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拋開現(xiàn)在的市場占有率不談,其實(shí)對于普通用戶來說最好的NAS系統(tǒng)是Windows,是不是有一些意外呢?對于一個NAS初哥來說,用了各種不同系統(tǒng)的NAS起初的目的就是為了逃離微軟的掌控,但事實(shí)上很多玩NAS的用戶兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)好久,最終又會回到Windows下。
咱們今天嘮嘮這個問題??纯次④浽诖鎯ι夏淖隽诵┦裁矗?/p>
第一個要點(diǎn):你要了解的是咱們說在存儲上的Windows 并不是Windows 10或者Windows 11這類面對普通桌面發(fā)布的Windows系統(tǒng)。要知道Windows本身是一個龐大的家族,針對于不同的使用需求Windows系統(tǒng)是有自己不同的版本的,通常流行的Windows 10或者11僅僅是面對于桌面用戶,還有一些Windows系統(tǒng)被應(yīng)用在不同的領(lǐng)域范疇。
這里面一些資深的IT工作者會脫口而出Windows之外還會有Windows Server版。這些還是皮毛,如果再細(xì)分到專業(yè)領(lǐng)域中,Windows Server的特殊版本還會有一啟動就會只運(yùn)行專門領(lǐng)域應(yīng)用的Windows Server Storage Server或者Hyper-V Server的版本。
這些特殊版本僅僅安裝windows 內(nèi)核和必要的服務(wù),安裝完畢后,啟動起來甚至連開始菜單都沒有,僅僅包含一個敲命令或選擇功能的PowerShell命令行窗口。
當(dāng)然了,在企業(yè)級應(yīng)用中這些看似殘缺的Windows系統(tǒng)并不妨礙正常使用,這些特定功能的Windows服務(wù)器完全可以通過遠(yuǎn)端的服務(wù)器進(jìn)行管理,而管理方式也僅僅是需要每臺正常的Windows Server服務(wù)器在啟動的時候就會跳出的“服務(wù)器管理器”這樣的工具就可以直接遠(yuǎn)程管理——這是微軟大戰(zhàn)略的一部分。
在真正的業(yè)務(wù)環(huán)境中,只要是企業(yè)的域管理員賬戶就可以通過“服務(wù)管理器”來管理企業(yè)域下的任何服務(wù)器和計算機(jī)。因此,服務(wù)管理器也就成為了管理Windows Server上面各種服務(wù)的管理入口。為此,大家也會明白為什么會有只運(yùn)行Windows 內(nèi)核和僅有的幾個服務(wù)的Windows服務(wù)系統(tǒng)了吧?——這些系統(tǒng)并不需要登陸到系統(tǒng)內(nèi)就可以進(jìn)行管理。
說回咱們的文件管理主題,Windows Server是基于角色的服務(wù)器系統(tǒng),在系統(tǒng)中可以通過添加角色和功能向?qū)Ψ?wù)器賦予特殊的角色:
“文件服務(wù)器”恰恰就是Windows Server的一種常見角色。我們可以通過預(yù)定義一些角色功能為Windows Server掛載特定的服務(wù)功能:
當(dāng)添加了“文件和存儲服務(wù)”角色后,在服務(wù)器管理其中就可以激活文件和存儲服務(wù)頁面:
進(jìn)而可以在存儲池中利用系統(tǒng)內(nèi)沒有掛載的磁盤建立出一個存儲池。
然后在存儲池內(nèi)建立虛擬磁盤或者虛擬目錄
看到這里會有很多人迷惑,為什么不直接加載磁盤而是要通過Windows的存儲池機(jī)制呢?這主要是為了利用更高級的存儲功能。例如彈性存儲。我們可以陸續(xù)的向一個存儲池內(nèi)添加物理磁盤而保持存儲池的自然增長。而且,添加的磁盤并不一定是要相同規(guī)格或固定的尺寸。一切存儲服務(wù)都可以依靠Windows 存儲服務(wù)套一個殼。
同時,我們可以在不同的虛擬盤內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)安全等級,例如簡單卷(這里是指存儲池里面的簡單卷)——類似于Jbod,可以統(tǒng)籌多塊硬盤的空間進(jìn)行順序存儲以獲得擴(kuò)展性,再如奇偶校驗卷,則是在存儲池內(nèi)實(shí)現(xiàn)分布奇偶校驗機(jī)制,類似于Raid-5。
通過選擇不同的卷格式,我們就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不同的安全等級,同時:由于Windows自己的存儲池管理機(jī)制,在已經(jīng)分配了空間的磁盤上,我們可以很輕松的擴(kuò)大磁盤空間大小。
而且,這種磁盤空間的大小改變并不會影響到磁盤的在線狀態(tài),也就是說我們可以在磁盤工作的時候同步改變磁盤大小。這對一些任務(wù)繁重的工作組級別的應(yīng)用就相當(dāng)有意義了,不會因為磁盤存儲方面的維護(hù)導(dǎo)致其他成員的工作中斷。
第二個要點(diǎn):更快的系統(tǒng)支持程度。通常Windows的文件共享主要是依靠SMB也就是“服務(wù)器消息塊(Server Message Block)”進(jìn)行文件和打印的共享,這是一個很有歷史的協(xié)議了,目前,SMB 3.0實(shí)際上已經(jīng)普遍被很多新版的操作系統(tǒng)支持。
在SMB 3.0中有兩個相當(dāng)重要的網(wǎng)絡(luò)傳輸特性被支持(當(dāng)然你得有適當(dāng)?shù)木W(wǎng)卡驅(qū)動),第一個是RDMA,也就是遠(yuǎn)端直接內(nèi)存訪問:
通常的情況下我們的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過存儲硬件-操作系統(tǒng)內(nèi)核-應(yīng)用程序-操作系統(tǒng)內(nèi)核-網(wǎng)絡(luò)硬件發(fā)起傳輸,而接受數(shù)據(jù)的一段也需要重復(fù)這個過程。通過實(shí)施RDMA指令,兩臺計算機(jī)可以直接打通內(nèi)存-網(wǎng)卡的通道,數(shù)據(jù)的傳輸并不一定非得經(jīng)由操作系統(tǒng)到應(yīng)用程序的層面而是可以直接透過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行內(nèi)存同步。這時候由于沒有冗余的層級,速度得以大幅度加快。
類似于intel的一些網(wǎng)卡透過iWARP(RDMA在intel的技術(shù)序列中的名稱),可以實(shí)現(xiàn)RDMA效果。而由于RDMA的協(xié)議基本特性,在對SMB的支持也就更顯得性能突出,而目前SMB的最好載體實(shí)際上也只是Windows。
同樣,SMB 3.0的Multichannel(多通道)特性注意不是鏈路聚合,可以有效的利用主機(jī)中多塊網(wǎng)卡分塊傳輸單一目標(biāo)文件。這對大文件的傳輸是有成倍的收益的。
它可以充分的利用多塊網(wǎng)卡的傳輸帶寬對單一文件的傳輸進(jìn)行倍速。這一點(diǎn)雖然一些NAS系統(tǒng)也有支持,但是需要裝不同的插件實(shí)現(xiàn),而對于Windows來說,這是內(nèi)置功能,并且優(yōu)化的要比其他的NAS系統(tǒng)更好。
其三:多樣性,實(shí)際上在Windows server系統(tǒng)不僅僅可以實(shí)現(xiàn)文件共享級別的SMB存儲分享服務(wù),還可以提供iscsi、多共享池等額外的可縮放的存儲服務(wù)。這時候利用Windows作為存儲服務(wù)器就有了更大的靈活性。
其四:新的文件系統(tǒng),在2012版的Windows Server中ReFS(Resilient File System,彈性文件系統(tǒng)),到了現(xiàn)在最新的2022版Windows Server中ReFS的已經(jīng)完全穩(wěn)定可用。這是一個嶄新的塊存儲系統(tǒng)。
尤其是結(jié)合Windows存儲池的使用,ReFS的機(jī)制將最大化的得以體現(xiàn)。ReFS是基于塊的存儲,一段數(shù)據(jù)經(jīng)過HASH計算在hash表中找到自己的位置。對應(yīng)的傳統(tǒng)文件系統(tǒng)FAT、NTFS基本上都是基于鏈表的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲。這時ReFS的優(yōu)勢就在虛擬機(jī)和Docker上體現(xiàn)出來了——虛擬機(jī)也好、Docker也好都會在磁盤中反復(fù)存儲大量相同的文件。由于相同的文件塊HASH值是相同的,因此在ReFS中僅僅占用一次空間。這樣就對大量部署的虛擬機(jī)和Docker文件存儲空間友好,在不影響性能的前提下大幅度的壓縮存儲空間。
寫到最后,很多人就開始討論Windows Server的價格問題和能夠跑得起來Windows Server的服務(wù)器并不是一般的NAS可比。實(shí)際上,Windows Server相對于CPU和IO設(shè)備來比更吃內(nèi)存,只需要將內(nèi)存給足Windows Server一般都可以在高性能模式下運(yùn)行,而運(yùn)行效果并不比同平臺的其他系統(tǒng)差。如果覺得Windows的眾多額外服務(wù)比較拖累自己,那么就可以參考前面提到的專有服務(wù)模式運(yùn)行一臺Windows Server或者將存儲服務(wù)和Hyper-V共同運(yùn)行于一臺服務(wù)器中,也就完成了絕大多數(shù)所需要的NAS的絕大多數(shù)功能。
對呀技術(shù)小白而言,他們喜歡的Docker容器,實(shí)際上在Windows Server中也有圖形化、命令行以及基于Web的容器管理工具。
這一點(diǎn)實(shí)際上比基于社區(qū)服務(wù)的開源NAS也更加豐富。
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