Windows Storage Spaces als günstigen Hardware-Raid Ersatz


Der HP Microserver ist nicht nur klein, sondern winzig. Er hat nur einen PCI-e Steckplatz und die Kompatibilitätsliste von VM-Ware für leistbare RAID 5 Controller ist kurz oder je nach auslegung des Wortes „Leistbar“ nicht vorhanden. HW Raid-Controller haben auch immer das Risiko eines Defekts. Um das bestehende RAID wieder zum laufen zu bekommen braucht man einen neuen Kontroller der Zumindest vom gleichen Hersteller ist, meist aber sogar das gleiche Model ist. Software RAID war immer eine günstige Alternative doch auch immer ein Kompromiss was Performance und RAID Level anging. Mit Storage Spaces bietet Microsoft nicht nur für Server, sondern auch für Desktopversionen ab Windows 8 eine kostengünstige und performante lösung an.

Ich habe mich für ein RAID 5 (in Storage Spaces: Parity) mit 4×2 TB Western Digital RED entschieden. RAID 5 bietet optimale Speicherauslastung und Leseperformance (wenn alle Platten online sind). Die Schreibperformance variiert je nach CPU ist aber meist schlechter da hier ein Paritätsbit berechnet werden muss.

Da mein Server unter ESXi läuft ist der erste Schritt die Platten in die VM einzubinden. Dazu gibt es 2 Möglichkeiten:

  1. Virtuelle HD auf der Physischen HD erstellen und ganz normal über den einstellungsdialog in die Vm zu hängen oder
  2. RAW Device Mapping.

RDM ist in den Einstellungen ausgegraut da der Microserver diesen nicht Offiziell unterstützt. Das sollte man auch bedenken wenn man das ganze als Produktivsystem einsetzen möchte. Es gibt aber Workarounds (siehe hier).

RDM hat Vorteile bei der Performance, außerdem kann so die VM direkt die SMART werte der Festplatte auslesen. Aber auch Nachteile: man verliert in Clustern die Migrations-Funktion.

Ich habe beide Versionen getestet und  mich für die 1. Variante mit Virtuellen HDD`s entschieden da sie erstens nativ unterstützt wird und der Performancegewinn über eine GBit anbindung nicht zu tragen kommt. Bei Hardware die RDM unterstützen würde hätte ich mich dafür entschieden.

Die Optionen zur Erstellung eines Storage Spaces findet man in Windows 8 und 10 in der Systemsteuerung unter „Speicherplätze“

Unbenannt

Und in Windows Server im Server-Manager unter „Datei und Speicherdienste“ –> Volumes –> Speicherpools

server

Zuerst müssen die physischen Datenträger einem Pool zugewiesen werden. Danach wird darin einen virtuellen Datenträger erstellt. Hier wählt man den RAID Level. Und dann die einzelnen Volumes wie sie im Explorer aufscheinen sollen.

Exemplatisch zur Performance auf meinem System mit 4 CPU Kernen und 8 GB Ram:

Eine ca 4 GB große MP4 Datei (von Parity Volume über SMB Freigabe auf lokale SSD) lastet lesend die GBit Leitung voll aus. bei größeren Dateien zeigt sich hier das gleiche Bild.

lesend

111MB/s Lesend

Schreibend sind 4 GB auch kein Problem. Dabei sieht man schön wie am Server der RAM als Cache benutzt wird, und die Paritätsberechnung auch nach dem der Kopierdialog geschlossen ist noch den Cache abarbeitet (ECC RAM und USV Wichtig!)

schreibend 4GB

4GB Datei 105 MB/s Schreibend

schreibendRAM

RAM belegung während Kopierens der 4 GB Datei

Bei Dateien die größer als der Cache sind bricht die Schreibrate nach füllen des Caches auf 30-40 MB/s ein

16GB Datei Schreibend

16GB Datei Schreibend

RAM Auslastung 16 GB Schreibend

RAM Auslastung 16 GB Schreibend

Der Allergrößte teil meine Dateien ist unter 4 GB groß. Einzig mein Tägliches System-Backup erreicht schnell mal über 8 GB in der Differenzalsicherung.

Auf die meisten großen Datein (Filme, Shadowplay Aufnahmen, Actioncam Videos) wird Lesend zugegriffen. Als Datengrab oder Medienspeicher (siehe Plex) eignet sich ein Parity Volume hervorragend. Als Arbeitsvolume in einem Lokalen PC eignet sich ein Mirror Volume besser. Dort gibt es keine Performanceprobleme beim Schreiben und die erheblichen Vorteile beim Lesen kommen auch zu Tragen da keine Netzwerkleitung als Flaschenhals besteht.

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