Windows Server 2012仮想化：ストレージ（1）

コンピューターの世界のいたるところで見られる1つの方法は抽象化です。 1946年に、フォンノイマンはコンピュータの基本構造を提案しました：計算機、メモリとI /O装置。これは、コンピュータのハードウェアとソフトウェアの開発に今後数十年間で直接影響を与える、新しいコンピュータの最も重要な抽象概念である可能性があります。私たち一人一人がコンピュータの計算機、メモリ、およびI /Oデバイスについて異なる理解を持っています、あなたはすべてのコンピューティングチップを知らないかもしれません、さまざまなストレージデバイスと入出力デバイスを理解しません彼らは来ます。コンピュータシステムのさまざまな部分が不可欠かもしれませんが、それらは交換可能でなければなりませんこれが抽象化の力です。抽象化しなければ、ハードウェアのセットごとに異なるオペレーティングシステムを開発する必要があるかもしれませんが、オペレーティングシステムごとに異なるアプリケーションを開発することは考えられないでしょう。

もちろん、物事は今日に至るまで進化してきました。まだソフトウェアとハ​​ードウェアのシステムには多すぎる種類があると私たちは考えます。新しいレベルの抽象化が必要です。仮想化は抽象的なプロセス、ハードウェアおよびソフトウェアリソースの抽象的なプロセスです。仮想化の目的の1つは、上位層が下位層間の違いを認識する必要がなくなり、上位層が基礎となるリソースを使用するための統一されたインターフェースを提供することです。

理想的には、ハードウェア仮想化は、ハードウェアに制限を加えずに実装することができますアプリケーションは、コンピューティング、ストレージ、ネットワークなどのハードウェアデバイスの違いを認識することなくハードウェアリソースを最大限に活用できます。しかし、実際には、ハードウェアの制限を多少なりとも考慮する必要があります。次に、ハードウェア仮想化におけるストレージの最も重要な役割について考えてみましょう。

まず、ストレージ開発の現状

テープ、フロッピーディスク、CDからハードディスクまで、すべての人にとってストレージは直感的に理解できるでしょう。フォンノイマンのコンピュータアーキテクチャの理論によれば、記憶の概念は文字通りのように単純で、データを格納するために使用できるあらゆる装置であり、この抽象的な独立した概念のように記憶装置はコンピュータアーキテクチャにおいて比較的独立している。 。ネットワークの発展に伴い、ストレージはもはやコンピュータの筐体の内部に限定されず、ネットワークストレージはサーバ分野で主流になりつつあります。

記憶装置の中で最も重要なのはハードディスクであり、ハードディスクの読み書き速度、容量、品質を追求することでハードディスクの技術は変わりました。マザーボードとのインターフェイス規格には、ATA（IDE）、SATA、SCSI、SAS、FC、Infinibandのインターフェイスが多数ありますが、インターフェイス、伝送媒体、およびプロトコルには一定の違いがあります。 ATAインターフェースはよく知られているIDEデバイスに接続され、SATA（Serial ATA）はシリアルATA、SAS（Serial Attached SCSI）はシリアルSCSI、SATAとSASはツインブラザー、SATAハードドライブはSASインターフェースに接続できますが互換性はありませんFC（Fibre Channel）はファイバチャネルであり、ファイバチャネルは必ずしも光ファイバを使用する必要はなく、銅ケーブルも使用できます。各インターフェースの技術的な詳細についてもっと知る必要がある、グーグルしてください。

ネットワークストレージの開発に伴い、DAS（Direct-Attached Storage）、NAS（Network Attached Storage）、SAN（Storage Area Network）などのストレージモードが区別されます。下の図はそれらを比較したもので、それぞれの破線のボックスは比較的独立した全体として表され、矢印の左側はインターフェースまたは接続を表し、右側はストレージを実装するための技術的解決策を表します。図に示されているのは、各モードで最も単純な構成または接続方法です。ファイルシステムがDASのストレージに接続する方法は、マシン内のさまざまなインタフェースやケーブル（内蔵SASハードディスクに接続されたコンピュータなど）に限定されず、外部インタフェースやケーブル（外部SASケーブルを介した接続など）でもかまいません。それは複雑になり、NASまたはSAN全体としてはDASの一部になりやすいのです。しかし、DASと他のDASとの最大の違いは、DASがネットワークサポートを必要としないことです。 NASとSANの最大の違いは、最初はNASがファイルベースのストレージであるのに対し、SANはブロックベースのストレージであるということです。 NASストレージはスタンドアロンのファイルサーバーですが、SANはディスクに近いため、SANはNASネットワークの下位レベルの部分になる可能性があります。

最後に、分散ストレージは、簡単に言えば、安価なハードウェアを活用し、オペレーティングシステム上で抽象化されたストレージを実装しています。分散ストレージは一時的にこの記事とは無関係であり、今後議論されます。

次に、Windows Server 2012オペレーティングシステムの記憶域の特性

次に、記憶域仮想化をサポートする、Windows Server 2012のいくつかの重要な改善点を見てみましょう。ストレージ仮想化をサポートするために、Windows Server 2012に新しい改善されたストレージ機能が追加されました。最も注目すべきは、iSCSIターゲットサーバー、SMB 3.0、およびストレージです。 Windows Server 2012とそのクラスターは、テスト環境または運用環境向けに現在主流のストレージソリューションを簡単に実装できます。Microsoftには、ファイルサーバーとファイルサーバークラスターに基づく独自のストレージソリューション（SMB 3.0とストレージスペーステクノロジ）があります。

1、iSCSIターゲットサーバー

iSCSI（インターネット小型コンピュータシステムインタフェース）は、インターネット小型コンピュータシステムのインタフェースです。 iSCSIは、サーバーとストレージシステム間のイーサネット接続を使用して、TCP /IPプロトコルに基づいてSCSIコマンドとデータをカプセル化し、IP SANを作成します。 iSCSIとIP SANは、今日利用可能な最も費用対効果の高いストレージソリューションです。

Windows Server 2012では、iSCSIターゲットサーバーはファイルとストレージサービスに組み込まれたサーバーロールになり、サーバーマネージャーに統合されているため、追加のダウンロードが不要になります（以前のバージョンのサーバーでは、インストールにスタンドアロンのインストールパッケージをダウンロードする必要があったため、展開と更新が簡単になりました。ドキュメントを確認したところ、iSCSIターゲットサーバーが次のサービスを提供していることがわかりました。