下一代Windows Server 內建Hyper-V新技術預覽

微軟積極開發下一代的Windows Server,已在2014年10月發佈了第一個技術預覽版本,名稱暫定為Windows Server vNext,本文將搶先揭發其內建的新一代Hyper-V虛擬技術。

目前支援主流的GPU顯示卡有NVIDIA及AMD,兩者的效能比較如表1所示。

表1 NVIDIA GPU及AMD GPU顯示卡比較

如圖11所示,啟用RemoteFX vGPU硬體加速機制的VDI虛擬主機,將具備如下特性:

·支援OpenGL 4.4及OpenCL 1.1 API:所以VDI虛擬主機可以更順暢地運作Adobe Photoshop、Maya、Blender、Houdini等繪圖軟體,並同時支援GPGPU工作負載。

·支援更多的視訊記憶體(Video Memory):在Windows Server 2012 R2的VDI虛擬主機,其視訊記憶體最多只能設定至256MB,現在最多可配置2GB的視訊記憶體(1G專用、1GB共享)。但是,若採用32位元的Windows 10作業系統,則最多只能配置512MB的視訊記憶體。

·針對各種API的效能改善。


▲圖11 RemoteFX vGPU運作架構示意圖。(圖片來源:Remote Desktop Services Blog – Understanding and Evaluating RemoteFX vGPU)

儲存功能增強

在新版的Windows Server vNext內,針對儲存功能的部分也新增許多特色功能,例如「軟體定義儲存(Software-Defined Storage,SDS)」等等。

Share Nothing Storage Spaces

Windows Server 2012 R2內的Storage Spaces機制,在底層實體硬碟的部分必須採取「共享式JBOD(Shared JBOD)」或是「SAS網狀架構(SAS Fabric)」來供應儲存資源,然後採用Storage Spaces的Storage Pool機制,將底層實體硬碟的儲存空間串起來,再以Storage Spaces的Virtual Disk機制,決定採用「簡單(Simple)、鏡像(Mirror)、同位元檢查(Parity)」哪種容錯類型,來保護屆時所存取的資料。

最後再以SMB Scale-Out File Server Cluster運作架構,將儲存資源以SMB 3.0協定分享給所需要的應用程式使用,如Hyper-V、SQL Server、Exchange等等,如圖12所示。


▲ 圖12 Storage Spaces整合Scale-Out File Server Cluster運作架構示意圖。(圖片來源:TechEd Europe 2014 – Design Scale-Out File Server Clusters in the Next Release of Windows Server)

反觀,在Windows Server vNext內的Storage Spaces機制,增強為不需要底層實體硬碟且採取Shared JBOD或SAS Fabric架構,在Scale-Out File Server Cluster運作架構中,將每一台叢集節點內的本機儲存資源貢獻出來即可串聯後使用,達成「Shared Nothing Storage Spaces」運作架構,如圖13所示。

簡單來說,Shared Nothing Storage Spaces具備下列幾項特點:

·支援每台Scale-Out File Server Cluster叢集節點,採用本機DAS儲存資源(SATA、SAS)。

·針對資料容錯的備援機制,將採用3-Copy Mirror或Dual-Parity機制進行資料保護。因此,不管叢集節點發生哪種故障損壞事件(例如硬碟、機箱、主機等等),都能夠保護資料的完整性。

·可透過System Center或PowerShell進行管理作業。


▲圖13 Shared Nothing Storage Spaces運作架構示意圖。(圖片來源:TechEd Europe 2014 – Design Scale-Out File Server Clusters in the Next Release of Windows Server)

Distributed Storage QoS

如圖14所示,「Storage QoS」功能在Windows Server 2012 R2內便已經具備,它可以針對「每台VM虛擬主機」或者是「每顆VHD/VHDX虛擬磁碟」,進行IOPS的最小值或最大值的使用限制,以避免在虛擬化平台內有少部分VM虛擬主機因為突然爆發的IOPS工作負載,占用整座儲存設備過多的IOPS儲存資源,因而造成其他VM虛擬主機的運作效能不彰。


▲圖14 Windows Server 2012 R2版本Storage QoS運作架構示意圖。(圖片來源:TechEd Europe 2014 – Delivering Predictable Storage Performance with Storage Quality of Service in the Next Release of Windows Server)

如圖15所示,新版的Windows Server vNext內則更進一步增強為「Distributed Storage QoS」機制,不但可以支援原有的VM虛擬主機及每顆虛擬硬碟,現在更延伸至「服務(Service)」及「租用戶(Tenant)」的層級。


▲ 圖15 Windows Server vNext版本Storage QoS運作架構示意圖。(圖片來源:TechEd Europe 2014 – Delivering Predictable Storage Performance with Storage Quality of Service in the Next Release of Windows Server)


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