本文將示範如何在Microsoft Azure公有雲環境中建立「儲存體帳戶」，並使用Azure檔案服務中的檔案同步功能，讓企業資料中心內的檔案伺服器透過檔案同步代理程序，將檔案伺服器內的檔案自動同步至Microsoft Azure公有雲環境，以提供彈性靈活的混合雲檔案伺服器服務。
當企業有許多分公司或分支機構時，為了方便母公司與分公司或不同部門之間進行資料交換，通常需要建置「檔案伺服器」（File Server）。同時為了確保檔案伺服器服務的高可用性，在母公司資料中心將會建置檔案伺服器容錯移轉叢集，至於母公司與分公司之間的檔案伺服器，則會建置DFS分散式檔案系統服務，以達成母公司與分公司之間的檔案同步。
然而，無論是分公司檔案伺服器發生故障損壞事件，需要重新修復並進行組態設定，或者是母公司資料中心發生重大災難事件，造成必須重建檔案伺服器容錯移轉叢集，這些災難復原後資料的一致性和組態設定，都讓IT管理人員頭痛不已。
過去透過Azure檔案服務中的檔案共用機制，便可無須部署NAS儲存設備或管理檔案伺服器，達到資料中心簡化管理和部署的目的。然而，Azure檔案共用機制並未解決多台檔案伺服器之間進行資料同步的需求。
現在Azure檔案服務已經支援「Azure檔案同步」（Azure File Sync，AFS）機制，如圖1所示。所以，本文將說明及實作演練如何透過公有雲的Azure檔案同步機制，搭配企業內部私有雲中的檔案伺服器，打造出混合雲架構的檔案伺服器機制。
圖1 Azure檔案同步服務運作架構示意圖。（圖片來源：Microsoft Ignite - Azure Files and Azure File Sync technical foundation）
這樣一來，後續無論增建分公司檔案伺服器，或是檔案伺服器的災難復原作業，都會變得非常容易組態設定和修復。
在本文實作環境中，將會在Microsoft Azure公有雲環境中建立「儲存體帳戶」（Storage Account），利用Azure檔案服務中的檔案同步功能，讓企業組織的資料中心的檔案伺服器，透過檔案同步代理程序將檔案伺服器內的檔案，背景自動同步至Microsoft Azure公有雲環境中，打造出彈性且靈活的混合雲檔案伺服器服務。
建立Azure儲存體帳戶
首先登入Azure入口網站，接著依序點選「Create a resource > Azure Marketplace > Storage> Storage account」項目，準備建立Azure儲存體帳戶。
在Create Storage Account設定視窗內，選擇採用的Azure訂閱帳戶，然後建立資源群組名稱，本文實作環境為「RG-EastAsia-FileSync」，搭配的Azure資料中心為「東亞」（East Asia），至於儲存體帳戶名稱則為「storageforfilesync」，如圖2所示，其餘的儲存體帳戶組態設定部分，例如儲存體帳戶效能、帳戶類型、複寫機制等等，採用預設值即可。
圖2 在Azure東亞資料中心內建立儲存體帳戶。
建立檔案共用服務
事實上，在Azure入口網站中建立儲存體帳戶後，Azure儲存體總共包含Blobs、Files、Queues、Tables等四大項服務，本文實作環境將採用其中的「檔案」（Files）服務。
在Azure檔案服務管理架構中，可以規劃區分出四個部分，如圖3所示，分別是「儲存體帳戶」、「共用」、「資料夾」以及「檔案」，以下分別說明：
圖3 Azure檔案服務運作架構示意圖。（圖片來源：Microsoft Docs - Planning for an Azure Files deployment）
‧儲存體帳戶：每個針對Azure儲存體的存取作業，必須透過儲存體帳戶才能進行。倘若管理人員希望徹底隔離存取作業時，建議採用不同的儲存體帳戶。
‧共用：每一個儲存體帳戶都可以建立無限制數量的檔案共用服務，每一個檔案共用可以提供最大5TB的儲存空間，並且在啟用檔案共用服務機制之後，屆時便可以透過SMB檔案共用機制進行存取作業。
‧資料夾：啟用檔案共用機制後，便可以建立不同的資料夾以利區分和存放不同的檔案。
‧檔案：存放在檔案共用機制中的檔案，單一檔案儲存空間大小最大可達1TB。
當Azure檔案共用機制建立完成後，可透過SMB通訊協定進行檔案的讀取和寫入作業，值得注意的是，存取檔案共用服務的SMB用戶端，倘若是運作在Azure公有雲環境中的VM虛擬主機，至少必須支援SMB 2.1通訊協定版本，倘若是運作在企業和組織內部環境的VM虛擬主機，則至少必須支援含加密功能的SMB 3.0通訊協定版本。此外，當企業組織有新的應用程式，或者有軟體開發需求需要存取檔案共用資源時，Azure檔案共用服務也支援透過REST API的方式進行存取。
當順利建立Azure儲存體帳戶後，點選剛才建立的「storageforfilesync」儲存體帳戶。此時，在管理介面中便會看到Blobs、Files、Queues、Tables等四個服務項目，點選「Files」項目準備啟用檔案共用服務。
進入Files項目後，按下「File Share」圖示準備建立檔案共用服務，在File Share組態設定視窗中，在Name欄位鍵入檔案共用服務名稱「filesynclabs」，在Quota欄位則鍵入此檔案共用服務的空間大小為「5120」GB。確認無誤後按下〔Create〕按鈕，便建立了檔案共用服務，如圖4所示。
圖4 啟用檔案共用服務且設定儲存空間大小為5TB。
存取檔案共用服務
現在將操作環境切換到企業內部的檔案伺服器，以便驗證企業內部的檔案伺服器，是否可以順利存取剛才建立的Azure檔案共用服務，確保後續的「Azure檔案同步服務」（Azure File Sync）能夠順利運作。
首先點選剛才建立的「filesynclabs」檔案共用服務，在組態設定視窗中點選「Connect」圖示，即可選擇採用Windows、Linux或Mac OS作業系統，存取Azure檔案共用服務的指令。舉例來說，點選Windows頁籤項目，便會顯示採用PowerShell或命令提示字元的指令內容，從指令的執行內容可以看出，將會透過SMB通訊協定掛載Azure檔案共用儲存資源。
在本文實作環境中，採用的內部檔案伺服器為Windows Server 2019，在開啟的命令提示字元視窗中，貼上剛才複製的Azure檔案共用儲存資源連接指令，順利通過身分驗證機制後，便將剛才新增的5TB檔案共用儲存資源，掛載至檔案伺服器的「Z槽」中。同時，新增一個測試資料夾和一個測試檔案，如圖5所示，確保內部檔案伺服器可以順利存取Azure檔案共用儲存資源。
圖5 企業內部檔案伺服器順利存取Azure檔案共用儲存資源。
當企業內部檔案伺服器順利存取Azure檔案共用並寫入資料夾和檔案時，管理人員可以切換回Azure入口網站，在filesynclabs的Overview頁面中按下「Refresh」圖示，如圖6所示，便會看到剛才內部檔案伺服器寫入的資料夾和檔案，表示順利寫入資料至Azure檔案服務中。
圖6 透過Azure入口網站，確認Azure檔案共用儲存資源內容。
安裝Azure PowerShell Az模組
在內部檔案伺服器中，開啟PowerShell視窗鍵入「Install-Module -Name Az」指令，如圖7所示，安裝Azure PowerShell Az模組，以便稍後順利安裝Azure檔案共用代理程式。
圖7 為內部檔案伺服器安裝Azure PowerShell Az模組。
由於檔案伺服器中的NuGet並非最新版本，所以系統會提示下載及安裝最新版本的NuGet。
同時，在預設情況下，PowerShell資源庫並未設定PowerShellGet為信任存放庫，所以第一次使用PSGallery的時候，便會看到「Untrusted repository」提示資訊，鍵入「A」，即可繼續安裝並下載所有可用的ARM（Azure Resource Manager）模組，確保後續Azure檔案同步服務能夠順利運作。
部署Azure檔案同步服務
現在可以著手部署Azure檔案同步服務，在Azure入口網站中，依序點選「Create a resource > Azure Marketplace > Storage> Azure File Sync > Create」項目，準備建立Azure檔案同步服務。
在Deploy Azure File Sync頁面中，選擇採用的Azure訂閱帳戶，以及本文實作環境的RG-EastAsia-FileSync資源群組，並搭配採用的Azure東亞資料中心，接著在Storage sync service name欄位內，鍵入Azure檔案同步服務名稱「filesyncservice」，如圖8所示。
圖8 建立Azure檔案同步服務。
註冊檔案伺服器
當Azure檔案同步服務部署完畢，點選Azure檔案同步服務中的「Registered servers」項目，可以看到目前並沒有任何已註冊的檔案伺服器，點選設定畫面中的「Azure File Sync Agent」連結，即可下載Azure檔案同步代理程式。
Azure檔案同步代理程式，可以安裝在Windows Server 2012 R2、2016、2019作業系統版本。值得注意的是，安裝Azure檔案同步代理程式的檔案伺服器，目前僅支援採用「NTFS檔案系統」的磁碟區，不支援採用ReFS、FAT、FAT32或其他檔案系統。
在本文實作環境中，為Windows Server 2019檔案伺服器安裝最新6.1版本的Azure檔案同步代理程式，當代理程式安裝作業完成之後，系統將會自動開啟伺服器註冊視窗。
安裝的Azure檔案同步代理程式中，總共包含下列三個主要運作元件，確保安裝檔案同步代理程式的檔案伺服器，能夠順利透過Azure檔案共用服務進行資料同步處理作業：
‧FileSyncSvc.exe：負責監控檔案伺服器上的資料異動情況，以便啟動Azure檔案同步的Windows背景服務，進行資料異動的同步處理作業。
‧StorageSync.sys：亦即Azure檔案同步的檔案系統過濾器，當啟用「雲端分層」（Cloud Tiering）機制時，負責將資料傳送至Azure檔案共用服務中。
‧PowerShell管理指令：與Azure資源提供者StorageSync進行互動的PowerShell指令。
到自動開啟的伺服器註冊視窗中，在Azure Environment下拉式選單內，選擇【Azure Public Cloud】項目後按下〔Sign in〕按鈕。接著鍵入Azure訂閱帳戶和密碼，並在儲存體同步服務註冊視窗中，依序選擇Azure訂閱帳戶，以及本文實作的「RG-EastAsia-FileSync」資源群組和「filesyncservice」儲存體同步服務，最後按下〔Register〕按鈕以註冊此台檔案伺服器，如圖9所示。
圖9 註冊此台檔案伺服器至Azure檔案同步服務中。
此時切換至Azure入口網站檔案同步服務頁面，並再次點選Registered servers項目，即可看到安裝檔案同步代理程式的Windows Server 2019檔案伺服器，已經順利註冊至Azure檔案同步服務中，如圖10所示。
圖10 順利註冊檔案伺服器至Azure檔案同步服務中。
建立同步群組
「同步群組」（Sync Group）為Azure檔案同步運作架構中的同步拓撲，簡單來說，加入同步群組內的檔案伺服器將會保持資料同步。舉例來說，倘若有兩個不同用途的檔案需要同步的時候，那麼可以建立兩個同步群組，並新增不同的伺服器端點即可。
在Azure入口網站檔案同步服務中，依序點選「Overview > Sync group」項目，準備建立同步群組。首先在Sync group name欄位中鍵入同步群組名稱「filesyncgroup」，如圖11所示，然後選擇採用的Azure訂閱帳戶。接著按下〔Select storage account〕按鈕，選擇採用的「storageforfilesync」儲存體帳戶，以及「filesynclabs」檔案共用服務後，按下〔Create〕按鈕即可建立同步群組。
圖11 在Azure檔案同步服務中建立同步群組。
新增伺服器端點
「伺服器端點」（Server Endpoint）表示針對檔案伺服器中某個特定位置，例如某個資料夾，監控資料異動情況並進行檔案同步的工作任務。
值得注意的是，倘若伺服器端點的命名空間未重疊時，例如「F:\Sync01」和「F:\Sync02」，那麼在相同的磁碟區內可以建立多個伺服器端點。
在Azure入口網站同步群組頁面中，點選「Add server endpoint」項目，如圖12所示，準備建立伺服器端點。在Registered Server下拉式選單中，選擇先前註冊成功的檔案伺服器「FileServer01」，在PATH欄位鍵入檔案伺服器要進行同步的資料夾路徑，本文實作環境為「F:\Sync01」，確認資訊無誤後按下〔Create〕按鈕，即可建立伺服器端點。
圖12 在Azure檔案同步服務中建立伺服器端點。
此時切換至內部檔案伺服器，查看組態設定同步處理的「F:\Sync01」資料夾是否會透過Azure檔案同步機制，將剛才驗證Azure檔案共用機制建立的測試資料夾和檔案，從Azure公有雲環境中同步至「F:\Sync01」資料夾內。
如圖13所示，組態設定同步處理的「F:\Sync01」資料夾中，確實同步了剛才驗證用途建立的測試資料夾和檔案。
圖13 透過Azure檔案同步服務順利同步相關資料夾和檔案。
加入其他檔案伺服器
至此，已完成建置Azure檔案同步服務，同時已經註冊一台Windows Server 2019檔案伺服器，並且測試建立資料夾和檔案以便驗證Azure檔案同步服務。
假設現在企業和組織要建立新的分公司據點，並且在分公司中建立一台Windows Server 2016檔案伺服器。此時管理人員只要為這台分公司的檔案伺服器，執行安裝Azure PowerShell Az模組、安裝Azure檔案同步代理程式、加入同步群組、新增伺服器端點等作業，即可輕鬆透過Azure檔案同步服務，將母公司檔案伺服器內的檔案同步處理。
如圖14所示，緊接著為分公司檔案伺服器FileServer02安裝Azure檔案同步代理程式並進行註冊，然後切換回Azure入口網站檔案同步服務頁面中，即可看到多了一台已註冊的檔案伺服器「FileServer02」。
圖14 註冊分公司檔案伺服器FileServer02。
最後，同樣在建立伺服器端點的Registered Server下拉式選單中，選擇新加入且註冊成功的檔案伺服器「FileServer02」，並在PATH欄位鍵入進行同步的資料夾路徑「F:\Sync01」，確認無誤後按下〔Create〕按鈕即可。
此時切換至FileServer02檔案伺服器中，查看組態設定同步處理的「F:\Sync01」資料夾，同樣會發現已經順利同步相關的資料夾和檔案，並且從Azure入口網站同步群組頁面中，也可以看到兩台檔案伺服器的健康狀態、監控異動的同步資料夾、最後同步時間、檔案同步數量、檔案傳輸資料量等等同步資訊，如圖15所示。
圖15 確認同步群組和檔案伺服器同步資訊。
結語
透過實戰演練，相信大家已經了解Azure檔案同步的優點，透過Azure檔案同步運作機制，可以有效地幫助IT管理人員簡化部署企業組織的檔案伺服器架構。
＜本文作者：王偉任，Microsoft MVP及VMware vExpert。早期主要研究Linux/FreeBSD各項整合應用，目前則專注於Microsoft及VMware虛擬化技術及混合雲運作架構，部落格weithenn.org。＞