Freigeben eines verwalteten Azure-Datenträgers

Gilt für: ✔️ Linux-VMs ✔️ Windows-VMs ✔️ Flexible Skalierungsgruppen ✔️ Einheitliche Skalierungsgruppen

Freigegebene Azure-Datenträger sind eine neue Funktion für verwaltete Azure-Datenträger, mit dem Sie einen verwalteten Datenträger gleichzeitig an mehrere virtuelle Computer anfügen können. Durch das Anfügen eines verwalteten Datenträgers an mehrere virtuelle Computer können Sie entweder neue gruppierte Anwendungen in Azure bereitstellen oder bereits vorhandene gruppierte Anwendungen zu Azure migrieren.

Für freigegebene Datenträger ist ein Cluster-Manager wie Windows Server-Failovercluster (WSFC) oder Pacemaker erforderlich, der die Clusterknotenkommunikation und Schreibsperren verarbeitet. Freigegebene verwaltete Datenträger bieten nativ kein vollständig verwaltetes Dateisystem, auf das über SMB/NFS zugegriffen werden kann.

Funktionsweise

Virtuelle Computer im Cluster können von ihrem angefügten Datenträger lesen oder darauf schreiben. Dies ist abhängig von der Reservierung, die von der gruppierten Anwendung unter Verwendung von SCSI Persistent Reservations (SCSI PR) ausgewählt wurde. Bei SCSI PR handelt es sich um einen Branchenstandard, der von Anwendungen, die im lokalen Storage Area Network (SAN) ausgeführt werden, genutzt wird. Wenn Sie SCSI PR für einen verwalteten Datenträger aktivieren, können Sie diese Anwendungen unverändert zu Azure migrieren.

Freigegebene verwaltete Datenträger bieten gemeinsam genutzten Blockspeicher, auf den von mehreren virtuellen Computern aus zugegriffen werden kann. Die Datenträger werden als logische Gerätenummern (Logical Unit Numbers, LUNs) verfügbar gemacht. LUNs werden einem Initiator (virtueller Computer) von einem Ziel (Datenträger) präsentiert. Diese LUNs sehen für den virtuellen Computer wie ein direkt angefügter Speicher (Direct-Attached-Storage, DAS) oder wie ein lokales Laufwerk aus.

Einschränkungen

Allgemeine Einschränkungen

Für freigegebene Datenträger gelten allgemeine Einschränkungen, die unabhängig von der Art des Datenträgers für alle freigegebenen Datenträger gelten. Sie haben auch mehr Einschränkungen, die nur für bestimmte Arten von freigegebenen Datenträgern gelten. Die folgende Liste enthält die allgemeinen Einschränkungen:

• Derzeit können nur Ultra Disks, Premium SSD v2, Premium SSD und Standard SSDs als freigegebene Datenträger verwendet werden
• Freigegebene Datenträger können an einzelne VM-Skalierungsgruppen angehängt werden, können aber nicht in den Modellen der VM-Skalierungsgruppe definiert oder automatisch bereitgestellt werden
• Ein freigegebener Datenträger kann nicht erweitert werden, ohne dass entweder alle VMs, denen der Datenträger zugeordnet ist, freigegeben werden oder der Datenträger von allen VMs getrennt wird
• Schreibbeschleunigung wird für freigegebene Datenträger nicht unterstützt
• Host-Caching wird für freigegebene Datenträger nicht unterstützt

Jeder verwaltete Datenträger, für den freigegebene Datenträger aktiviert sind, unterliegt ebenfalls den folgenden Einschränkungen, die nach Datenträgertyp geordnet sind:

Ultra-Datenträger

Disk Ultra-Datenträger verfügen über eine eigene separate Liste von Einschränkungen, die nicht mit freigegebenen Datenträgern zusammenhängen. Informationen zu den Einschränkungen für Disk Ultra-Datenträger finden Sie unter Verwendung von Azure Ultra-Datenträgern.

Bei der Freigabe von Disk Ultra-Datenträgern gelten die folgenden zusätzlichen Einschränkungen:

• Nur Basisdatenträger können mit einigen Versionen des Windows Server-Failoverclusters verwendet werden. Weitere Informationen finden Sie unter Hardwareanforderungen und Speicheroptionen für Failoverclustering.
• Sie können nicht über Verfügbarkeitszonen hinweg freigegeben werden.

SSD Premium v2

Für verwaltete SSD Premium v2-Datenträger gelten eigene Einschränkungen, die nicht mit freigegebenen Datenträgern zusammenhängen. Informationen zu diesen Einschränkungen finden Sie unter Einschränkungen von SSD Premium v2.

Bei der Freigabe von SSD Premium v2-Datenträgern gilt die folgende zusätzliche Einschränkung:

• Nur Basisdatenträger können mit einigen Versionen des Windows Server-Failoverclusters verwendet werden. Weitere Informationen finden Sie unter Hardwareanforderungen und Speicheroptionen für Failoverclustering.
• Sie können nicht über Verfügbarkeitszonen hinweg freigegeben werden.

SSD Premium

• Die Aktivierung kann nicht auf Betriebssystem-Datenträgern, sondern nur auf sonstigen Datenträgern erfolgen.
• Die Hostzwischenspeicherung ist für SSD Premium-Datenträger mit maxShares>1 nicht verfügbar.
• Datenträgerbursting ist für SSD Premium-Datenträger mit maxShares>1 nicht verfügbar.
• Wenn Sie Verfügbarkeitsgruppen oder VM-Skalierungsgruppen mit freigegebenen Azure-Datenträgern verwenden, wird die Ausrichtung der Speicherfehlerdomäne mit der Fehlerdomäne des virtuellen Computeres für den freigegebenen Datenträger nicht erzwungen.
• Bei der Verwendung von Näherungsplatzierungsgruppen (PPGs) müssen alle virtuellen Computer, die einen Datenträger freigeben, zur selben Näherungsplatzierungsgruppe gehören.
• Nur Basisdatenträger können mit einigen Versionen des Windows Server-Failoverclusters verwendet werden. Weitere Informationen finden Sie unter Hardwareanforderungen und Speicheroptionen für Failoverclustering.
• Die Unterstützung für Azure Site Recovery ist noch nicht verfügbar.
• Azure Backup ist über Azure Disk Backup verfügbar.
• Nur serverseitige Verschlüsselung wird unterstützt, Azure Disk Encryption wird aktuell nicht unterstützt.
• Die verfügbarkeitszonenübergreifende Freigabe ist nur möglich, wenn zonenredundanter Speicher für verwaltete Datenträger verwendet wird.

SSD Standard-Datenträger

• Die Aktivierung kann nicht auf Betriebssystem-Datenträgern, sondern nur auf sonstigen Datenträgern erfolgen.
• Hostzwischenspeicherung ist für Standard-SSDs mit maxShares>1 nicht verfügbar.
• Wenn Sie Verfügbarkeitsgruppen und VM-Skalierungsgruppen mit freigegebenen Azure-Datenträgern verwenden, wird die Ausrichtung der Speicherfehlerdomäne mit der Fehlerdomäne des virtuellen Computers für den freigegebenen Datenträger nicht erzwungen.
• Bei der Verwendung von Näherungsplatzierungsgruppen (PPGs) müssen alle virtuellen Computer, die einen Datenträger freigeben, zur selben Näherungsplatzierungsgruppe gehören.
• Nur Basisdatenträger können mit einigen Versionen des Windows Server-Failoverclusters verwendet werden. Weitere Informationen finden Sie unter Hardwareanforderungen und Speicheroptionen für Failoverclustering.
• Die Unterstützung für Azure Site Recovery ist noch nicht verfügbar.
• Azure Backup ist über Azure Disk Backup verfügbar.
• Nur serverseitige Verschlüsselung wird unterstützt, Azure Disk Encryption wird aktuell nicht unterstützt.
• Die verfügbarkeitszonenübergreifende Freigabe ist nur möglich, wenn zonenredundanter Speicher für verwaltete Datenträger verwendet wird.

Betriebssystemanforderungen

Freigegebene Datenträger unterstützen verschiedene Betriebssysteme. Informationen zu den unterstützten Betriebssystemen finden Sie in den Abschnitten Windows und Linux.

Hinweise zur Gebührenberechnung

Wenn Sie einen Datenträger freigeben, kann ihre Abrechnung auf zwei verschiedene Arten beeinflusst werden, je nach Datenträgertyp.

Für freigegebene SSD Premium-Datenträger fällt zusätzlich zu den Kosten der Datenträgerebene eine weitere Gebühr an, die mit jeder VM erhöht wird, in die der SSD-Datenträger eingebunden wird. Details finden Sie unter Preise für verwaltete Datenträger.

Sowohl für freigegebene Ultra Disks als auch für gemeinsam genutzte SSD Premium v2-Datenträger fallen keine zusätzlichen Kosten für jede VM an, in die sie eingebunden sind. Diese werden nach dem IOPS- und MBit/s-Gesamtdurchsatz abgerechnet, für den der Datenträger konfiguriert ist. Normalerweise verfügen Ultra Disks ein SSD Premium v2-Datenträger über zwei Leistungsdrosselungen, die den IOPS- und MBit/s-Gesamtdurchsatz festlegen. Wenn sie jedoch als freigegebene Datenträger konfiguriert sind, werden zwei weitere Leistungsdrosselungen bereitgestellt (also insgesamt vier Leistungsdrosselungen). Diese beiden zusätzlichen Drosselungen ermöglichen eine höhere Leistung bei zusätzlichen Kosten und jedes Meter hat einen Standardwert, der die Leistung und die Kosten des Datenträgers erhöht.

Die vier Leistungsdrosselungen einer freigegebenen Ultra Disk und eines SSD Premium v2-Datenträgers sind diskIOPSReadWrite, diskMB/sReadWrite, diskIOPSReadOnly, und diskMB/sReadOnly. Jede Leistungsdrosselung kann so konfiguriert werden, dass die Leistung Ihres Datenträgers geändert wird. Die Leistung für freigegebene Ultra Disks und SSD Premium v2-Datenträger wird auf folgende Weise berechnet: insgesamt bereitgestellte IOPS (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) und insgesamt bereitgestellter Durchsatz in MBit/s (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly).

Nachdem Sie Ihre IOPS-Gesamtbereitstellung und den insgesamt bereitgestellten Durchsatz bestimmt haben, können Sie diese Werte im Preisrechner verwenden, um die Kosten einer freigegebenen Ultra Disk und eines SSD Premium v2-Datenträgers zu ermitteln.

Datenträgergrößen

Vorläufig sind freigegebene Datenträger nur auf Disk Ultra, SSD Premium v2, SSD Premium und SSD Standard möglich. Unterschiedliche Datenträgergrößen weisen möglicherweise verschiedene maxShares-Grenzwerte auf, die Sie beim Festlegen des maxShares-Werts nicht überschreiten können.

Sie können für jeden Datenträger einen maxShares-Wert definieren, der die maximale Anzahl von Knoten darstellt, die den Datenträger gleichzeitig nutzen können. Wenn Sie z. B. einen Failovercluster mit zwei Knoten einrichten möchten, legen Sie maxShares=2 fest. Der Maximalwert ist eine Obergrenze. Knoten können dem Cluster beitreten oder ihn verlassen (Einbindung des Datenträgers oder Aufheben der Einbindung), solange die Anzahl der Knoten kleiner als der angegebene maxShares-Wert ist.

SSD Premium-Bereiche

In der folgenden Tabelle werden die zulässigen maximalen Werte für maxShares nach SSD Premium-Größe veranschaulicht:

Die IOPS- und Bandbreitenlimits für einen Datenträger sind vom maxShares-Wert nicht betroffen. Beispielsweise beträgt der maximale IOPS eines P15-Datenträgers 1100, unabhängig davon, ob maxShares = 1 oder maxShares > 1 ist.

SSD Standard-Bereiche

In der folgenden Tabelle werden die zulässigen maximalen Werte für maxShares nach SSD Standard-Größe veranschaulicht:

Die IOPS- und Bandbreitenlimits für einen Datenträger sind vom maxShares-Wert nicht betroffen. Beispielsweise beträgt der maximale IOPS eines E15-Datenträgers 500, unabhängig davon, ob maxShares = 1 oder maxShares > 1 ist.

Disk Ultra-Bereiche

Der maxShares-Mindestwert ist 1, der maxShares-Höchstwert beträgt 15. Es gibt keine Größenbeschränkungen für Disk Ultra. Disk Ultra-Instanzen beliebiger Größe können jeden Wert für maxShares verwenden, bis einschließlich des Maximalwerts.

SSD Premium v2-Bereiche

Der maxShares-Mindestwert ist 1, der maxShares-Höchstwert beträgt 15. Es gibt keine Größenbeschränkungen für SSD Premium v2. SSD Premium v2-Datenträger können jeden Wert für maxShares verwenden, bis einschließlich des Höchstwerts.

Beispielworkloads

Windows

Freigegebene Azure-Datenträgen werden unter Windows Server 2008 und höher unterstützt. Die meisten Windows-basierten Clustervorgänge basieren auf WSFC. Dieser Cluster verarbeitet die gesamte Kerninfrastruktur für die Clusterknotenkommunikation und ermöglicht den Anwendungen die Nutzung paralleler Zugriffsmuster. Mit WSFC können abhängig von Ihrer Windows Server-Version sowohl CSV-basierte als auch CSV-fremde Optionen verwendet werden. Ausführliche Informationen finden Sie unter Erstellen eines Failoverclusters.

Die folgende Liste enthält einige beliebte Anwendungen, die unter WSFC ausgeführt werden:

• Erstellen einer FCI mit freigegebenen Azure-Datenträgern (SQL Server auf Azure-VMs)
  • Migrieren Ihrer Failoverclusterinstanz zu SQL Server auf Azure-VMs mit freigegebenen Datenträgern
• horizontale Skalierung File Server (SoFS) Vorlage
• SAP ASCS/SCS Vorlage
• Dateiserver zur allgemeinen Verwendung (IW-Workload)
• Remotedesktopserver-Benutzerprofildatenträger (Remote Desktop Server User Profile Disk, RDS UPD)

Linux

Freigegebene Azure-Datenträger werden unter Folgendem unterstützt:

• SUSE SLE Hochverfügbarkeit 15 SP1 und höher
• Ubuntu 18.04 und höher
• Red Hat Enterprise Linux (RHEL) (Support-Richtlinie)
  • RHEL 7.9
  • RHEL 8.3 und höher
• Oracle Enterprise Linux

Von Linux-Clustern können Cluster-Manager wie Pacemaker verwendet werden. Pacemaker basiert auf Corosync und ermöglicht die Clusterkommunikation für Anwendungen in hochverfügbaren Umgebungen. Beispiele für gängige Clusterdateisysteme wären etwa ocfs2 und gfs2. Sie können auf SCSI Persistent Reservation (SCSI PR) und/oder STONITH Block Device (SBD) basierende Clusteringmodelle für die Vermittlung des Zugriffs auf den Datenträger verwenden. Bei Verwendung von SCSI PR können Sie Reservierungen und Registrierungen mithilfe von Hilfsprogrammen wie fence_scsi und sg_persist bearbeiten.

Ablauf mit permanenter Reservierung

Das folgende Diagramm zeigt ein Beispiel für eine Cluster-Datenbankanwendung mit zwei Knoten, die SCSI PR verwendet, um ein Failover von einem Knoten zum anderen zu ermöglichen.

Der Ablauf ist wie folgt:

1. Die gruppierte Anwendung, die sowohl auf „Azure VM 1“ als auch auf „Azure VM 2“ ausgeführt wird, registriert ihre Lese- oder Schreibabsicht für den Datenträger.
2. Die Anwendungsinstanz auf VM 1 sichert sich daraufhin die exklusive Reservierung, um auf den Datenträger zu schreiben.
3. Diese Reservierung wird für Ihren Azure-Datenträger erzwungen, und die Datenbank kann nun exklusiv auf den Datenträger schreiben. Schreibvorgänge von der Anwendungsinstanz auf VM 2 sind nicht erfolgreich.
4. Wenn die Anwendungsinstanz auf VM 1 ausfällt, kann die Instanz auf VM 2 ein Datenbankfailover initiieren und den Datenträger übernehmen.
5. Für den Azure-Datenträger wird nun diese Reservierung erzwungen, und der Datenträger akzeptiert keine Schreibvorgänge von VM 1 mehr. Er akzeptiert nur noch Schreibvorgänge von VM 2.
6. Die gruppierte Anwendung kann das Datenbankfailover abschließen und Anforderungen von VM 2 verarbeiten.

Das folgende Diagramm zeigt eine weitere gängige gruppierte Workload mit mehreren Knoten, die Daten vom Datenträger lesen, um parallele Prozesse auszuführen (etwa zum Trainieren von Machine Learning-Modellen).

Der Ablauf ist wie folgt:

1. Die auf allen virtuellen Computern ausgeführte gruppierte Anwendung registriert eine Lese- oder Schreibabsicht für den Datenträger.
2. Die Anwendungsinstanz auf VM 1 sichert sich eine exklusive Reservierung, um auf den Datenträger zu schreiben, wodurch der Datenträger für Lesevorgänge von anderen virtuellen Computern verfügbar wird.
3. Diese Reservierung wird für Ihren Azure-Datenträger erzwungen.
4. Alle Knoten im Cluster können nun von dem Datenträger lesen. Ergebnisse werden nur von einem einzelnen Knoten auf den Datenträger geschrieben (im Auftrag aller Knoten im Cluster).

Disk Ultra und SSD Premium v2 – Reservierungsflow

Sowohl Disk Ultra-Datenträger als auch verwaltete SSD Premium v2-Datenträger bieten zwei zusätzliche Arbeitsauslastungskontrollen, sodass sie jeweils insgesamt vier Arbeitsauslastungskontrollen erhalten. Aus diesem Grund kann der Reservierungsflow wie im vorherigen Abschnitt beschrieben funktionieren, oder er kann die Leistung differenzierter drosseln und verteilen.

Leistungsdrosselungen

Leistungsdrosselungen für SSD Premium

Bei SSD Premium sind Datenträger-IOPS und -Durchsatz festgelegt. Ein P30-Datenträger bietet beispielsweise 5000 IOPS. Dieser Wert bleibt unabhängig davon gleich, ob der Datenträger für zwei oder für fünf VMs freigegeben wird. Die Datenträgerlimits können von einer einzelnen VM erreicht oder auf zwei oder mehr VMs aufgeteilt werden.

Disk Ultra und SSD Premium v2 – Leistungsdrosselung

Sowohl Ultra Disks als auch verwaltete SSD Premium v2-Datenträger bieten Ihnen die einzigartige Funktion, die Leistung selbst festlegen zu können, indem Sie modifizierbare Attribute verfügbar machen und diese ändern können. Standardmäßig gibt es nur zwei änderbare Attribute, aber freigegebene Ultra Disks und freigegebene verwaltete SSD Premium v2-Datenträger verfügen über zwei weitere Attribute. Bei Ultra Disks und SSD Premium v2 werden diese Attribute auf jede angefügte VM aufgeteilt. Einige Beispiele für die Funktionsweise dieser Aufteilung von Kapazität, IOPS und Durchsatz finden Sie im Abschnitt Beispiele.

* Gilt nur für freigegebene Ultra Disks und freigegebene verwaltete SSD Premium v2-Datenträger

Die folgenden Formeln erläutern, wie die Leistungsattribute festgelegt werden können, da sie vom Benutzer geändert werden können:

• DiskIOPSReadWrite (Lese-/Schreibdatenträger-IOPS):
  • Baselinemindest-IOPS von 100, für Datenträger mit 100 GiB und kleiner.
    • Für Datenträgern, die größer als 100 GiB sind, können Sie die Baselinemindest-IOPS um 1 pro GiB erhöhen. Der niedrigste Wert, auf den Sie DiskIOPSReadWrite für einen 101-GiB-Datenträger festlegen können, ist 101 IOPS.
  • Der maximale Wert, auf den Sie dieses Attribut festlegen können, wird von der Größe Ihres Datenträgers bestimmt. Die Formel lautet 300 * GiB, bis zu einem Maximum von 400.000.
• DiskMB/sReadWrite (Durchsatz für Datenträger mit Lese-/Schreibzugriff)
  • Der Mindestdurchsatz (MB/s) dieses Attributs wird durch Ihre IOPS bestimmt. Die Formel lautet 4 KiB pro Sekunde und IOPS. Bei 101 IOPS ist der Mindestwert für MB/s, den Sie festlegen können, 1.
  • Der Maximalwert, den Sie für dieses Attribut festlegen können, wird durch die Menge der festgelegten IOPS bestimmt. Die Formel lautet 256 KiB pro Sekunde und IOPS, bis zu einem Maximum von 10.000 MB/s.
• DiskIOPSReadOnly (Schreibgeschützte Datenträger-IOPS)
  • Die Mindestbaseline-IOPS für dieses Attribut beträgt 100. Für DiskIOPSReadOnly erhöht sich die Baseline nicht mit der Datenträgergröße.
  • Der maximale Wert, auf den Sie dieses Attribut festlegen können, wird von der Größe Ihres Datenträgers bestimmt. Die Formel lautet 300 * GiB, bis zu einem Maximum von 400.000.
• DiskMB/sReadOnly (Durchsatz für schreibgeschützten Datenträger)
  • Der Mindestdurchsatz (MB/s) für dieses Attribut ist 1. Für DiskMB/sReadOnly erhöht sich die Baseline nicht mit IOPS.
  • Der Maximalwert, den Sie für dieses Attribut festlegen können, wird durch die Menge der festgelegten IOPS bestimmt. Die Formel lautet 256 KiB pro Sekunde und IOPS, bis zu einem Maximum von 10.000 MB/s.

Beispiele

In den folgenden Beispielen werden einige Szenarios veranschaulicht, die zeigen, wie die Drosselung insbesondere mit freigegebenen Disk Ultra-Datenträgern funktionieren kann.

Cluster mit zwei Knoten unter Verwendung von freigegebenen Clustervolumes

Es folgt ein Beispiel für einen WSFC mit zwei Knoten, der freigegebene Clustervolumes verwendet. Bei dieser Konfiguration haben beide virtuellen Computer gleichzeitigen Schreibzugriff auf den Datenträger, was dazu führt, dass die ReadWrite-Drosselung auf die beiden virtuellen Computer aufgeteilt und die ReadOnly-Drosselung nicht verwendet wird.

Cluster mit zwei Knoten ohne freigegebene Clustervolumes

Es folgt ein Beispiel für einen WSFC mit zwei Knoten, der keine freigegebenen Clustervolumes verwendet. Bei dieser Konfiguration hat nur ein virtueller Computer Schreibzugriff auf den Datenträger. Dies führt dazu, dass die ReadWrite-Drosselung ausschließlich für den primären virtuellen Computer und die ReadOnly-Drosselung nur für den sekundären virtuellen Computer verwendet wird.

Linux-Cluster mit vier Knoten

Es folgt ein Beispiel für einen Linux-Cluster mit vier Knoten, einem einzelnen Writer und drei Lesern mit horizontaler Skalierung. Bei dieser Konfiguration hat nur ein virtueller Computer Schreibzugriff auf den Datenträger. Dies führt dazu, dass die ReadWrite-Drosselung ausschließlich für den primären virtuellen Computer verwendet und die ReadOnly-Drosselung auf die sekundären virtuellen Computer aufgeteilt wird.

Shared Disk Ultra und SSD Premium v2 – Preise

Die Preise für freigegebene Disk Ultra-Datenträger und freigegebene verwaltete SSD Premium v2-Datenträger basieren auf der bereitgestellten Kapazität, der Gesamtzahl zulässiger IOPS (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) und dem insgesamt bereitgestellten Durchsatz in MBit/s (diskMB/sReadWrite + diskMB/sReadOnly). Für zusätzliche VM-Einbindungen fallen keine weitere Gebühren an. Beispiel: Ein freigegebener Disk Ultra-Datenträger mit der folgenden Konfiguration (diskSizeGB: 1024, DiskIOPSReadWrite: 10000, DiskMB/sReadWrite: 600, DiskIOPSReadOnly: 100, DiskMB/sReadOnly: 1) wird mit 1024 GiB, 10100 IOPS und 601 MBit/s abgerechnet, unabhängig davon, ob er in zwei oder fünf VMs eingebunden ist.

Nächste Schritte

Wenn Sie für Ihre verwalteten Datenträger freigegebene Datenträger aktivieren und verwenden möchten, fahren Sie mit dem Artikel Aktivieren eines freigegebenen Datenträgers fort.

Wenn Sie weitere Fragen haben, lesen Sie den Abschnitt über freigegebene Datenträger in den häufig gestellten Fragen.