O documento discute as melhorias no protocolo SMB no Windows Server 2012/R2, incluindo desempenho aprimorado, failover transparente, escalabilidade e criptografia. Também aborda arquiteturas de armazenamento com SMB para virtualização e bancos de dados SQL Server.

1. Fabio Hara e Fabricio Catae
Technical Evangelists
@fcatae | @fabiohara
Como tirar vantagem das melhorias no
WS 2012/R2

2. SMB
Server Message Block (SMB) é o
protocolo de compartilhamento de
arquivos em uma rede local.
Massivamente utilizado em
ambientes Windows, mas também
possui implementações em Unix
(Samba).
SQL Server
SMB
Virtualização

3. Instalação do SQL Server
Instalação dos binários
Aplicação de Service Packs
Configuração da instância
Cópia de banco de dados
Upgrade de Hardware
Consolidação de
Servidores

4. Visão de Consolidação
Computação
Windows
Hyper-V
System Center
Armazenamento
SAN Storage
File Servers (NAS)

5. Você armazenaria os
dados em uma pasta
compartilhada na rede?
Banco de Dados em File Share
⃣ SIM
⃣ NÃO

6. Arquitetura de Storage
Servidor
SQL
Storage
Fiber Channel
(FC)
Ethernet
SAN
Storage
Windows
Server

7. SQL + SMB
Vantagens
Localização dos dados
Provisionamento
Economia de recurso
Mudanças
Nuvem Privada
Evolução do Ethernet
Maturidade do SMB

8. Visão de Storage para IaaS
• Redução de custos e esforços para oferecer serviços
de Storage para IaaS
• Computação e Storage desacoplados
– Gerenciamento independente e escalável em cada camada
Scale-OutFile Server Clusters
StorageSpaces Virtualizationand Resiliency
Hyper-VClusters
SMB
Shared JBOD
Storage
Scale-OutFile Server Clusters
StorageSpaces Virtualizationand Resiliency
SQL Servers
SMB
Shared JBOD
Storage

9. SMB Transparent Failover
• Failover transparente para aplicações
• Zero downtime – pequeno delay de IO delay durante
failover
• Suporta Failovers planejados (ou não)
• Manutencção de Hardware/Software
• Falhas de Hardware/Software
• Load Rebalancing
• Requer:
• File Servers configurados como Windows Failover
Cluster
• Windows Server 2012/R2 em ambos os servidores
rodando a aplicação (ou VM)
• Compartilhamento habilitado para “continuous
availability”
(configuration padrão para clustered file shares)
• Funciona com cluster disks e CSV
Hyper-V
Failover share - conexões e controles
perdidos, pausa temporária de IO
2
2
Operação normal1
Conexões e controles auto-recuperados
IO da aplicação continua sem erros3
1 3
fsshare fsshare

10. SMB Scale-Out
• Idealizado para storage de servidores de
aplicação (ex: Hyper-V e SQL)
• Aumenta banda disponível simplesmente
adicionando Nós
• Principais capacidades:
• File shares Ativo/Ativo
• Tolerancia a falhas com zero downtime
• Recuperação rápida contra falhas
• CHKDSK com zero downtime
• Suporte para snapshots consistentes
• Suporte para redes com RDMA
• Otimização para servidores de aplicação
• Gerenciamento simples

11. SMB
Automatic Scale-Out Rebalancing
• Clientes de Scale-Out File Server são agora
redirecionados para o “melhor” nó para acesso a
um share específico
• Evita redirecionamento desnecessário de tráfego
• Conexões SMB gerenciados por Share, não por
servidor
• Cliente é redirecionado quando o ownership de
um volume CSV muda
• Clustering agora faz balanceamento automático
do CSV
• Comportamento automático, sem necessidade
de administração
File Server 2File Server 1
Storage Spaces
SOFSShare2
Share1 Share2 Share1 Share2
Novo no
Windows
Server
2012 R2
SOFSShare1

12. SMB Multichannel
Full Throughput
• Agregação de banda com várias placas
de rede
• Multiplos Cores de CPUs utilizados
quando a placa de rede suporta Receive
Side Scaling (RSS)
Automatic Failover
• SMB Multichannel implementa detecção
de falhas fim-a-fim
• Pode utilizar NIC teaming (LBFO) , mas
não é obrigatório
Configuração Automática
• SMB detecta e utiliza múltiplos caminhos
Exemplo de Configuração

13. User
Kernel
Network w/
RDMA support
NTFS
SCSI
Network w/
RDMA support
SMB Direct (SMB over RDMA)
Vantagens
• Escalável, rápido e acesso eficiente à storage
• Alto throughput com baixa latência
• Utilização minima de CPU para processamento de I/O
• Load balancing, automatic failover e agregação de banda de
rede via SMB Multichannel
Cenários
• Alta performance para servidores de aplicação (ex: Hyper-
V, SQL Server, IIS e HPC)
Hardware necessário
• Placa suportando RDMA (R-NIC)
• iWARP, RoCE e InfiniBand
• Placas RDMA não devem fazer teaming (use SMB
Multichannel)

14. SMB Direct v2 Performance
Scale-out File Server
SMB Direct v2
Hyper-V
VHD
Eficiência
Eficiência melhorada e densidade com I/O´s
pequenos (ex: OLTP database em uma VM)
Otimiza redes 40Gbps Ethernet e 56Gbps InfiniBand
Performance
50% de melhoramento para blocos pequenos de IO´s
com SMB over RDMA
IOPS de 8KB melhorados ~300K IOPS p/ ~450K IOPS
por interface
Novo no
Windows
Server
2012 R2

15. SMB Direct v2 Performance – Resultados do
TechEdSAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SAS
SAS
HBA
JBOD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
SSD
8KB random reads
from a mirrored space (disk)
~600,000 IOPS
8KB random reads
from cache (RAM)
~1,000,000 IOPS
32KB random reads
from a mirrored space (disk)
~500,000 IOPS
~16.5 GBytes/sec

16. Criptografia SMB
• Criptografia fim-a-fim para dados no SMB
o Proteção de dados
• Novas implementações
o Sem necessidade de IPsec, hardware
especializado ou aceleradores WAN
• Configurado por share ou para todo o servidor
• Pode ser habilitado para vários cenários onde
dados são trafegados em ambientes não-
seguros
o Aplicações usando redes não-seguras
o Escritórios remotos usando redes WAN
ServerClient
SMB Encryption

17. Scale-Out File Server
File Server 2
Múltiplas Instâncias SMB
• Instância adicional para cada nó em
um ambiente de Scale-Out File
Server
• Instância padrão controla tráfego de
entrada de clients SMB acessando
compartilhamentos regulares
• Outra instância controla somente
tráfego inter-node de CSV (acesso a
metadados tráfego redirecionado)
• Melhora escalabilidade e
confiabilidade de tráfego inter-node
de CSV
File Server 1
Hyper-V Host 1
CSV1
(Metadata
Owner)
Shared SAS Storage
SMBServer
DefaultInstance
SMBServer
CSVInstance
SMBClient
SMB
Client
SMBServer
DefaultInstance
SMBServer
CSVInstance
SMBClient
Hyper-V Host 2
SMB
Client
CSV2
(Not Metadata
Owner)
CSV1
(Not Metadata
Owner)
CSV2
(Metadata
Owner)
Novo no
Windows
Server
2012 R2

18. Exemplo – Automatic Scale-Out Balancing

19. Configurações de Redes
Todos c/ 1GbE Misto 1GbE/High Speed Todos c/ High Speed
(10GbE/40GbE/56GbIB)
Clients Clients Clients
Clients
B CA D

20. Hyper-V
Host
Típica Configuração para Hyper-V over SMB
SAS HBA
SAS HBA
R-NIC
R-NIC
R-NIC
R-NIC
Storage
Spaces
SMB 3.0
Server
SMB 3.0
Client
Switch5
Switch6
VM
VM
VMVirtual
Machine
vDisk
File
Share
SpaceFile
Share Space
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk
R-NIC
R-NIC
SAS HBA
SAS HBA

21. Considerações de Performance
Hyper-V
Host
SAS HBA
SAS HBA
R-NIC
R-NIC
R-NIC
R-NIC
Storage
Spaces
SMB 3.0
Server
SMB 3.0
Client
Switch5
Switch6
VM
VM
VMVirtual
Machine
vDisk
File
Share
SpaceFile
Share Space
SAS
Module
SAS
Module
Disk
Disk
Disk
Disk

22. Blog do Fabio Hara
http://www.fabiohara.com.br
Blog do Fabricio Catae
http://blogs.msdn.com/fcatae
Blog do Jose Barreto
http://blogs.technet.com/josebda
Maiores
Informações