超融合基础架构（Hyper-Converged Infrastructure，或简称“HCI”）也被称为超融合架构，是指在同一套单元设备（x86服务器）中不仅仅具备计算、网络、存储和服务器虚拟化等资源和技术，而且还包括缓存加速、重复数据删除、在线数据压缩、备份软件、快照技术等元素，而多节点可以通过网络聚合起来，实现模块化的无缝横向扩展（scale-out），形成统一的资源池。超融合架构（Hyperconvergence Infrastructure,HCI）将虚拟化计算和存储整合到同一个系统平台。简单的说就是物理服务器上运行虚拟化软件（Hpyervisor），通过在虚拟化软件上运行分布式存储服务供虚拟机使用。分布式存储可以运行在虚拟化软件上的虚拟机里也可以是与虚拟化软件整合的模块。广义上，除了虚拟化计算和存储，超融合架构还可以整合网络以及其它更多的平台和服务。当前业界普遍的共识是：软件定义的分布式存储层和虚拟化计算是超融合架构的最小集。

基于传统集中式共享存储的架构存在以下缺点：

• 异构硬件，成本高，升级困难

• 集中式存储架构，存单点故障风险

• 存储控制器数量有限，无法扩展

• 无法充分发挥 SSD 性能，I/O 易成瓶颈

• 管理运维复杂

微软解决方案：

存储空间直通 (Storage Spaces Direct,S2D)使用具有本地连接驱动器的行业标准服务器来创建高度可用、高度可扩展的软件定义存储，其成本仅占传统 SAN 或 NAS 阵列的一小部分。 其聚合或超汇聚体系结构大大简化了采购和部署，同时功能，如缓存、 存储层和擦除编码，如 RDMA 网络和 NVMe 驱动器，最新的硬件创新与提供无与伦比的效率和性能。存储空间是Windows和Windows Server中的一项技术，可以帮助保护数据免遭驱动器故障。 它在概念上类似于用软件实现的RAID。 您可以使用存储空间将三个或更多驱动器组合到一个存储池中，然后使用该存储池中的容量创建存储空间。 这些通常会存储数据的额外副本，因此如果其中一个驱动器发生故障，您仍然拥有完整的数据副本。 如果容量不足，只需将更多驱动器添加到存储池。注意S2D功能必须是Windows Server 2016 Datacenter版本。

存储空间直通硬件要求：

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-server/storage/storage-spaces/storage-spaces-direct-hardware-requirements

存储空间直通中的容错和存储效率:

https://docs.microsoft.com/zh-cn/windows-server/storage/storage-spaces/storage-spaces-fault-tolerance

本实验将使用两台Windows Server 2016 Datacenter实现S2D功能

主要步骤：

1. 安装Windows群集功能；

2. 启动群集S2D功能；

3. 创建存储池；（类似传统存储创建RAID）

4. 创建虚拟磁盘和卷；（类似传统存储划分LUN）

5. 故障测试；

S2D是Windows Server 2016 cluster 里面的一个功能，安装好群集服务后，在验证群集过程中检查现有环境是否复合S2D

勾选Storage Spaces Direct进行检测（默认情况下要所有群集条件都要符合要求，本实验已经通过其他条件的检测）

查看测试报告

查看测试报告硬盘的要求（此处说磁盘缓存不够，虚拟环境搭建条件限制）

通过群集测试后，使用以下powershell命令启用S2D功能

Enable-ClusterS2D

查看磁盘是否聚合和健康状态

创建存储池

输入存储池名称

选取需要添加的磁盘

确认选择的磁盘

存储池创建成功

此处可以查看存储池可用空间为25GB，下一步进行创建虚拟磁盘。

基于S2D存储池创建虚拟磁盘

开始创建

输入虚拟磁盘名字

设置磁盘大小

确认无误后，点击创建

创建完成

创建卷

选择刚才创建的虚拟磁盘

确认无误后，点击创建

创建卷完成

检测群集磁盘状态，关掉一台主机后，状态依旧正常。

至此，Windows Server 2016 新功能HCI(超融合基础架构) By S2D测试完毕。