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O Windows Server inclui um recurso chamado SMB (Server Message Block) Direct, que oferece suporte ao uso de adaptadores de rede com capacidade RDMA (Acesso Remoto Direto à Memória). Os adaptadores de rede com RDMA podem funcionar a toda velocidade com latência mais baixa sem comprometer a utilização da CPU. Para cargas de trabalho como Hyper-V ou Microsoft SQL Server, esse recurso permite que um servidor de arquivos remoto se assemelhe ao armazenamento local. O SMB Direct é configurado e habilitado automaticamente por padrão no Windows Server 2012 e em iterações futuras.
O uso do SMB Direct oferece:
- Maior taxa de transferência: aplica a taxa de transferência total de redes de alta velocidade onde os adaptadores de rede coordenam a transferência de grandes quantidades de dados na velocidade da linha.
- Baixa latência: Fornece respostas rápidas a solicitações de rede, o que faz com que o armazenamento remoto de arquivos pareça um armazenamento em bloco conectado diretamente.
- Baixa utilização da CPU: usa menos ciclos de CPU ao transferir dados pela rede, o que deixa mais energia disponível para aplicativos de servidor.
Você pode usar o SMB Direct em um cluster de failover; no entanto, você precisa certificar-se de que as redes de cluster usadas para acesso de cliente são adequadas para SMB Direct. O Cluster de Failover oferece suporte ao uso de várias redes para acesso ao cliente, juntamente com adaptadores de rede capazes de RSS (Receive Side Scaling) e RDMA.
Note
Você pode usar o SMB Direct no sistema operativo de gestão de Hyper-V para apoiar o uso de Hyper-V via SMB e para proporcionar armazenamento a uma máquina virtual que utiliza a pilha de armazenamento Hyper-V. No entanto, os adaptadores de rede compatíveis com RDMA não são expostos diretamente a um cliente Hyper-V. Mesmo se você conectar um adaptador de rede compatível com RDMA a um comutador virtual, os adaptadores de rede virtual criados pelo comutador não podem suportar RDMA.
Requirements
Os seguintes são os requisitos do SMB Direct:
- Um ou mais adaptadores de rede com capacidade RDMA.
- Pelo menos dois computadores executando um ou mais dos seguintes sistemas operacionais:
- Windows Server 2012 e posterior.
- Windows 10 Enterprise e posterior.
- Windows 10 Education e posterior.
- Windows 10 Pro para Workstations e versões posteriores
- Windows 10 Pro 22H2 (instalação limpa, não atualizada de versões mais antigas) e posterior.
Note
As famílias Windows 10 e Windows 11 estão restritas apenas ao cliente e não podem atuar como um servidor SMB Direct.
SMB Multicanal
SMB Multichannel é o recurso responsável por detetar os recursos RDMA de adaptadores de rede para habilitar o SMB Direct. Sem o SMB Multichannel, o SMB utiliza o TCP/IP convencional com adaptadores de rede compatíveis com RDMA (todos os adaptadores de rede fornecem uma pilha de TCP/IP juntamente com a nova pilha RDMA).
Com o SMB Multichannel, o SMB deteta se um adaptador de rede tem capacidade RDMA e cria várias conexões RDMA para essa única sessão (duas por interface). Esse recurso permite que o SMB use a alta taxa de transferência, a baixa latência e a baixa utilização da CPU oferecidas pelos adaptadores de rede compatíveis com RDMA. Ele também oferece tolerância a falhas se você estiver usando várias interfaces RDMA.
Você pode agrupar adaptadores de rede compatíveis com RDMA usando o Switch Embedded Teaming (SET) a partir do Windows Server 2016. Depois que pelo menos uma conexão de rede RDMA é criada, a conexão TCP/IP usada para a negociação do protocolo original não é mais usada. No entanto, a conexão TCP/IP é mantida caso as conexões de rede RDMA falhem.
A desativação do SMB Multichannel também desativa o SMB Direct. O SMB Multichannel deteta os recursos do adaptador de rede e determina se um adaptador de rede é compatível com RDMA. Os dispositivos cliente não podem usar o SMB Direct se o SMB Multichannel estiver desativado.
Encriptação SMB
A partir do Windows Server 2022 e do Windows 11, o SMB Direct agora oferece suporte à criptografia. Anteriormente, a ativação da criptografia SMB desativava o posicionamento direto dos dados, tornando o desempenho do RDMA tão lento quanto o TCP. Agora, os dados são criptografados antes do posicionamento, levando a uma degradação de desempenho relativamente pequena ao adicionar privacidade de pacotes protegida AES-128 e AES-256. Para obter mais informações sobre como configurar a criptografia SMB, consulte Aprimoramentos de segurança SMB.
Além disso, os clusters de failover do Windows Server suportam agora o controlo granular da encriptação das comunicações de armazenamento intra-nó para os Volumes Compartilhados de Cluster (CSV) e a camada de barramento de armazenamento (SBL). Isso significa que, ao usar o Storage Spaces Direct e o SMB Direct, você pode decidir criptografar as comunicações leste-oeste dentro do próprio cluster para maior segurança.
Desativando e habilitando recursos do SMB Direct
O cliente SMB deteta e usa automaticamente várias conexões de rede se uma configuração apropriada for identificada. Como o SMB Direct está habilitado por padrão, uma vez desativado, ele precisa ser reativado manualmente sempre que necessário.
Normalmente, você não precisa desabilitar o SMB Direct, no entanto, você pode desabilitá-lo junto com seus recursos, executando os seguintes comandos do Windows PowerShell.
Para desativar o SMB Direct, digite:
Disable-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName SMBDirect
Para desativar o SMB Multichannel no servidor, digite:
Set-SmbServerConfiguration -EnableMultiChannel $false
Para desativar o SMB Multichannel no lado do cliente, digite:
Set-SmbClientConfiguration -EnableMultiChannel $false
Para desativar o RDMA para uma interface específica, digite:
Disable-NetAdapterRdma <name>
Para desativar o RDMA para todas as interfaces, digite:
Set-NetOffloadGlobalSetting -NetworkDirect Disabled
Quando você desabilita o RDMA no cliente ou no servidor, os sistemas não podem usá-lo. Network Direct é o nome interno do suporte básico de rede do Windows Server para interfaces RDMA.
Para verificar para qual estado de operabilidade o SMB Direct está configurado no momento, execute o seguinte cmdlet:
Get-WindowsOptionalFeature -Online -FeatureName SMBDirect
Testando SMB Direct
Você pode testar o desempenho do SMB Direct medindo a taxa de transferência ao executar uma cópia de arquivo grande. Antes de testar, verifique se o adaptador de rede oferece suporte a RDMA usando o PowerShell.
No lado do servidor, digite:
Get-SmbServerNetworkInterface
No lado do cliente, digite:
Get-SmbClientNetworkInterface
Depois que o adaptador de rede for verificado como compatível com RDMA, execute as seguintes ações:
- Desative o RDMA no adaptador de rede, consulte Desabilitando e habilitando recursos do SMB Direct.
- Meça o tempo necessário para executar uma cópia de arquivo grande sem usar o SMB Direct.
- Reative o RDMA no adaptador de rede, execute a mesma cópia de arquivo e compare os dois resultados.
- Para evitar o impacto do cache, execute as seguintes ações:
- Copie uma grande quantidade de dados (mais dados do que a memória é capaz de manipular).
- Copie os dados duas vezes, com a primeira cópia como prática e, em seguida, temporizando a segunda cópia.
- Reinicie o servidor e o cliente antes de cada teste para garantir que eles operem em condições semelhantes.
Além disso, você pode observar os contadores de desempenho durante o teste usando o mesmo cenário utilizando a ferramenta Monitor de desempenho executando as seguintes etapas:
- Selecione Iniciar, digite perfmon, pressione Enter.
- No painel esquerdo, em Ferramentas >de Monitoramento, selecione Monitor de Desempenho.
- No painel direito, selecione o ícone verde "+" para adicionar um novo contador.
- Na caixa de diálogo Adicionar Contadores , expanda Conexão Direta SMB.
- Selecione Bytes RDMA Lidos/seg e Bytes RDMA Escritos/seg, selecione Adicionar, e depois selecione OK.
Capacidade de failover do SMB Direct
Veja como confirmar o recurso de failover do SMB Direct:
- Verifique se o SMB Direct está funcionando em uma configuração de vários adaptadores de rede.
- Faça uma cópia de um ficheiro grande. Durante o processo de cópia, simule uma falha de um dos caminhos de rede desconectando um dos cabos ou desativando um dos adaptadores de rede.
- Confirme se a cópia do arquivo continua usando um dos adaptadores de rede restantes e se não há erros de cópia de arquivo.
Tip
Para evitar falhas de uma carga de trabalho que não usa o SMB Direct, verifique se não há outras cargas de trabalho usando o caminho de rede desconectado.