BranchCache в Windows Server 2012 и Windows 8

Посетителей: 1662 | Просмотров: 2204 (сегодня 0) Шрифт:

В рамках этого поста я хотел бы обсудить изменения, которые претерпела технология BranchCache в Windows Server 2012 и Windows 8. Принцип работы и архитектура технологии уже обсуждались в одном из предыдущих постов, поэтому в основном сосредоточусь на новых возможностях и усовершенствованиях.

Тем не менее, буквально в двух словах о том, что собой представляет BranchCache на случай, если вы впервые сталкиваетесь с этой технологией. BranchCache – технология кэширования данных, передаваемых по протоколам SMB, HTTP/HTTPS. Соответственно, BranchCache используют в филиалах и удаленных офисах для сокращения трафика, передаваемого по WAN-каналам, и для повышения скорости отклика приложений при работе с данными, расположенными на удаленных серверах.

Две важные характеристики BranchCache, выделяющие ее на фоне других технологий кэширования:

1. Данные в BranchCache всегда актуальны. Выражаясь точнее, если приложение получает данные из кэша, технология BranchCache гарантирует, что эти данные актуальны.
2. Нет доступа к серверу – нет доступа к кэшу. Иными словами, если модуль BranchCache не может проверить идентичность оригинального и кэшированного файлов (сервер выключен, проблемы с каналом связи и пр.), то данные из кэша не используются.

Для использования BranchCache файловый сервер или веб-сервер должны располагаться на Windows Server 2008 R2 или Windows Server 2012, на клиентских компьютерах должна быть установлена одна из следующих ОС: Windows 7 Enterprise, Windows 7 Ultimate или Windows 8 Enterprise.

Все изменения в BranchCache в Windows Server 2012 и Windows 8 можно сгруппировать по трем направлениям: производительность, управление, масштабируемость. Рассмотрим последовательно каждое направление.

Производительность

Изменился принцип разбиения исходных файлов на блоки для вычисления метаданных (хэша для каждого блока). Если раньше файл разбивался на блоки равного размера (64 KB), то теперь границы блоков для каждого файла определяются на основе метода Rabin fingerprint.

Что это дает? Предположим, на странице веб-сайта есть некая картинка размером 100 KB. Эту же картинку вставляют в документ, который сохраняется на файловой шаре. При обработке и страницы сайта, и документа с помощью fingerprint границы блоков будут расставлены таким образом, что картинка и там, и там будет выделена в отдельный блок размером 100 KB. И поскольку содержимое этих блоков в обоих случаях одинаковое, будут совпадать и хэши этих блоков (например, ID2 на рисунке выше). Пользователь из филиала впервые обращается к веб-странице, и она поблочно скачивается с веб-сайта и помещается в кэш. Теперь если тот же или другой пользователь данного филиала открывает с удаленной шары упомянутый документ, то содержимое документа также поблочно скачивается с файлового сервера, за исключением картинки, блок с которой уже находится в филиале.

Следует добавить, что точно такой же алгоритм определения границ блоков используется службой дедупликации Windows Server 2012. Поэтому если раздел, на котором располагается содержимое веб-сайта и/или файловой шары, дедуплицирован, то файлы на блоки уже разбиты, хэши уже вычислены, и BranchCache использует эти метаданные, не проводя повторные разбиения/вычисления.

Управление

Ранее фактически приходилось для каждого филиала создавать свой GPO для настройки BranchCache на клиентах филиала. Это особенно верно, если в филиале применялся выделенный кэш-сервер (hosted cache), поскольку именно в GPO указывалось имя этого сервера, и клиенты, таким образом, понимали, где располагается выделенный кэш.

Hosted cache сервер под управлением Windows Server 2012 может регистрировать Service Connection Point (SCP) в Active Directory. Клиенты с Windows 8 Enterprise, обращаясь к AD, используют SCP для обнаружения кэш-сервера, причем сервера ближайшего к ним, то есть расположенного в том же сайте AD. Это, в свою очередь, позволяет потенциально иметь всего один GPO для настройки всех BranchCache-клиентов организации.

Традиционно для Windows Server 2012 и Windows 8 весь спектр задач администрирования BranchCache – установка, настройка, проверка статуса – можно реализовать с помощью PowerShell, что я тоже отношу к плюсам. В Windows 7, например, для проверки статуса или сброса кэша необходимо было использовать менее дружелюбный Netsh. Возвращаясь к hosted cache, установка необходимых компонентов BranchCache, конфигурация сервера в качестве кэш-сервера и регистрация SCP осуществляется двумя командлетами:

Install-WindowsFeature BranchCache –IncludeManagementTools

После чего, запустив Get-BCStatus, необходимо убедиться в том, что два параметра в секции HostedCacheServerConfiguration имеют значение True.

Чтобы клиенты с Windows 8 использовали SCP для поиска кэш-сервера, в GPO необходимо включить новый параметр Enable Automatic Hosted Cache Discovery by Service Connection Point.

Замечу, что если вместе с этим параметром включен параметр Set BranchCache Distributed Cache mode, то клиент сначала пытается через SCP обнаружить и использовать hosted cache, а если это не удается, то переключается в режим distributed cache.

Во многих сценариях было бы полезно иметь возможность заранее закэшировать определенные данные, например, обновляемые в конце каждой недели отчеты, с тем чтобы в понедельник утром свежие отчеты уже располагались в кэше филиалов. Теперь это можно реализовать следующими командлетами:

Publish-BCFileContent ‘D:\Branch Documents’ -StageData

Export-BCCachePackage -Destination D:\Temp

Первая строчка генерирует метаданные для файлов в указанной папке и добавляет блоки данных этих файлов в так называемый пакет данных (data package) для последующего экспорта. Аналогичный командлет для веб-сайта называется Publish-BCWebContent. Вторая строчка собственно экспортирует набор хэшей и блоки данных в архивный файл со стандартным именем PeerDistPackage.zip в указанную директорию. Структура архива выглядит следующим образом:

Полученный в результате экспорта архив любым доступным образом копируется на требуемые кэш-серверы в филиалы, где импортируется с помощью:

Import-BCCachePackage -Path D:\Temp\PeerDistPackage.zip

Таким образом, мы получаем «разогретый» кэш.

Последнее нововведение, которое я хотел бы отметить в контексте управления, заключается в том, что кэшированные данные по умолчанию хранятся в зашифрованном виде. От администратора более не требуются никакие дополнительные телодвижения, как то: включение BitLocker, настройка EFS и пр., для обеспечения безопасности кэша. Также не требуется настройка сертификата на hosted cache сервере, что еще более разгрузит и без того занятого сисадмина. 🙂 Правда сертификат все-таки понадобится, если к кэш-серверу будут обращаться клиенты с Windows 7.

Масштабируемость

Филиал филиалу рознь. После появления BranchCache в Windows Server 2008 R2 и Windows 7 мы столкнулись со сценариями использования технологии в филиалах с количеством сотрудников в несколько тысяч и объемом кэша в сотни гигабайт. Исходная реализация BranchCache не была оптимизирована для таких масштабов. Теперь BranchCache в качестве хранилища использует Extensible Storage Engine (ESE), позволяя обрабатывать терабайты данных.

Кроме того, если раньше можно было сконфигурировать только один hosted cache сервер на филиал, то теперь, в частности за счет SCP, такого ограничения нет. Вы можете масштабировать кэш филиала как вертикально за счет движка ESE, так и горизонтально, развертывая столько кэш-серверов, сколько необходимо.

В целом, мне кажется, изменения весьма интересны. Ряд новых настроек (см. п. New BranchCache Group Policy settings по ссылке) BranchCache в групповых политиках помогут поможет обеспечить корректную работу в одном филиале клиентов Windows 7 и Windows 8. И, стало быть, поводов не использовать технологию становится еще меньше.

Развертывание режима размещенного кэша BranchCache Deploy BranchCache Hosted Cache Mode

Область применения: Windows Server (Semi-Annual Channel), Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012 Applies to: Windows Server (Semi-Annual Channel), Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, Windows Server 2012

В этом обзоре Windows Server 2016 Core содержатся инструкции по планированию и развертыванию основных компонентов, необходимых для полностью работоспособной сети, а также нового ® домена Active Directory в новом лесу. The Windows Server 2016 Core Network Guide provides instructions for planning and deploying the core components required for a fully functioning network and a new Active Directory® domain in a new forest.

В этом руководство объясняется, как выполнить сборку в основной сети, предоставив инструкции по развертыванию BranchCache в режиме размещенного кэша в одном или нескольких филиалах с — контроллером домена только для чтения, где клиентские компьютеры работают под управлением Windows ® 10, Windows 8.1 или Windows 8 и присоединяются к домену. This guide explains how to build on the core network by providing instructions for deploying BranchCache in hosted cache mode in one or more branch offices with a Read-Only Domain Controller where client computers are running Windows® 10, Windows 8.1, or Windows 8, and are joined to the domain.

Не используйте это руководством, если вы планируете развернуть или уже развернули сервер размещенного кэша BranchCache под управлением Windows Server 2008 R2. Do not use this guide if you are planning to deploy or have already deployed a BranchCache hosted cache server that is running Windows Server 2008 R2. Это краткое описание содержит инструкции по развертыванию режима размещенного кэша на сервере размещенного кэша под управлением Windows Server ® 2016, Windows server 2012 R2 или Windows server 2012. This guide provides instructions for deploying hosted cache mode with a hosted cache server that is running Windows Server® 2016, Windows Server 2012 R2, or Windows Server 2012.

Данное руководство содержит следующие разделы. This guide contains the following sections.

Предварительные требования для использования настоящего руководства Prerequisites for using this guide

Это дополнение к руководству по основной сети Windows Server 2016. This is a companion guide to the Windows Server 2016 Core Network Guide. Чтобы развернуть BranchCache в режиме размещенного кэша с помощью этого руководства, выполните сначала следующие действия. To deploy BranchCache in hosted cache mode with this guide, you must first do the following.

Разверните основную сеть в главном офисе с помощью руководства по основной сети, если технологии, представленные этом в руководстве по основной сети, еще не установлены и не функционируют в вашей сети должным образом. Deploy a core network in your main office by using the Core Network Guide, or already have the technologies provided in the Core Network Guide installed and functioning correctly on your network. К таким технологиям относятся TCP / -IP V4, DHCP, домен Active Directory Services ( AD DS ) и DNS. These technologies include TCP/IP v4, DHCP, Active Directory Domain Services (AD DS), and DNS.

Основное сетевое руководством по windows Server 2016 доступно в технической библиотеке windows Server 2016. The Windows Server 2016 Core Network Guide is available in the Windows Server 2016 Technical Library.

Разверните серверы содержимого BranchCache, работающие под Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2 или Windows Server 2012, в главном офисе или в облачном центре обработки данных. Deploy BranchCache content servers that are running Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, or Windows Server 2012 in your main office or in a cloud data center. Сведения о развертывании серверов содержимого BranchCache см. в разделе Дополнительные ресурсы. For information on how to deploy BranchCache content servers, see Additional Resources.

Установите глобальные ( подключения глобальной сети ) между филиалом, основным офисом и, при необходимости, облачными ресурсами с помощью VPN виртуальной частной сети ( ) , DirectAccess или другого метода подключения. Establish wide area network (WAN) connections between your branch office, your main office and, if appropriate, your Cloud resources, by using a virtual private network (VPN), DirectAccess, or other connection method.

Развертывание клиентских компьютеров в филиале, работающих под управлением одной из следующих операционных систем, которые обеспечивают BranchCache с поддержкой фоновая интеллектуальная служба передачи (BITS), протокола передачи текста (HTTP) и SMB. Deploy client computers in your branch office that are running one of the following operating systems, which provide BranchCache with support for Background Intelligent Transfer Service (BITS), Hyper Text Transfer Protocol (HTTP), and Server Message Block (SMB).

• Windows 10 Корпоративная Windows 10 Enterprise
• Windows 10 для образовательных учреждений Windows 10 Education
• Windows 8.1 Корпоративная Windows 8.1 Enterprise
• Windows 8 Корпоративная Windows 8 Enterprise

В следующих операционных системах BranchCache не поддерживает функции HTTP и SMB, но поддерживает функции BranchCache BITS. In the following operating systems, BranchCache does not support HTTP and SMB functionality, but does support BranchCache BITS functionality. — Windows 10 профессиональная, только поддержка BITS Windows 10 Pro, BITS support only — Windows 8.1 Pro, поддержка BITS Windows 8.1 Pro, BITS support only — Windows 8 Профессиональная, только поддержка BITS Windows 8 Pro, BITS support only

Об этом руководстве About this guide

Это средство предназначено для сетевых и системных администраторов, которые выполнили инструкции из сетевого каталога Windows Server 2016 Core или сетевого руководств по Windows Server 2012 Core для развертывания основной сети или для тех, кто ранее развернул технологии, включенные в основное сетевое руководством, в том числе домен Active Directory Services ( AD DS ) , DNS службы доменных имен ( ) , протокол ( DHCP ) и TCP / IP v4. This guide is designed for network and system administrators who have followed the instructions in the Windows Server 2016 Core Network Guide or Windows Server 2012 Core Network Guide to deploy a core network, or for those who have previously deployed the technologies included in the Core Network Guide, including Active Directory Domain Services (AD DS), Domain Name Service (DNS), Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP), and TCP/IP v4.

Рекомендуется ознакомиться с руководствами по проектированию и развертыванию для каждой из технологий, используемых в данном сценарии развертывания. It is recommended that you review the design and deployment guides for each of the technologies that are used in this deployment scenario. Эти руководства помогут вам определить, предоставляет ли данный сценарий развертывания службы и конфигурации, необходимые для сети организации. These guides can help you determine whether this deployment scenario provides the services and configuration that you need for your organization’s network.

Чего в этом руководстве нет What this guide does not provide

Это руководство не содержит общие сведения о BranchCache, включая сведения о режимах и возможностях BranchCache. This guide does not provide conceptual information about BranchCache, including information about BranchCache modes and capabilities.

В этом руководстве также не предоставляются сведения о развертывании подключений к глобальной сети и других технологиях в вашем филиале, таких как DHCP, RODC или VPN-сервер. This guide does not provide information about how to deploy WAN connections or other technologies in your branch office, such as DHCP, a RODC, or a VPN server.

Кроме того, в этом руководстве не даются рекомендации по оборудованию, которое следует использовать при развертывании сервера размещенного кэша. In addition, this guide does not provide guidance on the hardware you should use when you deploy a hosted cache server. На сервере размещенного кэша возможно запускать другие службы и приложения, однако сначала вы должны определить, следует ли устанавливать сервер размещенного кэша BranchCache на конкретном компьютере, и какой объем дискового пространства нужно выделить для кэша, исходя из рабочей нагрузки, возможностей оборудования и размера филиала. It is possible to run other services and applications on your hosted cache server, however you must make the determination, based on workload, hardware capabilities, and branch office size, whether to install BranchCache hosted cache server on a particular computer, and how much disk space to allocate for the cache. В этом руководством не приведены инструкции по настройке компьютеров под управлением Windows 7. This guide does not provide instructions for configuring computers that are running Windows 7. Если у вас есть клиентские компьютеры под управлением Windows 7 в филиалах, их необходимо настроить с помощью процедур, которые отличаются от описанных в этом разделе, для клиентских компьютеров, работающих под управлением Windows 10, Windows 8.1 и Windows 8. If you have client computers that are running Windows 7 in your branch offices, you must configure them using procedures that are different than those provided in this guide for client computers that are running Windows 10, Windows 8.1, and Windows 8.

Кроме того, если у вас есть компьютеры под управлением Windows 7, необходимо настроить сервер размещенного кэша с помощью сертификата сервера, выданного центром сертификации, которому доверяет клиентские компьютеры. In addition, if you have computers running Windows 7, you must configure your hosted cache server with a server certificate that is issued by a certification authority that client computers trust. (Если все клиентские компьютеры работают под управлением Windows 10, Windows 8.1 или Windows 8, нет необходимости настраивать сервер размещенного кэша с помощью сертификата сервера.) (If all of your client computers are running Windows 10, Windows 8.1, or Windows 8, you do not need to configure the hosted cache server with a server certificate.)

Если серверы размещенного кэша работают под управлением Windows Server 2008 R2, воспользуйтесь руководством по развертыванию windows Server 2008 R2 BranchCache, а не руководством по развертыванию BranchCache в режиме размещенного кэша. If your hosted cache servers are running Windows Server 2008 R2, use the Windows Server 2008 R2 BranchCache Deployment Guide instead of this guide to deploy BranchCache in hosted cache mode. Примените параметры групповая политика, описанные в этом разделе, ко всем клиентам BranchCache, работающим под управлением версий Windows, из Windows 7 в Windows 10. Apply the Group Policy settings that are described in that guide to all BranchCache clients that are running versions of Windows from Windows 7 to Windows 10. Компьютеры под управлением Windows Server 2008 R2 не могут быть настроены с помощью действий, описанных в этом руководстве. Computers that are running Windows Server 2008 R2 cannot be configured by using the steps in this guide.

Обзор технологий Technology overviews

В этом дополнительном руководстве вы будете устанавливать и настраивать единственную технологию — BranchCache. For this companion guide, BranchCache is the only technology that you need to install and configure. Вы должны будете выполнять команды BranchCache Windows PowerShell на серверах содержимого, таких как веб-сервер и файловый сервер, однако не требуется изменять или перенастраивать серверы содержимого каким-либо другим образом. You must run Windows PowerShell BranchCache commands on your content servers, such as Web and file servers, however you do not need to change or reconfigure the content servers in any other way. Кроме того, необходимо настроить клиентские компьютеры с помощью групповая политика на контроллерах домена, работающих под управлением AD DS на Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2 или Windows Server 2012. In addition, you must configure client computers by using Group Policy on your domain controllers that are running AD DS on Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, or Windows Server 2012.

BranchCache BranchCache

BranchCache — это технология оптимизации пропускной способности глобальной сети (WAN), включенная в некоторые выпуски операционных систем Windows Server 2016 и Windows 10, а также в некоторых выпусках Windows Server 2012 R2, Windows 8.1, Windows Server 2012, Windows 8, Windows Server 2008 R2 и Windows 7. BranchCache is a wide area network (WAN) bandwidth optimization technology that is included in some editions of the Windows Server 2016 and Windows 10 operating systems, as well as in some editions of Windows Server 2012 R2, Windows 8.1, Windows Server 2012, Windows 8, Windows Server 2008 R2, and Windows 7.

Чтобы оптимизировать пропускную способность глобальной сети при доступе пользователей к содержимому на удаленных серверах, BranchCache скачивает запрошенное клиентом содержимое из основного или размещенного облачного сервера содержимого и кэширует содержимое в филиалах, позволяя другим клиентским компьютерам в филиалах обращаться к тому же содержимому локально, а не через глобальную сеть. To optimize WAN bandwidth when users access content on remote servers, BranchCache downloads client-requested content from your main office or hosted cloud content servers and caches the content at branch office locations, allowing other client computers at branch offices to access the same content locally rather than over the WAN.

При развертывании BranchCache в режиме размещенного кэша необходимо настроить клиентские компьютеры в филиале как клиенты в режиме размещенного кэша, а затем развернуть в филиале сервер размещенного кэша. When you deploy BranchCache in hosted cache mode, you must configure client computers in the branch office as hosted cache mode clients, and then you must deploy a hosted cache server in the branch office. В этом руководстве показано, как развернуть сервер размещенного кэша с предварительно хэшированным и предзагруженным содержимым с серверов содержимого на основе веб-сайта и файлового сервера — . This guide demonstrates how to deploy your hosted cache server with prehashed and preloaded content from your Web and file server-based content servers.

Групповая политика Group Policy

Групповая политика в Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2 и Windows Server 2012 — это инфраструктура, используемая для предоставления и применения одной или нескольких требуемых конфигураций или параметров политики для набора целевых пользователей и компьютеров в среде Active Directory. Group Policy in Windows Server 2016, Windows Server 2012 R2, and Windows Server 2012 is an infrastructure used to deliver and apply one or more desired configurations or policy settings to a set of targeted users and computers within an Active Directory environment.

Эта инфраструктура состоит из групповая политика подсистемы и нескольких клиентских — расширений ( CSE ) , которые отвечают за чтение параметров политики на целевых клиентских компьютерах. This infrastructure consists of a Group Policy engine and multiple client-side extensions (CSEs) that are responsible for reading policy settings on target client computers.

Групповая политика используется в этом сценарии для настройки клиентских компьютеров, присоединенных к домену, в режиме размещенного кэша BranchCache. Group Policy is used in this scenario to configure domain member client computers with BranchCache hosted cache mode.