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Storage Spaces Direct (S2D)

Allgemeine Infos

Storage Spaces Direct (S2D) ist die softwaredefinierte Speichertechnik von Windows Server und Azure Local. Sie fasst die internen Laufwerke von 2 bis 16 Servern zu einem gemeinsamen Pool zusammen und stellt daraus redundante Volumes bereit, vergleichbar mit einem RAID über Servergrenzen hinweg. Ein externes SAN oder ein Shared-SAS-Gehäuse entfällt.

S2D ist nur in Windows Server Datacenter enthalten (2016 bis 2025), nicht in Standard. Azure Local (früher Azure Stack HCI) nutzt S2D als Speicherbasis, unterstützt aber nur das hyperkonvergente Modell und wird als Azure-Dienst separat abonniert.

Abgrenzung: Storage Spaces ohne „Direct“ meint die Speicherpool-Funktion eines einzelnen Servers. Windows Server 2025 ergänzt S2D um Thin Provisioning, also Volumes, die Speicher erst bei Bedarf aus dem Pool belegen.

Funktionsweise & Details

S2D baut auf Failover Clustering auf:

  1. Jeder Server bringt direkt angeschlossene SATA-, SAS- oder NVMe-Laufwerke mit, laut Microsoft mindestens zwei SSDs und vier weitere Laufwerke pro Server.
  2. Der Software Storage Bus verbindet die Laufwerke aller Knoten über Ethernet; Microsoft empfiehlt 10 GbE oder mehr mit RDMA (iWARP oder RoCE).
  3. Die schnellsten Laufwerke dienen automatisch als Lese- und Schreibcache für die langsameren.
  4. Volumes nutzen Spiegelung, Erasure Coding (Parität) oder eine Mischung; eine Dreifachspiegelung verkraftet zwei gleichzeitige Ausfälle von Laufwerken oder Servern.
  5. ReFS und Cluster Shared Volumes stellen die Volumes allen Knoten bereit, ReFS beschleunigt VHDX-Operationen und erkennt Bitfehler per Prüfsumme.

Betriebsmodelle sind hyperkonvergent (Hyper-V und Speicher auf denselben Servern) oder konvergiert (Speichercluster mit Scale-Out File Server, Compute getrennt).

Vorteile & Nutzen

  • Kein separates SAN nötig, das spart Hardware, Wartungsverträge und spezielles Speicher-Know-how.
  • Skaliert durch weitere Server, Kapazität und Leistung wachsen gemeinsam.
  • Cache-Tiering mit SSD oder NVMe liefert hohe IOPS für VMs.
  • Erasure Coding steigert laut Microsoft die Speichereffizienz um bis zu Faktor 2,4.
  • Verwaltung über Windows Admin Center, PowerShell und Failovercluster-Manager.

Praxisbeispiel

Ein Lebensmittelhersteller mit 200 Mitarbeitenden muss sein altes SAN ersetzen, dessen Wartungsvertrag ausläuft. Statt eines neuen SAN beschafft die IT drei validierte Server mit NVMe- und SSD-Laufwerken und RDMA-fähigem 25-GbE-Netzwerk und baut einen hyperkonvergenten Cluster mit Windows Server 2025 Datacenter. Die VMs liegen auf dreifach gespiegelten Volumes, Archivdaten auf einem Paritäts-Volume. Bei Wachstum kommt ein vierter Knoten dazu, ohne dass sich an der Verwaltung über Windows Admin Center etwas ändert.

Worauf sollte man achten?

  • Setze nur Hardware ein, die für S2D bzw. Azure Local validiert ist, Eigenbau-Konfigurationen verursachen häufig Leistungsprobleme.
  • RAID-Controller gehören nicht in S2D-Server, die Laufwerke müssen über einen einfachen HBA direkt sichtbar sein.
  • Plane das Netzwerk mit RDMA und ausreichender Bandbreite, weil jeder Schreibvorgang über das Netz gespiegelt wird.
  • Halte Reservekapazität im Pool frei, damit nach einem Laufwerksausfall eine automatische Reparatur möglich ist.
  • Vergleiche bei der Planung die Gesamtkosten von Windows Server Datacenter mit dem Abo-Modell von Azure Local.

Lizenz & Verfügbarkeit

Nur in Windows Server Datacenter (2016 bis 2025) enthalten, jeder Clusterknoten muss mit Datacenter lizenziert sein. Azure Local nutzt S2D ebenfalls, wird aber als Azure-Dienst mit eigener Abrechnung pro physischem Prozessorkern abonniert. Stand: Oktober 2026.

Fazit

Storage Spaces Direct ist eine ausgereifte Alternative zum klassischen SAN für Hyper-V-Cluster. Ob Windows Server Datacenter oder Azure Local passt, hängt vor allem davon ab, ob Du Azure-Anbindung und Abo-Modell willst.

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