圖 1) 一個(gè)異構(gòu)存儲(chǔ)集群可以同時(shí)包括高性能和高容量存儲(chǔ)選項(xiàng)，以滿足不同工作負(fù)載的需求。一個(gè)命名空間可以提供多種級(jí)別的服務(wù)。

可擴(kuò)展性和性能

　　目前，NAS 配置最多可以擴(kuò)展到 24 個(gè)節(jié)點(diǎn)，而 SAN 配置最多可以擴(kuò)展到 6 個(gè)節(jié)點(diǎn)。NetApp 已經(jīng)基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)要求公布了 NAS 和 SAN(文件和塊)性能數(shù)字。

　　NAS性能

　　NetApp 使用 SPECsfs 基準(zhǔn)對(duì)集群模式文件服務(wù)性能進(jìn)行了評(píng)估。隨著節(jié)點(diǎn)的添加，由 FAS6240 節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的集群展現(xiàn)出了線性擴(kuò)展，在使用 24 個(gè)節(jié)點(diǎn)的情況下，最大性能達(dá)到每秒可執(zhí)行超過(guò) 150 萬(wàn)次 SPECsfs2008_nfs.v3 操作。該性能顯示出在集群模式下運(yùn)行的 Data ONTAP 8 具有可應(yīng)對(duì)任何工作負(fù)載的可擴(kuò)展性和性能。

　　SAN性能

　　NetApp 還提交了 6 節(jié)點(diǎn) FAS6240 統(tǒng)一存儲(chǔ)集群，以根據(jù)存儲(chǔ)性能理事會(huì) SPC-1 塊性能標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試 Data ONTAP 8.1.1 的運(yùn)行情況。此集群模式 SPC-1 基準(zhǔn)測(cè)試的結(jié)果為大約 250,000 SPC-1 I/O 操作數(shù)/秒 (IOPS)，6.69 美元/IOPS ($/IOPS)，以及 0.99 毫秒的最短響應(yīng)時(shí)間 (LRT)。這些結(jié)果顯示，在控制器性能和節(jié)點(diǎn)計(jì)數(shù)隨著時(shí)間的推移而增加的同時(shí)，此模塊化橫向擴(kuò)展模型為連續(xù)增長(zhǎng)提供了基礎(chǔ)。

　　在相對(duì)性能 方面，通過(guò)對(duì) LRT 的測(cè)量，6 節(jié)點(diǎn) FAS6240 在提交的配置中的排名在前 10% 之列。相對(duì)于發(fā)布的 FAS3270 SPC-1 結(jié)果，該 IOPS 結(jié)果表明，性能提升了 267%，而成本降低了 12%。此外，NetApp 在其 SPC-1 提交配置中使用的是標(biāo)價(jià)，而幾乎所有其他供應(yīng)商都是使用的折扣價(jià)，因此 NetApp 的 $/IOPS 更為保守，并且比競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品更有說(shuō)服力。

　無(wú)中斷運(yùn)行

　　隨著業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)越來(lái)越依賴 IT 服務(wù)，非計(jì)劃和計(jì)劃停機(jī)變得愈來(lái)愈無(wú)法接受。停機(jī)會(huì)導(dǎo)致丟失業(yè)務(wù)、降低客戶滿意度以及削弱競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。這要求存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)消除中斷，數(shù)據(jù)始終可訪問(wèn)。無(wú)中斷 運(yùn)行是在集群模式下運(yùn)行的 Data ONTAP 8 必不可少的一部分，在硬件和軟件維護(hù)以及更新操作期間，支持您的存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)保持運(yùn)行狀態(tài)并提供數(shù)據(jù)。

　　當(dāng)您需要更新硬件時(shí)，可以在存儲(chǔ)集群中無(wú)中斷地將數(shù)據(jù)從一個(gè)高可用性對(duì)遷移到另一個(gè)高可用性對(duì)，從而支持您停用集群中的舊硬件，同時(shí)又不會(huì)使數(shù)據(jù)脫機(jī)。

　　這種移動(dòng)單個(gè)數(shù)據(jù)卷的能力被稱為 DataMotion™ for Volumes。有了這一功能，您可以隨時(shí)出于任何原因?qū)褐械臄?shù)據(jù)進(jìn)行重新分配。DataMotion 對(duì) NAS 和 SAN 主機(jī)來(lái)說(shuō)是透明、無(wú)中斷的。利用這一滾動(dòng)更新方法，您能夠在數(shù)據(jù)的整個(gè)生命周期內(nèi)無(wú)中斷地管理、升級(jí)和維護(hù)存儲(chǔ)基礎(chǔ)架構(gòu)，即使在工作時(shí)間也可以做到。

　　在集群模式環(huán)境中可以無(wú)中斷執(zhí)行的特定硬件和軟件維護(hù)操作，其中包括從一個(gè)版本的 Data ONTAP 升級(jí)到另一個(gè)版本;升級(jí)固件(系統(tǒng)、磁盤和交換機(jī));替換發(fā)生故障的控制器或控制器內(nèi)的組件(如 HBA、NIC);以及替換故障電纜、驅(qū)動(dòng)器和 I/O 模塊。

　　此外，使用 Data ONTAP 8，還可以無(wú)中斷地向集群添加存儲(chǔ)控制器或磁盤架、添加 HBA 和閃存以及升級(jí)組件。您也可以在控制器之間重新分配數(shù)據(jù)來(lái)提升性能;在控制器之間移動(dòng)數(shù)據(jù)以重新平衡容量;以及在集群的各個(gè)存儲(chǔ)層之間重新分配數(shù)據(jù)來(lái)優(yōu)化磁盤性能。

　　多租戶

　　確保在計(jì)算層、網(wǎng)絡(luò)層和存儲(chǔ)層中安全隔離公共云中的不同客戶以及私有云中的不同業(yè)務(wù)單位，這一點(diǎn)至關(guān)重要。Data ONTAP 8 集群通過(guò)在 Vserver 中隔離邏輯接口、LUN 和卷等各種存儲(chǔ)實(shí)體，可在存儲(chǔ)層提供多租戶功能。

　　圖 2) 在集群模式下運(yùn)行的 Data ONTAP 8 使用 Vserver 來(lái)提供多租戶功能。

　　Vserver 是一種安全的虛擬存儲(chǔ)容器，它具有自己的安全管理策略、IP 地址和命名空間。Vserver 可以包括位于集群中任意節(jié)點(diǎn)上的卷。Data ONTAP 集群支持一個(gè)集群中容納一臺(tái)到數(shù)百臺(tái) Vserver。

　　每臺(tái) Vserver 支持一個(gè)或多個(gè) SAN(FC、FCoE、iSCSI)和 NAS(NFS、pNFS、CIFS)訪問(wèn)協(xié)議，并且包括至少一個(gè)卷和至少一個(gè)邏輯接口 (LIF)。LIF 或者顯示為 IP 地址(將由 NAS 客戶端和 iSCSI 主機(jī)使用)，或者顯示為 WWN(適用于 FC 和 FCoE 訪問(wèn))。每個(gè) LIF 都會(huì)映射到 NIC 或 HBA 上的某個(gè)主端口。LIF 可虛擬化 NIC 和 HBA 端口。每臺(tái) Vserver 都需要具有自己專用的一套 LIF，并且在任意集群節(jié)點(diǎn)上最多可定義 128 個(gè) LIF。因?yàn)槊颗_(tái) Vserver 在屬于自己的命名空間中運(yùn)行，所以映射到 Vserver 的每個(gè)客戶會(huì)完全隔離。還可以根據(jù)需要委托專人來(lái)管理每臺(tái) Vserver，這樣即可由不同的管理員來(lái)負(fù)責(zé)配置卷以及其他特定于 Vserver 的操作，這在多租戶環(huán)境中是一項(xiàng)特別重要的功能。

適用于企業(yè)級(jí)內(nèi)容存儲(chǔ)庫(kù)的無(wú)限卷

　　隨著企業(yè)生成的數(shù)據(jù)不斷激增，乃至要以 PB 來(lái)計(jì)量，以一種靈活高效的方式來(lái)存儲(chǔ)、管理和檢索內(nèi)容變得越來(lái)越具有挑戰(zhàn)性。此外，許多企業(yè)還要滿足長(zhǎng)期保留數(shù)據(jù)的要求(通常要保留幾十年)，同時(shí)還要具 備實(shí)際查找數(shù)據(jù)的能力，無(wú)論數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在什么位置。為此，NetApp 開(kāi)發(fā)了無(wú)限卷，它專門用于解決企業(yè)級(jí)內(nèi)容存儲(chǔ)庫(kù)的可擴(kuò)展性需求，并消除了在多個(gè)小型容器中進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)整的復(fù)雜性。

　　NetApp無(wú)限卷是一個(gè)運(yùn)行 Data ONTAP 8.1.1 的專用集群。它提供單個(gè) NFSv3 掛載點(diǎn)，在一個(gè) Vserver 中可以擴(kuò)展到多達(dá) 20 PB 或 20 億個(gè)文件。在 Data ONTAP 8.1.1 中，無(wú)限卷目前最多支持 5 個(gè)高可用性對(duì)(10 個(gè)節(jié)點(diǎn))。

　　無(wú)限卷是一種合成卷，數(shù)據(jù)分布在跨越所有集群節(jié)點(diǎn)的多個(gè)成分卷(我們稱之為“成分”)之間。命名空間層級(jí)存儲(chǔ)在整個(gè)內(nèi)容存儲(chǔ)庫(kù)的單個(gè)活動(dòng)命名空間成分卷中。 NFS 客戶端可以查看此卷的內(nèi)容。在命名空間成分卷上執(zhí)行所有元數(shù)據(jù)查找(目錄掃描、文件打開(kāi)、獲取屬性等)。將直接通過(guò)“擁有”數(shù)據(jù)成分卷(包含正在訪問(wèn)的文 件)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)讀取和寫入。獲取數(shù)據(jù)時(shí)，這些數(shù)據(jù)可以在無(wú)限卷內(nèi)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡。

　　無(wú)限卷使用 OnCommand® System Manager 2.1 提供精簡(jiǎn)管理。在無(wú)限卷級(jí)別創(chuàng)建用于數(shù)據(jù)保護(hù)和復(fù)制的 Snapshot 副本，并且在存儲(chǔ)庫(kù)中的所有成分卷之間進(jìn)行協(xié)調(diào)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)一致性。

　　無(wú)限卷可提供所有 Data ONTAP 集群存儲(chǔ)彈性和高可用性功能，其中包括無(wú)中斷運(yùn)行和高級(jí)存儲(chǔ)效率功能。

　　圖 3) NetApp 無(wú)限卷是一項(xiàng)針對(duì)企業(yè)級(jí)內(nèi)容存儲(chǔ)庫(kù)的支持功能。

　閃存池技術(shù)

　　在發(fā)布的 Data ONTAP 8.1.1 中，NetApp 向 Data ONTAP 添加了新的閃存池技術(shù)，可以進(jìn)一步提高 7-模式和集群模式配置的可擴(kuò)展性及性能。所有 NetApp 存儲(chǔ)系統(tǒng)均支持閃存池，包括入門級(jí)系統(tǒng)。其他任何供應(yīng)商均未向入門級(jí)存儲(chǔ)市場(chǎng)提供此類型的功能。

　　閃存池是一種持久的聚合級(jí)讀取和寫入緩 存。它支持您向包含 HDD 的聚合添加由 SSD 組成的 RAID 組，從而提供相當(dāng)于僅采用 SSD 的聚合的性能，同時(shí)確保成本接近僅采用 HDD 的聚合的成本。在聚合中使用相對(duì)數(shù)量較少的 SSD 作為持久緩存，以加快隨機(jī)讀取和寫入。

　　閃存池是 NetApp 虛擬存儲(chǔ)層 (VST) 的組成部分，其操作方式在許多方面與 NetApp 閃存十分相似。閃存池共享相同的 4 KB 粒度、實(shí)時(shí)工作、完全自動(dòng)化，并且可以與 NetApp 存儲(chǔ)效率和數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)結(jié)合使用。此外，閃存池還增添了對(duì)隨機(jī)寫入數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存的功能，同時(shí)在故障轉(zhuǎn)移和接管操作期間可以提供一致的性能，因?yàn)樵诎l(fā)生上述 事件的情況下，仍可以訪問(wèn)和使用聚合級(jí)數(shù)據(jù)緩存。閃存池和閃存可以共存于同一個(gè)系統(tǒng)上，現(xiàn)有聚合可以無(wú)中斷地改為利用閃存池。

　　圖 4) NetApp 閃存池技術(shù)。

　　結(jié)論

　　除了高性能和低延遲外，在集群模式下運(yùn)行的 Data ONTAP 8 還提供完整的 NetApp 存儲(chǔ)效率和數(shù)據(jù)保護(hù)產(chǎn)品組合、無(wú)中斷運(yùn)行以及對(duì)安全多租戶和云環(huán)境的全面支持。

　　無(wú)論您是選擇 FAS 系統(tǒng)還是選擇 V 系列，在集群模式下運(yùn)行的 Data ONTAP 8 都可為您提供“始終可用”的可靠性，以實(shí)現(xiàn)無(wú)中斷運(yùn)行、極高的靈活性，使您領(lǐng)先于市場(chǎng)變化，并為您帶來(lái)拓展業(yè)務(wù)所需的運(yùn)營(yíng)效率。廣泛的合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)集 成可幫助您取得更多成功。

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