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集群模式 Data ONTAP 的七个入门诀窍
Ryan Beaty
Ryan Beaty
Zumasys 基礎架構業務經理

NetApp 近年来利用集群模式 Data ONTAP 掀起了一波又一波浪潮,其功能和突破性优势可罗列出很长的清单,其中包括无中断运行、更低总拥有成本和无缝可扩展性等。

不过,人们也因为集群模式 Data ONTAP 的复杂性而表现出诸多畏惧、不确定和怀疑 (FUD)。这些传言大多源自对该产品的不甚了解或没有太多的实际操作体验。作为首批五十名集群模式 Data ONTAP 合作伙伴专业服务和系统工程专家之一,我花大量时间研究了 Data ONTAP 7-模式和集群模式 Data ONTAP。自从三年前加入 Zumasys 后,我已经进行过大约五十次 Data ONTAP 安装,而近几个月安装集群模式 Data ONTAP 的次数显著增多。这对您意味着,如果您尚未安装,目前正是付诸行动的大好时机。

集群模式 Data ONTAP 虽不同于 7-模式,但它新增的无中断运行等功能非常值得您一试。在本文中,我想通过一些诀窍让您尽快熟悉集群模式 Data ONTAP。我主要面向对 7-模式比较熟悉的人士展开讨论,但即使您是 Data ONTAP 的新手,也可以从中受益。

诀窍之一:在集群模式 Data ONTAP Simulator 上进行练习

Simulate ONTAP 8 这款 NetApp 模拟器是目前为止您可以用来锻炼您的集群模式 Data ONTAP 技能的最佳工具。该模拟器的模拟内容涉及配置和操作集群的方方面面,同时还将帮助您了解 AutoSupport 设置、作业计划、警报、网络故障转移组等方面的最佳实践。

熟能生巧。利用模拟器,您可以运行设计好的全部操作,完成后销毁集群并重新开始,直到您彻底清楚每项功能如何运行,哪种设计最符合您的情况为止。

您可以从 NetApp 支持站点下载 Simulate ONTAP 8。(需要提供 NetApp 登录信息,而且仅供 Data ONTAP 客户和精选合作伙伴下载。)要运行该模拟器,只需准备一台至少 2 GB 内存和 40 GB 可用磁盘空间的双核笔记本电脑或台式机即可。Windows 系统需要安装 VMware Workstation 软件,Mac 系统需要配备 VMware Fusion。(该站点上列出了最新的版本要求。)请选择与您将运行的集群模式 Data ONTAP 的版本对应的模拟器版本。

诀窍之二:了解新命令行界面

在模拟器中首要执行的任务最好是先了解集群模式 Data ONTAP 命令行界面 (CLI)。集群模式 Data ONTAP 包括一些图形管理工具,通过这些工具可以完成相当大一部分配置和管理功能,但就功能和灵活性而言,仍有无法取代命令行之处。

如果您像我一样是一名命令行的忠实拥护者,请熟悉一下新的 CLI 层次结构。我最钟爱的一项新 CLI 功能是使用 TAB 键自动补齐。当您恢复使用 7-模式时,会发现您将无法再使用 TAB 键自动补齐功能。

CLI 命令划分为不同层次。您不必再通过键入问号来查看可供您使用的每个命令。命令按类似于文件夹的结构分组,例如网络、服务质量 (QoS)、SnapMirror、卷等。一旦进入层次结构的第一层,您就可以看到更具体的选项。例如,如果您进入了“网络”层,就会看到 ping、traceroute、端口管理和接口管理等选项。认识结构或许只能算是一知半解,但如果您了解了 7-模式 CLI,并且思考要在层次结构的顶层进行哪些配置,您会发现自己可以立即快速导航。

我建议您在深入实际操作之前,先熟悉一下模拟器中的新 CLI。

诀窍之三:充分利用 Storage Virtual Machine

在集群模式 Data ONTAP 中,全部数据访问都通过称为 Storage Virtual Machine (SVM) 的逻辑结构进行。(这种逻辑结构以前称为“Vserver”,您会发现,CLI 仍在使用这个较早的术语。)因此,不必对客户端或主机端进行任何更改或中断,即可对 SVM 使用的物理资源进行更改。

SVM 是一种安全的虚拟化存储容器,它具有自己的安全管理策略、IP 地址和命名空间。SVM 可包含位于集群中任何节点上的卷,一个集群中可以有一至数百台 SVM。每台 SVM 支持一个或多个 SAN(FC、FCoE、iSCSI)和(或)NAS(NFS、pNFS、CIFS)访问协议,并且至少包括一个卷和一个逻辑接口 (LIF)。(有关 LIF 的更多信息,请参见下面一节。)

集群模式 Data ONTAP 使用存储虚拟机将逻辑实体与物理硬件分隔开并提供安全多租户功能。

图 1)集群模式 Data ONTAP 使用存储虚拟机将逻辑实体与物理硬件分隔开并提供安全多租户功能。

一个集群中可以包括多个 SVM 以服务于不同目的。例如,服务提供商可以在一个集群中对每个客户端使用不同的 SVM。在设计集群模式 Data ONTAP 系统时 SVM 是一个需要考虑的重要因素,即使这些存储虚拟机将处于原本并非多租户的环境。

例如,我倾向于将服务器使用的存储卷置于一台 SVM 上,而将用户共享卷置于另一台 SVM 上。我通常会在一台 SVM 上创建我的全部 iSCSI/FC LUN 和 NFS 数据存储库/装载,而在另一台 SVM 上创建 CIFS 共享。这样在发生灾难时就能更灵活地应对,类似于 7-模式下 vfiler dr 命令的作用。

下面是设置 SVM 时的其他一些注意事项

  • 可以将服务质量 (QoS) 策略直接应用于 SVM。这在服务提供商情形下极为有用。不过应清楚,在 SVM 级别应用此策略时,您将丧失 QoS 结构中的粒度。如果将 QoS 应用于 SVM,您将无法在该 SVM 中的特定卷上应用 QoS 策略,因此这种方法可能并非在每种情况下都是实施 QoS 策略的最佳方式。
  • 您可以将公司内的不同部门分隔开, 保持部门间数据完全隔离。
  • 可以大大简化成本分摊过程。您很容易就能掌握每台 SVM 的资源使用情况。
  • 您可以将单独的 SVM 用于管理目的。您可以在不影响其他 SVM 的情况下,赋予不同的组或部门以管理权,让他们管理自己的数据。

诀窍之四:了解逻辑接口

要完全理解集群模式 Data ONTAP 的工作原理,逻辑接口 (LIF) 可能是需要掌握的最重要概念。在去年 10 月我与其他 NetApp 系统工程师在 NetApp Insight 年会上进行讨论后,这一点已经显而易见。(有关今年即将举行的这一盛大活动的信息,请参见边栏。)LIF 对于集群模式 Data ONTAP 中的无中断运行是必不可少的,因此了解何谓 LIF、LIF 的工作原理以及如何使用 LIF 设计系统十分重要。如果您能做到这一点,您就会比刚刚知道 LIF 是什么的人抢先一步。现在请打起精神,因为下面我将进行技术介绍。

与虚拟机管理程序利用虚拟交换机抽象网络的方法类似,NetApp LIF 为您的 NetApp 集群抽象物理网络。LIF 是一种逻辑网络接口,可以虚拟化 SAN 和 NAS 网络连接。这样集群就可以在不发生任何网络中断的情况下扩展、缩减甚至替换节点。LIF 会连接到 SVM,并映射到控制器上的物理网络端口、接口组和 VLAN(如果使用标记)。因为 LIF 已进行虚拟化,所以即便 LIF 迁移到同一节点或者集群中其他节点上的另一个物理端口,LIF 地址仍保持不变。如果一个集群节点发生故障,NAS LIF 会自动进行故障转移,与高可用性对中的存储故障转移相互配合,从而维持数据访问。您也可以手动将 LIF 迁移到其他端口。

集群模式 Data ONTAP 使用逻辑接口 (LIF) 实现网络连接虚拟化。这是支持无中断运行的一个重要因素。

图 2)集群模式 Data ONTAP 使用逻辑接口 (LIF) 实现网络连接虚拟化。这是支持无中断运行的一个重要因素。

每个集群节点最多可支持 256 个 LIF,其中 6 个预留给管理和集群功能(最多有 250 个接口可供您使用)。数据 LIF 用于向客户端或主机提供数据,并且指定为 SAN 或 NAS。为基于 IP 的 LIF(NAS 或 iSCSI)分配 IP 地址,为基于 FC 的 LIF 分配 WWPN。每个 SVM 均需要至少一个数据 LIF。在正常操作时,您应将每个节点上的数据 LIF 数量限制为不超过 125 个。如此一来,如果发生高可用性故障转移,即使由配对节点接管故障节点上的所有 LIF,也不会超出配对节点上的限制。

有关 LIF 以及 LIF 迁移的更多信息,可参阅这篇关于无中断运行的 Tech OnTap 文章要详细了解包括故障转移组、负载平衡等在内的集群模式 Data ONTAP 网络主题,请查阅 TR-4182:《集群模式 Data ONTAP 网络配置的最佳实践》以及《集群模式 Data ONTAP 8.2:网络管理指南》。 您还应访问 NetApp 支持站点(需要提供登录信息)和 NetApp 大学 ,了解最新资源。

诀窍之五:做好使用更多 VLAN 和 IP 地址的准备

您肯定已经知道何谓 VLAN, 但必须牢记一点:典型的集群模式 Data ONTAP 系统将使用比 7-模式更多的 VLAN 和 IP 地址。若 7-模式存储系统有三个 VLAN(生产、iSCSI 和 NFS),那么集群模式 Data ONTAP 安装将有五个 VLAN(管理、生产、iSCSI、NFS 和 SnapMirror)。采用集群模式 Data ONTAP 时,必须配置管理 VLAN;将管理功能置于单独的 VLAN 上,有助于在出现网络问题时与所有集群节点进行通信。

大多数网络工程师都认为,将广播域限定在最小范围是理想的选择。将不同类型的流量分隔到不同的 VLAN,可以避免与非预期接收方进行频繁的通信。同时也有助于保证您数据的安全,防止他人窥探。您可以创建一个 CIDR 20 网络,并在同一子网上运行 NFS、iSCSI 和 CIFS,但这纯属自找麻烦。大多数工程师(包括我自己在内)都会为每种协议创建不同的 VLAN,这样可以保持较小的广播域,提高安全性。

就个人而言,保持一致性对我非常重要。对不同的协议使用不同的 VLAN,也有助于轻松记住 IP 地址方案。例如,如果可能,我喜欢让同一节点上的所有 IP 地址以相同的八进制值结尾。

您要使用的 IP 地址将比 7-模式系统中多,因此请务必做好准备。每台 SVM 都需要一个管理 IP 地址以及块 (iSCSI) 和(或)文件(CIFS、NFS)IP 地址。例如,如果 7-模式系统具有运行 CIFS、iSCSI、NFS 的服务处理器,它的每个控制器将有 5 个 IP 地址。而对于集群模式 Data ONTAP,类似的设置将需要大约 14 个 IP 地址。部署期间,确保块中有足够的 IP 地址极为有益。

诀窍之六:更新您的命名约定

对于集群模式 Data ONTAP 的新功能而言,采用恰当的命名约定比以往任何时候都更为重要。例如,可以将逻辑接口组 (LIF) 命名为 n01_svm01_nfs。这样您就可以迅速得知,SVM01 的 LIF 位于 Node01 上,并且用于 NFS。而且可以将卷命名为 svm01_ds01,它表示位于 SVM01 上名为 ds01 的卷。当然,命名约定的规则如何并不及有无命名约定那么重要。如果被命名的特定对象绑定到某个节点或 SVM,请在命名约定中加以记录。反过来说,如果一个对象可以不受约束,最好的处理方式或许是删除它对该 SVM 或节点的引用。尽管任何处理方式都不可能十全十美,但保持一致性至关重要。磨刀不误砍柴工 — 首次部署之前应最好创建一个命名约定,之后的部署将会更加轻松。

诀窍之七:创建或更新检查清单

如果您是一名 7-模式管理员或系统工程师,您可能已通过多年的积累制定了关于安装及其他过程的检查清单并已形成文档。针对集群模式 Data ONTAP 创建或更新此类检查清单似乎是顺理成章的一步,但这个步骤却很容易遭到忽视。

如果您还没有书面的检查清单,那么最先要做的是询问自己将如何执行一个既定过程(例如设置 7-模式系统)并将其作为起点来建立检查清单。然后依据这个清单,使用模拟器对集群模式 Data ONTAP 执行相同过程。您会发现,适用于 7-模式的某些步骤可能完全不同于在集群模式 Data ONTAP 上执行的步骤,但一般概念仍同样适用。一些步骤是节点特有的,而另一些步骤适用于整个集群。成功完成这个预演过程后,应为自己制定一个全新或更新的检查清单。

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By Ryan Beaty, Zumasys 基础架构业务实践经理

Ryan 是一名杰出的 NetApp 认证实施工程师 (NetApp Certified Implementation Engineer, NCIE),他具有 VMware、Microsoft Exchange 和其他企业技术的丰富背景知识。过去 8 年来,他设计并管理了众多的系统和网络,包括用户数超过 1,800 且正常运行时间达 99.998% 的大型网络。

Ryan 在 Zumasys 担当的主要角色是为客户设计和实施 NetApp 解决方案。他的通常做法是在实施每个解决方案前先制定一个清晰的蓝图,并确保交付最高质量的解决方案。

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