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FAS2220:提高入门级存储的标准

NetApp 力求提供的存储可满足大型企业、中端市场及入门级市场对性能和可扩展性的需求并解决其预算的现实问题,不会强加给平台间迁移造成困难甚至导致无法迁移的不必要的障碍。我们通过以下方式实现这一目标:在所有 FAS 平台上运行相同的 Data ONTAP® 操作环境和相同的管理工具,并尽可能使用相同或相似的组件。我们还致力于在整个系列中提供企业级可靠性、可用性、适用性和可管理性 (RASM) 功能。我们相信这些功能有助于您正确起步、力求简单并实现明智发展。

我们希望通过全新的 FAS2220 完善我们的入门级产品,该平台可满足多种需求:

  • 小型 IT 团队可在一个平台(可快速安装、易于管理并能针对其独特要求调整大小和定价)中利用统一存储、集成数据保护和高级存储效率。
  • 分布式企业可获得能满足远程办公室需求的存储平台,同时能通过 NetApp SnapVault® 或 SnapMirror® 技术将磁盘到磁盘备份和(或)复制应用于公司数据中心,从而增强数据保护。

了解 FAS2220

我们开始设计 FAS2220 时,心中有几个目标。我们希望全新的入门级系统能够为小型 IT 组织带来价值,还希望该系统在设置和运行的简便性及速度方面优于我们以往构建的任何系统。此外,正如我在简介部分中所述,我们希望在入门级 FAS 系统中也能提供与 FAS6200 系列FAS3200 系列中相同的 RASM 功能。

因此,相对于我们早期的入门级平台 FAS2020,新系统具有明显优势。FAS2220:

  • 在小型 2U 外形规格中支持单控制器或双控制器以及磁盘
  • 通过 MP-HA 提高内部磁盘和外部磁盘的 SAS 弹性
  • 性能为 FAS2020 的三至七倍
  • 包含所有支持的存储协议(NFS、CIFS、iSCSI),无需额外成本
  • 通过最新 OnCommand® System Manager 软件简化管理
  • 集群就绪,可适应未来增长
  • 提供新的 NetApp® 闪存池功能,可提高性能并降低存储成本
  • 定价符合任何预算的要求

表 1) FAS2220 与上一代 FAS2020 之比较。

  FAS2020 高可用性配置 FAS2220 高可用性配置
处理器内核2 个 32 位 4 个 64 位
超线程 CPU
物理内存 2 GB 12 GB
板载 I/O4 个 4 Gb FC
4 个 GbE
4 个 6 Gb/s SAS
8 个 GbE
最大磁盘数量 68 60
最大容量 68 TB 180 TB
可管理性 BMC 服务处理器 (SP)
Data ONTAP 支持 7.2.2 及更高版本、7.3 8.1.1
性能 1 倍3–7 倍

硬件

FAS2220 具有包含 12 个磁盘的全新 2U 机箱,能够满足独立配置或高可用性 (HA) 配置的一个或两个控制器模块需求。

FAS2220 正面图和背面图。

图 1) FAS2220 正面图和背面图。

FAS2220 使用 12 个大型驱动器托架,与 DS4243 和 DS4246 磁盘架以及 FAS2240-4 所用的托架相同,并且提供三个磁盘选项:

  • 性能 HDD:10000 RPM SAS 驱动器
  • 容量 HDD:大容量 SATA 磁盘
  • SSD:固态磁盘

容量选项和 SSD 选项与 DS424x 中所用的选项相同。这些磁盘架中的现有 SSD 和容量 HDD 可以迁移到 FAS2220。

FAS2220 为所有内部和外部磁盘连接使用 6 Gb/s SAS。对于扩展存储,支持使用三个外部磁盘架 DS2246、DS4243 和 DS4246,并且可以在单个 FAS2200 SAS 磁盘组中混用。最多支持 2 个包含多达 60 个驱动器的外部磁盘架。

FAS2220 中使用的供电设备 (PSU) 与 DS2246 磁盘架和 FAS2240-2 中使用的供电设备相同。处理器控制器模块 (PCM) 使用相同的外形规格,并且符合存储桥接坞 (SBB) 标准。

每个 PCM 提供两个 6 Gb/s SAS 端口和四个千兆以太网端口。两个额外的端口可在服务处理器与 ACP(相关内容将在后面介绍)之间建立连接。

FAS2220 PCM 的背面图(显示连接)。

图 2) FAS2220 PCM 的背面图(显示连接)。

配置选项

独立:FAS2220 独立配置在主机箱中包含单个 PCM,并且第二个 PCM 插槽中有一个控制器空槽,以起到适当的散热作用。提供 6 磁盘配置和 12 磁盘配置。

高可用性:FAS2220 高可用性配置在主机箱中使用两个 PCM 模块,每个控制器至少分配 6 个磁盘。

在任一配置中,最多可以添加 2 个外部磁盘架(DS424x 和 [或] DS2246)。

表 2) FAS2200 系列。

  FAS2220 FAS2240-2 FAS2240-4
外形规格 2U 2U 4U
机箱深度 20.5 英寸 19 英寸 24 英寸
最大存储 180 TB 374 TB 432 TB
最大驱动器数 60 144 144
闪存池支持
可选 I/O 端口 不适用 4 个 8 Gb FC 或
4 个 10 GbE
4 个 8 Gb FC 或
4 个 10 GbE
转换 成磁盘架 不适用
操作系统版本 Data ONTAP 8.1.1+Data ONTAP 8.1+

升级

与 FAS2240 不同,FAS2220 无法在升级操作过程中转换成磁盘架,因为不支持将该机箱作为磁盘架。但是,您可以将 SSD 和容量 HDD 驱动器托架从 FAS2220 迁移到 DS4243 或 DS4246 磁盘架,并将所有权分配给新控制器,您也可以将这些磁盘迁移到 FAS2240-4。

软件增强功能

所有 FAS2220 系统均运行 Data ONTAP 8.1.1 或更高版本,并且在无需额外成本的情况下包含 Data ONTAP Essentials 包(支持 NFS、CIFS 和 iSCSI)。通过 Data ONTAP Essentials,您可以即时获取 NetApp 的主要技术(包括重复数据删除精简配置压缩、Snapshot™ 副本、RAID-DP® 技术、Open Systems SnapVault、MultiStore® 技术)以及核心管理工具(包括 OnCommand Manager 和 OnCommand System Manager)。

简化管理:借助 OnCommand System Manager,您无需成为“存储专家”即可管理 NetApp 存储。向导和直观的图形可指导您完成配置及持续管理任务。通过仪表板,可以查看容量、通知和性能的概览信息。

NetApp 闪存池技术:FAS2200 系列(FAS2220 和 FAS2240)支持闪存池(NetApp 在 Data ONTAP 8.1.1 中推出的激动人心的新功能)。闪存池扩展了 NetApp 虚拟存储层 (VST) 方法,可在 NetApp 聚合中提供读取级和写入级缓存,并且可供该聚合中包含的 FlexVol® 卷使用。将 SSD 添加到聚合,您即可使用容量导向型低成本 HDD,并获得高性能。

闪存池技术与闪存有很多相同的功能:闪存池技术采用 4 KB 粒度级别,支持可自动适应使用情况变化的实时缓存,并能与重复数据删除和 FlexClone® 技术等 Data ONTAP 主要功能无缝地配合使用。此外,闪存池还会缓存随机写入以增强写入性能,并在高可用性事件中提供稳定的性能。(如果使用闪存,则必须在高可用性接管事件期间“重新激活”缓存。)

NetApp 闪存池。

图 3) NetApp 闪存池。

在未来几个月的 Tech OnTap® 中,将介绍有关闪存池技术的更多详细信息。

可靠性、可用性、适用性和可管理性

为了提高弹性和可用性,我们添加了大量功能来增强 FAS2220,使其达到 FAS2240 以及 FAS3200 和 FAS6200 系列的同等水平。

服务处理器

与中端和企业存储平台相比,之前的入门级平台拥有的服务处理器更为基础。FAS2220 和 FAS2240 均采用与更高端平台相同的服务处理器设计。即使其他存储系统出现故障,该服务处理器仍可运行,同时能提供多项功能(例如远程动力循环、调用故障系统的内部通知以及无中断访问)来进行故障排除。更多功能包括:

  • FRU 报告和跟踪
  • 高压电流/电压和温度传感器报告
  • 监控 LED 状态
  • 强制内核转储(替代控制器上的 NMI 按钮)

ACP

对于 NetApp SAS 磁盘架的带外管理,所有 FAS 系统均提供 NetApp 备用控制路径 (ACP) 技术。借助 ACP,存储控制器可以重置存储通道,而不必通过该通道通信,从而提高数据可用性。如果通道断开或行为异常,快速重置可以使其返回在线状态,而无需外部干预。借助 ACP,存储系统无需重新启动即可从故障中恢复,这是一个很大的优势。

ACP 为您提供了一条通向磁盘架的“备用通道”。它完全独立于 SAS 数据路径,提供了新的磁盘架模块无中断恢复选项,包括能够重置或接通和断开单个 I/O 模块或整个域的电源。我们还设计了接通和断开整个磁盘架电源的功能。ACP 技术增强了 Data ONTAP 的如下功能:自动重置行为异常的组件,使其返回完全操作模式,而不发生中断。

内部处理器状态

从工程角度来讲,最令我兴奋不已的弹性功能是现在可以深入处理器读取其内部状态,即使是处理器未在运行的情况下也不例外。内核转储和内部处理器状态相结合,可以提供详细的可靠数据,用以确切了解出现问题时发生的情况,以便加以更正。对于主 CPU,我们甚至只需一步操作即可查明故障模式。虽然您可能从来都用不到这些功能,但是它们的确有助于更快速地查明硬件故障,从而降低潜在的影响。这类功能在入门级存储中并不常见。

系统级诊断

我们还加入了与 FAS3200 和 FAS6200 相同的系统级诊断,以帮助您更好地识别硬件问题。您可以在出现以下情况之一后运行系统级诊断:

  • 初始系统安装
  • 添加或更换硬件组件
  • 无法识别的故障引起系统错乱
  • 设备间歇不可访问或完全不可访问
  • 系统响应迟钝,并且其他故障排除方法无法解决该问题

用于内部磁盘和外部磁盘的多路径高可用性 (MP-HA)

MP-HA 功能可以在存储控制器与磁盘之间提供冗余路径。MP-HA 不仅提高了整体存储弹性,还有助于 Data ONTAP 执行诸如磁盘架固件无中断升级等维护操作。MP-HA 可为您的存储提供双倍带宽,因此性能会有所提高。MP-HA 还会对包含传输的每 GB 数据的两个存储路径进行负载平衡,从而维持最佳性能。

FAS2220 可以为连接的所有磁盘(内部和外部)提供 MP-HA,以实现双控制器配置,从而降低因路径故障造成故障转移的几率。使用备用路径访问存储能够避免出现多种可能的故障,例如:

  • 端口故障
  • 控制器连接磁盘架的电缆故障(配置多个磁盘架时往往会发生)
  • 磁盘架模块故障
  • 双磁盘架间电缆故障
  • 二级路径故障(配置高可用性时往往会发生)

结论

FAS2220 的设计意图是在入门级平台中提供空前的高价值,专门满足小型架构的需求,同时实现通常只能在企业存储中获得的高级别弹性。独特的机箱设计可支持独立配置或高可用性配置,在仅 2U 的机架空间中可容纳多达 12 个磁盘驱动器。新版本的 OnCommand System Manager 简化了设置和持续管理,而闪存池技术可帮助您将 SSD 与 HDD 相结合,从而优化读取和写入性能。

 对 FAS2220 有任何见解?

请在 NetApp 社区中在线提出问题、交流观点、分享看法。

Steven Miller
NetApp
高级技术指导兼平台架构师


Steven 已担任 NetApp 平台架构师六年有余,负责 FAS3100、FAS3200、FAS6200、FAS2240 和 FAS2220,以及性能加速模块 (PAM) 和闪存 (PAM II) 等产品。他还是 NetApp 工程部与国家安全局、国家地理空间情报局及中央情报局的联络人。Steven 目前是几个 IEEE 和行业团体的成员。他曾在存储和高性能计算领域荣获 29 项已授权的专利,另外还有 19 项专利正在申请中。


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