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FAS3200 显著提高了可扩展性

对于中端存储系统来说,成功的关键在于平台灵活性。只有灵活、可扩展的平台能够填补入门级存储系统与高端或企业级存储系统之间存在的巨大空白。NetApp 正是打算利用新中端系列(FAS3200 系列存储系统和 V3200 系列存储虚拟化系统)来填补这一空白。(从此处开始,使用“FAS/V3200 系列”这种形式来简略地表示这两类系统。)

当着手更新现有 FAS3100 系列时,我们知道需要做的远不止在控制成本的情况下,使它的性能和容量得到提高。重大的市场变化要求我们重新考虑中端系统要求。首先,我们知道,现有客户群中每个 FAS3100 系统平均已有 3.3 个扩展插槽(可能有 4 个),因此可扩展性显然成为限制因素。而且,随着在存储行业中发生从 FC 向 SAS 磁盘的过渡,我们知道,需要通过提供板载 SAS 和 FC 端口,并确保存储系统在需要之时可同时支持大量的这两类端口,来帮助促进这一过渡过程。

灵活配置


在开始设计 FAS3200 系列时,我们先了解了当时中端系列的缺点,并考虑了我们如何能最好地弥补性价比上的这一不足。于是,我们立即把重点放在使用 3U 设计取代 FAS3100 系列的 6U 设计上。

由于及早地关注,我们实现了极高的空间效率,同时灵活性和可扩展性也显著提高。NetApp 针对 FAS3200 系列设计的 3U 机箱中可装入两个控制器(每个带有两个 PCIe v2.0 插槽)— 在 3U 机箱中形成高可用性对配置,也可装入一个控制器和一个 I/O 扩展模块 (IOXM),该模块可另外提供四个 PCIe v1.0 插槽。

与现有平台相比,新 FAS6200 型号的相对连续读取性能。

图 1) FAS3200 系列的 3U 机箱中可装入两个控制器(高可用性对配置),也可装入一个控制器和一个 I/O 扩展模块(另外提供四个 PCIe 插槽)。

通过结合使用两个 3U 机箱(每个带有一个控制器和一个 IOXM),还形成了高可用性对配置,像 FAS/V3100 系列一样占用 6U 的空间,但提供的扩展功能要高得多:每个机箱中六个插槽。

FAS/V3200 系列包括三个型号:FAS/V3210、FAS/V3240 和 FAS/V3270,共有八种可能的配置,能够满足所有可能的中端系列要求。型号名称中添加的“A”表示双主动高可用性配置,“E”表示带有 IOXM,“AE”表示 6U 双主动高可用性配置,且带有 I/O 扩展。(见表 1。)

表 1) FAS/V3200 系列配置。

  FAS/V3210 FAS/V3240 FAS/V3270
单机箱独立配置 FAS/V3210 不适用 不适用
单机箱高可用性配置 FAS/V3210A FAS/V3240A FAS/V3270A
单机箱独立配置,且带有 IOXM 不适用 FAS/V3240E FAS/V3270E
双机箱高可用性配置
(每个带有一个控制器和一个 IOXM)
不适用 FAS/V3240AE FAS/V3270AE

 

对于 FAS/V3200 系列,您现在可从独立模式和高可用性模式中选择,获得有限的扩展潜能(每个控制器带有两个 PCIe 插槽)和最大的空间效率或极高的扩展功能(每个控制器/IOXM 对带有六个 PCIe 插槽)。这比 FAS/V3100 系列提供的 PCIe 插槽数多 50%。

一般来说,NetApp 建议将控制器中内置的两个插槽用于高性能 10GbE 和(或)8 Gb FC 适配器。IOXM 中的附加扩展插槽可用于 NetApp® 闪存和 FC 或 SAS 磁盘的附加连接。有了这四个插槽,可获得以下明显优势:配置系统以利用 NetApp 闪存来加快 I/O 和降低磁盘要求,也能配置系统使其包含足够的 FC 和 SAS 端口,以帮助实现从 FC 到 SAS 磁盘的过渡。从 FC 到 SAS 磁盘的过渡在本期 Tech OnTap 中的另一篇文章中介绍。

表 2) FAS/V3200 重要统计数据(双控制器高可用性配置)。

FAS/V3200 重要统计数据(双控制器高可用性配置)。

板载 SAS 有助于过渡


FAS/V3200 系列中提供的板载 SAS 端口也是为了帮助那些需要从现有 FC 磁盘过渡的客户。以前我们的每个中端控制器带有四个 4 Gb FC 端口,现在带有两个 4 Gb FC 端口和两个 SAS 宽端口。每个端口提供四条 SAS 链路,每条链路运行速率为 6 Gb/秒 (SAS 2.0),这样每个端口的聚合带宽为 24 Gb/秒。

我们还提供两个千兆以太网 (GbE) 端口。另外两个以太网端口形成备用控制路径 (ACP),用于 SAS 磁盘架的带外管理,还有一个用于服务处理器。(这两种技术都在后面介绍。)

FAS/V3200 现在提供两个板载万兆以太网 (10GbE) 端口,形成高可用性配置。FAS/V3100 系列使用 InfiniBand 作为高可用性互连。为了顺应在以太网上实现网络聚合的总趋势,FAS/V3200 系列不再使用 InfiniBand,而是使用 10GbE。板载 10GbE 端口应保留供高可用性互连使用,不能用于其他任何目的。在单机箱高可用性配置中,互连信号传递在背板上完成,因此无需外部布线,这些端口仅用于 FAS3240AE 和 FAS3270AE 的双机箱高可用性配置。

与 Intel 协作提高性能


FAS/V3210 和 FAS/V3270 使用 Intel® Wolfdale 处理器,而 FAS/V3240 使用 Intel Harpertown。NetApp 工程部直接与 Intel 合作修改 Intel 芯片组,使 NetApp NVRAM 成为主内存的一部分。

您或许已经知道,所有 NetApp 系统都使用非易失性内存来记录传入写入请求,通过这种方法来加快写入响应速度。这通常作为独立的主板卡或专用的主板部分提供。从主内存提供 NVRAM 可提高速度和降低成本。

NetApp 工程部与 Intel 合作,共同在 Intel 芯片组中设计了自刷新休眠模式(称为异步 DRAM 刷新 [ADR]),使部分主内存可由板载电池供电。这样一来,为 NVRAM 提供的带宽与主内存同样高,并且可简化主板设计。

我们之所以能够提高 FAS/V3200 系列的性能,部分原因是由于这一改进,还有部分原因要归结于 Intel 处理器极高的性能。例如,根据测量 NFS 性能的标准基准 — SPECsfs 基准 (SPECsfs2008_nfs.v3),FAS3270 可在 1.66 毫秒的总响应时间内完成 101,183 次操作,而以前的 FAS3160 中端系列可在 1.58 毫秒的总响应时间内完成 60,507 次操作,从而将 SFS 吞吐量提高了大约 70%。

可靠性、可用性、可服务性和可管理性 (RASM)


FAS/V3200 具有一些通常只有高端存储具备的 RASM 功能。与新 FAS/V6200 系列一样,FAS/V3200 系列也包含新服务处理器,其功能远远超过上代中使用的远程 LAN 模块 (RLM)。即使存储系统的其余组件已经停止运行,服务处理器也能继续工作,它可以通过以太网或串行控制台连接。服务处理器可提供 RLM 的所有功能,例如远程通断电控制、系统停机通知和不间断故障排除服务。除 RLM 的功能之外,服务处理器还添加了一些新功能,包括:

  • FRU 报告和跟踪
  • 高级电流/电压和温度传感器报告
  • 监控和设置 LED 状态
  • 强制核心转储(替代控制器上的 NMI 按钮)

对于 NetApp SAS 磁盘架的带外管理,NetApp 开发了备用控制路径 (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,存储系统可以从故障中恢复,而不必重新启动,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,包括能够重置或关机后重新启动单个 I/O 模块或整个域。我们还设计了关机后重新启动整个磁盘架的功能。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。

简化软件


多年来,NetApp 一直开拓创新,努力创建新的软件功能,补充完善 Data ONTAP 和 NetApp 存储的核心功能。为了体现 NetApp 的服务理念,其中许多功能和价值免费为您提供。但是,查查我们的软件就会发现,您要从 30 多个选项中进行选择。想必您一定同意,这种情况早该简化了。

最开始,NetApp 就将最常用的选项(包括以前只有另外付费才能获得的许多选项)整合到 Data ONTAP Essentials 中。这在 FAS3200 系列中免费提供。

Data ONTAP Essentials 具有:

  • 高可用性:群集故障转移、SyncMirror®、MetroCluster™ 和 DSM/MPIO
  • 基础架构:NearStore®、MultiStore® 和 Open Systems SnapVault®
  • 存储效率:RAID-DP®、Snapshot®、重复数据删除、数据压缩、精简配置和 FlexCache®
  • 核心管理:System Manager、Operations Manager、Provisioning Manager 和 Protection Manager

Data ONTAP Essentials 还包括您选择的一个存储协议(iSCSI、FC、CIFS 或 NFS)。

现在,我们还另外提供以下五个软件模块:

  • SnapRestore®
  • SnapMirror®
  • FlexClone®
  • SnapVault

SnapManager® 套件(包括适用于所有受支持软件的 SnapManager 和 SnapDrive® 产品)。

为了方便起见,您还可以选择完整包,它包括所有协议以及上述五个软件模块。

FAS/V3200 系列目前在 Data ONTAP 7.3.5 和 Data ONTAP 8.0.1 上受支持。

结论


FAS/V3200 系列在原有 FAS/V3000 系列的基础上继续稳步创新和逐步改善。NetApp 在以下几方面强化了中端产品:接口速度、端口总数、处理器以及最终的系统性能和弹性。现在的 FAS/V3200 系列提供板载 SAS 端口,扩展插槽数增加了 50%,这样更易于添加重要的扩展卡,例如闪存、网络端口或混用 FC 和 SAS 适配器。磁盘轴数增加了 15%,从而提高了性能和容量。最终结果是,存储易于部署和使用,性能更高而成本更低。

 对 FAS/V3200 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

Steven Miller
NetApp 高级技术指导兼核心系统
高级产品营销经理

Steven 已担任 NetApp 平台架构师将近六年,负责 FAS3100、FAS3200 和 FAS6200 系列,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 (NSA)、国家地理空间情报局 (NGA) 及中央情报局 (CIA) 的联络人。Steven 目前加入了几个 IEEE 和行业团体。他曾在存储和高性能计算领域获得 22 项专利,并且还有 19 项专利正在申请中。

 
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