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FAS8000: horizontal skalierbarer Enterprise Storage
Steven Miller
Senior Technical Director und Platform Architect

Das erste 1993 vorgestellte NetApp Storage-System verfügte über einen einzigen Intel i486 Prozessor und eine maximale Festplatten-Bruttokapazität von 14 GB. (Ja, richtig – Gigabyte. Das ist weniger Storage-Kapazität als die meisten Smartphones bieten.) Moderner FAS Storage geht zwar auf diese Originalplattform zurück, allerdings lässt sich die Kapazität mittlerweile um mehr als das 300.000-Fache bis in den Petabyte-Bereich skalieren. Außerdem bietet er Funktionen, die vor zwanzig Jahren kaum vorstellbar waren.

Damit sind wir auch schon bei den NetApp Storage-Systemen der nächsten Generation. Mit der FAS8000 haben wir jeden Aspekt der FAS Plattform überarbeitet und optimiert. Im Zuge dessen ist ein Hybrid Storage-System entstanden, das sich insbesondere für die Anforderungen heutiger Unternehmen eignet und bereits bewährte Funktionalität weiterhin unterstützt. Die FAS8000 sorgt nicht nur für schnellere Geschäftsabläufe, sondern verringert auch den Managementaufwand, vereinfacht den IT-Betrieb und erhöht den ROI.

Ein zentraler Aspekt ist die Flexibilität. Die FAS8000 kann an wechselnde Anforderungen angepasst werden, ohne dass geplante Ausfallzeiten oder Unterbrechungen für Hardwareänderungen erforderlich sind. Dank FlexArray Storage-Virtualisierungssoftware (Thema eines separaten Artikels in dieser Ausgabe von Tech OnTap) ist die FAS8000 in der Lage, auch bestehende Storage-Arrays zu virtualisieren und zu managen. Somit können Sie die Funktionen des Betriebssystems Data ONTAP auch für andere Bereiche Ihrer Storage-Infrastruktur nutzen.

In diesem Artikel stelle ich Ihnen die Architektur der FAS8000 näher vor. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Verbesserungen im Bereich Prozessoren, Arbeitsspeicher, Flash und I/O, die für die Performance, Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Flexibilität sorgen, die Sie von FAS Storage erwarten.

Die neue FAS8000

Bei vielen IT-Unternehmen ist die Erweiterung von Storage-Kapazität mit Unterbrechungen der Geschäftsabläufe verbunden. Ein Großteil der Storage-Systeme stößt, was Kapazität und Funktionalität betrifft, schnell an seine Grenzen. Das Ergebnis sind häufig mehrere Storage-Systeme, Storage-Silos und ungenutzte Kapazitäten sowie ein insgesamt komplexeres Management. Die FAS8000 löst dieses Problem, indem sie horizontal skalierbaren Unified Storage bereitstellt. So können Sie Ihre Storage-Umgebung ganz nach Ihren geschäftlichen Anforderungen und Wünschen skalieren. Die flexiblen Hybrid Storage-Optionen sorgen darüber hinaus für eine optimale Beschleunigung jedes Workloads.

Die FAS8000 kombiniert innovatives Hardwaredesign mit den bewährten Funktionen von Clustered Data ONTAP. Zudem bietet sie führende Managementfunktionen und unterstützt etablierte Hypervisoren, Applikationen sowie Management- und Orchestrierungs-Tools. Sie liefert alle Vorteile von horizontal skalierbarem Storage, ohne die erforderliche Funktionalität einzuschränken.

Die FAS8000 verbindet Hardware der nächsten Generation mit Clustered Data ONTAP, OnCommand und führenden Integrationsfunktionen.

Abbildung 1) Die FAS8000 verbindet Hardware der nächsten Generation mit Clustered Data ONTAP, OnCommand und führenden Integrationsfunktionen.

Horizontale und vertikale Skalierung

FAS ist die einzige horizontal skalierbare Unified Storage-Architektur. Wie ihre Vorgängermodelle unterstützt auch die FAS8000 je nach Bedarf sowohl SAN- als auch NAS-Protokolle. Die FAS8000 ist zudem die erste FAS Architektur, die speziell für das Zusammenspiel mit Clustered Data ONTAP entwickelt wurde. Alle FAS8000 Modelle lassen sich auf maximal 24 Nodes skalieren.

Die FAS8000 bietet darüber hinaus wichtige Funktionen für die vertikale Skalierung. Sie können FAS Controller nach Bedarf und jeweiligen Storage-Anforderungen vertikal skalieren, indem Sie weitere Kapazität oder verschiedene Medientypen hinzufügen. Außerdem lassen sich intelligentes Caching mit Flash Cache und zusätzliche Schnittstellenkarten installieren. Auch das Upgrade auf ein anderes Controller-Modell ist ohne Unterbrechungen möglich. Unsere Kunden wissen diese Upgrade-Möglichkeit schon lange zu schätzen, da Performance- und Kapazitätssteigerungen ohne störende Datenmigrationen durchgeführt werden können.

Dank FlexArray ist die FAS8000 auch in der Lage, bestehende Storage-Arrays von EMC, HDS und der NetApp E-Series in den Scale-out-Cluster zu integrieren. Dafür muss keine zusätzliche Hardware erworben werden.

Die FAS8000 wurde für die horizontale und vertikale Skalierung entwickelt und integriert bestehende Arrays.

Abbildung 2) Die FAS8000 wurde für die horizontale und vertikale Skalierung entwickelt und integriert bestehende Arrays.

Kombination verschiedener Generationen und unterbrechungsfreie Technologieaktualisierungen

Bei bestehenden FAS Clustern lassen sich die vorhandenen Nodes mit den FAS8000 Modellen integrieren. Das bedeutet, dass Sie bestehende Cluster weiter vergrößern oder auf aktuelle Controller-Technologie umsteigen können. Dafür sind weder geplante Ausfallzeiten noch Unterbrechungen wichtiger Geschäftsabläufe erforderlich. (Werden verschiedene Node-Generationen miteinander kombiniert, gelten für den Cluster-Node die Einschränkungen des funktionsärmsten Nodes.)

FAS8000 Modelle

Ältere FAS Generationen boten zwar auch schon Funktionen für die horizontale Skalierung, allerdings ist die FAS8000 die erste Generation, die von Grund auf zu diesem Zweck entwickelt wurde. Aus dieser neuen Herangehensweise entstand eine einfachere und kompaktere Produktreihe. Durch die Kombination unterschiedlicher Controller (Nodes), Medientypen und Netzwerk-Konnektivitätsoptionen innerhalb eines Clusters erreichen Sie genau die gewünschten Funktionen bezüglich Performance, Kapazität, Storage Tiers und Konnektivität.

Die FAS8000 Serie umfasst drei Modelle: die FAS8020, FAS8040 und die FAS8060. Die FAS8020 löst die FAS3220 ab, die FAS8040 die FAS3250 und die FAS8060 die FAS6220.

Die FAS8000 Modelle können in jeglicher Kombination bis zu einer maximalen Anzahl von 24 Nodes miteinander eingesetzt werden. Cluster, die SAN-Protokolle ausführen, können bis zu 8 Nodes umfassen. So lassen sich entweder homogene, horizontal skalierbare Infrastrukturen mit identischen Nodes oder heterogene Infrastrukturen mit verschiedenen Node-Typen und/oder -Konfigurationen erstellen.

FAS8020 (3 HE) und FAS8040/8060 (6 HE) Controller

Abbildung 3) FAS8020 (3 HE) und FAS8040/8060 (6 HE) Controller

Jedes FAS8000 Gehäuse kann bis zu zwei Controller enthalten. Durch die Einzelgehäuse-HA-Konfiguration ergibt sich ein äußerst dichter Formfaktor. Wie in Tabelle 1 zu sehen ist, haben wir die Plattformen um wesentlich mehr Onboard-I/O ergänzt, sodass weniger zusätzliche I/O-Karten erforderlich sind.

Tabelle 1) Vergleich der FAS8000 Modelle

 FAS8060FAS8040FAS8020
Maximale Kapazität4.800 TB2.880 TB1.920 TB
Max. Anzahl Festplatten1.200720480
Controller-FormfaktorEinzelgehäuse-HA;
zwei Controller in einem 6-HE-Chassis
Einzelgehäuse-HA;
zwei Controller in einem 6-HE-Chassis
Einzelgehäuse HA;
zwei Controller in einem 3-HE-Chassis
Arbeitsspeicher128 GB64 GB48 GB
Max. Flash Cache8 TB4 TB3 TB
Max. Flash Pool18 TB12 TB6 TB
Max. VST Flash insgesamt18 TB12 TB6 TB
NVRAM16 GB16 GB8 GB
PCIe-Erweiterungssteckplätze884
Onboard-I/O: 10 GBitE884
Onboard-I/O: UTA2 (10 GBitE/16 Gbit FC)884
On-Board I/O: 6 Gbit SAS884
BetriebssystemversionData ONTAP 8.2.1 RC2 oder höher

Rückansicht der FAS8020 (3 HE) und FAS8040/8060 (6 HE) Controller

Abbildung 4) Rückansicht der FAS8020 (3 HE) und FAS8040/8060 (6 HE) Controller

FAS8000 Architektur

Um maximale Scale-out-Funktionalität zu erreichen und gleichzeitig dem Bedarf an Frontend-Performance sowie Backend-Management- und Storage-Effizienzfunktionen Rechnung zu tragen, haben wir uns auf die Bereiche der FAS Architektur konzentriert, bei denen Clustered Data ONTAP von den Vorteilen zusätzlicher Hardware-Ressourcen profitieren kann. Diese Ressourcen haben wir dann entsprechend optimiert und angepasst. Wir haben nahezu jede Hardware-Metrik deutlich erweitert und auch die Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und Managebarkeit insgesamt verbessert.

Tabelle 2) Neue FAS8000 Modelle im Vergleich mit Vorgängermodellen

 FAS8060FAS8040FAS8020
Ersatz fürFAS6220FAS3250FAS3220
Kerne2 x1 x1,5 x
Arbeitsspeicher1,3 x1,6 x2 x
Speicherbandbreite1,6 x 4 x3 x
NVRAM2 x4 x2,5 x
I/O-Bandbreite2 x 10 x10 x
Flash (für VST)1,5 x3 x>3 x
Performance1,7 x 1,9 x2,3 x

Sandy Bridge Multi-Core-Prozessoren

Seit über einem Jahrzehnt unterstützt die FAS Architektur bereits die Multi-Core-Verarbeitung. Wir haben den Grad der Parallelisierung stetig erhöht und Data ONTAP für eine noch höhere Kernanzahl optimiert.

Die FAS8000 nutzt die Sandy Bridge Architektur, wobei jedes Modell mehr und/oder schnellere Kerne als das Vorgängermodell bietet. Daraus ergibt sich bei diesen Plattformen eine drastische Steigerung der Computing-Kapazität, mit der Frontend- und Backend-Operationen gleichzeitig durchgeführt werden können. In enger Zusammenarbeit mit Intel haben wir neue Befehle für die Verschlüsselung und Komprimierung in Sandy Bridge entwickelt. Auch die Advanced Vector Extensions (AVX) wurden überarbeitet, mit denen ein Befehl auf mehrere Datensätze angewendet werden kann.

Speicherverbesserungen

Neben den Computing-Funktionen wurde auch die Speicherarchitektur entscheidend verbessert. Es steht nicht nur mehr Speicherkapazität zur Verfügung, auch die Speicherbandbreite wurde im Vergleich zum jeweiligen Vorgängermodell um das Vierfache erhöht.

FAS8000 Controller stellen von jedem Prozessor die höchste verfügbare Speicherbandbreite bereit, um maximalen Durchsatz für I/O-Anfragen zu gewährleisten. Die Controller wurden so konzipiert, dass pro Speicherkanal ein einzelnes DIMM die maximale Bandbreite für den Speicher bereitstellt. Dabei handelt es sich um die doppelte Bandbreite im Vergleich zu anderen Sandy Bridge Implementierungen. Die FAS8060 ist in der Lage, bis zu 85 GB/s an Bandbreite zwischen Speicher und Kernen zu übertragen.

Neues NVRAM-Design

Mittlerweile erkennen Sie vielleicht den roten Faden. Die in der FAS8000 verwendete neue NVRAM9-Architektur stellt die doppelte Bandbreite von NVRAM8 bereit. Außerdem haben wir alle Modelle um wesentlich mehr Kapazität erweitert. NVRAM9 ist in das jeweilige Motherboard integriert, sodass keine Erweiterungssteckplätze belegt werden. NVRAM-Inhalte werden bei den ersten Anzeichen eines Stromausfalls automatisch in den Flash-Speicher ausgelagert. So bleiben Ihre Daten gesichert, unabhängig davon, wie lange der Ausfall dauert.

Der zusätzliche NVRAM der FAS8000 bietet insbesondere für umfangreiche sequenzielle Schreibvorgänge Performance-Vorteile. Sequenzielle Schreibvorgänge sind Bestandteil vieler zufälliger I/O-Workloads. Bei OLTP geht beispielsweise die Protokollierung sequenziell vonstatten. Data ONTAP wurde dahingehend angepasst, die Performance für OLTP und ähnliche Workloads auf der FAS8000 zu optimieren. Weitere Applikationen, die viele sequenzielle Schreibvorgänge generieren, sind u. a. Backup, Medienapplikationen, die Datenerfassung per Satellit und die Verarbeitung seismischer Daten.

I/O: solides PCIe 3.0

Auf die I/O-Architektur der FAS8000 bin ich ganz besonders stolz. Alle FAS8000 Modelle nutzen PCIe 3.0, wodurch mehr I/O-Bandbreite zur Verfügung steht. Die FAS8060 bietet 80 PCIe-3.0-Lanes (im Gegensatz zu 72 PCIe-2.0-Lanes der FAS6220) für die doppelte Bandbreite. Die FAS8040 und FAS8020 bieten jeweils 40 PCIe-3.0-Lanes und die bis zu zehnfache interne I/O-Bandbreite der Vorgängermodelle.

PCIe 3.0 hatte übrigens mit einigen Startschwierigkeiten zu kämpfen. Die ersten Anwender hatten große Probleme bei der Nutzung. In manchen Fällen kam es sogar zu Systemhängern, die einen Neustart erforderlich machten. Das NetApp Engineering Team hat zwei Jahre an PCIe 3.0 gearbeitet, um die Problemursachen zu ermitteln und passende Lösungen zu implementieren.

Die FAS8000 verwendet durchgehend PCIe 3.0 und bietet Erweiterungssteckplätze für zusätzliche I/O-Karten und Flash Cache. Die FAS8020 bietet zwei Steckplätze pro Controller (vier pro HA-Paar), während die FAS8040 und die FAS8060 jeweils vier Steckplätze pro Controller (acht pro HA-Paar) bereitstellen.

Integrierte Ports für mehr Flexibilität

Ein wichtiger Aspekt der I/O-Architektur der FAS8000 sind die Anzahl und die Vielfalt der integrierten Ports. Dadurch stehen Ihnen mehr benutzerdefinierte Konfigurationsoptionen zur Verfügung, ohne dass PCIe-Steckplätze belegt werden müssen. Ältere FAS Modelle verfügten über deutlich unflexiblere und feste Konfigurationen.

Jeder FAS8000 Controller umfasst vier wichtige Porttypen: GBitE, SAS, 10 GBitE und Unified Target Adapter 2 (UTA2). Die FAS8020 bietet von jedem Porttyp jeweils zwei pro Controller (vier pro HA-Paar), während die FAS8040 und die FAS8060 jeweils vier von jedem Porttyp pro Controller (jeweils acht pro HA-Paar) aufweisen.

Branchenweit erste flexible UTA2-Ports – Bei unseren neuen UTA2-Ports handelt es sich um ein Branchen-Novum. Durch Änderungen an der Optik und den Einsatz eines Software-Switches stellen diese Ports bis zu 16 Gbit/s Fibre Channel – als erste FAS Plattform – bzw. 10 GBitE zur Verfügung. Dadurch sind Sie in der Lage, deutlich flexibler auf aktuelle und zukünftige Anforderungen zu reagieren.

Sie können beispielsweise bestehende FC-SANs mit der höchstmöglichen FC-Bandbreite anbinden. 16-Gbit-FC eignet sich zudem ideal für die Anbindung und Virtualisierung bestehender Storage-Systeme mit FlexArray. Wenn Sie derzeit keine FC-Konnektivität benötigen, können die Ports auch als 10-GBitE-Ports für FCoE- und iSCSI-SAN-Konnektivität sowie NFS- und CIFS-/SMB-Client-Konnektivität konfiguriert werden. So bleibt kein Port ungenutzt.

Neue UTA2-Karten – Wenn Sie insbesondere an der Flexibilität dieser UTA2-Ports interessiert sind, wird es Sie vielleicht freuen zu hören, dass NetApp auch einen neuen PCIe-3.0-Adapter mit zwei Ports auf den Markt bringt, der die gleiche Funktionalität aufweist. Mit diesen Adaptern stehen Ihnen auf der FAS8000 noch mehr Konnektivitätsoptionen zur Verfügung. Außerdem werden die Adapter auch von den FAS3220, FAS3250 und allen FAS6200 Modellen unterstützt.

Integriertes 10 GBitE – Die integrierten 10-GBitE-Ports werden für den Cluster Interconnect bzw. für die Client-/Host-Konnektivität genutzt. Für noch mehr Cluster-Bandbreite verwendet die FAS8020 zweifache Cluster Interconnects, während die FAS8040 und die FAS8060 zwei- bzw. vierfache Interconnects unterstützen.

Zusammen mit den integrierten UTA2-Ports ist die FAS8000 in der Lage, eine große Anzahl an 10-GBitE-Ports bereitzustellen und diese Ports mit der vollen Bandbreite anzusteuern. Dadurch erhalten Sie die für Ihre geschäftskritischen Applikationen und Cloud-Konnektivität notwendige Performance und Flexibilität.

Neue 10GBASE-T-Karten – Wenn Sie noch mehr 10-GBitE-Konnektivität benötigen, können Sie die UTA2-Adapter wie oben erwähnt oder einen unserer 10-GBitE-NICs hinzufügen. Wir haben unser Portfolio zudem um einen neuen 10GBASE-T-NIC erweitert, sodass Sie Ihr FAS System über Kabel der Kategorie 6a oder höher anschließen können. Die Ports passen die Geschwindigkeit automatisch zwischen 10 GBitE und GBitE an.

Flash-Unterstützung

NetApp hat sein Flash-Angebot in den letzten Jahren umfassend erweitert. Der Großteil der neuen FAS Systeme der FAS8000 Serie ist als Hybrid Storage konfiguriert, bei dem Flash für die Performance und HDDs für die Kapazität eingesetzt werden. Aufgrund dessen war es uns besonders wichtig, die Flash-Funktionen der FAS8000 noch weiter zu optimieren.

Hybrid Storage – Wie Sie vielleicht bereits wissen, enthält unser NetApp Virtual Storage Tiering (VST) Portfolio eine Reihe an Optionen für die Verwendung von Flash – in Kombination mit herkömmlichen HDDs – als Hochgeschwindigkeits-Cache für wichtige Daten. Dazu gehören Flash Cache Beschleunigungskarten, die in jedem FAS8000 Controller installiert werden können, und Flash Pool-Konfigurationen, die HDDs und SSDs im selben NetApp Aggregat vereinen. Für serverseitiges Caching kann der Flash Accel Server-Cache genutzt werden.

Zusätzlich haben wir die Flash Cache und die Flash Pool-Kapazität der FAS8000 Modelle erhöht. Mit der bis zu dreifachen Flash-Kapazität können Sie noch mehr Workloads beschleunigen und Ihre Storage-Konfiguration für spezifische Anforderungen optimieren.

Rein Flash-basierte Aggregate und Konfigurationen – Neben der VST-Flash-Beschleunigung unterstützen die FAS8000 Systeme auch rein Flash-basierte Aggregate, die komplett aus SSDs bestehen. Rein Flash-basierte Aggregate können sowohl mit komplett festplattenbasierten Aggregaten als auch mit Flash Pool-Aggregaten eingesetzt werden. FAS8000 Systeme lassen sich aber auch in rein Flash-basierten Konfigurationen implementieren. Dank dieser Flexibilität können Sie mehrere Storage Tiers aus einem einzigen Storage-System oder aus einem Scale-out-Cluster bereitstellen.

Rein Flash-basierte Optionen bieten optimale Performance für Applikationen, die für jede Transaktion die absolut geringstmögliche Latenz erfordern.

Umfassende SSD-Optionen – Für die Implementierung von Flash Pool- oder rein Flash-basierten Optionen bietet NetApp eine breite Auswahl an SSDs, u. a. mit Kapazitäten von 200 GB, 400 GB, 800 GB und 1,6 TB. Somit lässt sich die passende Flash-Kapazität für spezifische Anforderungen einfacher konfigurieren. Mit der neuen automatischen Workload-Analyse von Data ONTAP 8.2.1 können Sie vor der Flash Pool-Implementierung die erforderliche Flash-Kapazität genau ermitteln. Dies erleichtert die Auswahl der optimalen SSD-Konfiguration für Workloads.

Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und Managebarkeit

Alle FAS8000 Modelle haben eine Verfügbarkeit von bis zu 99,999 %. Natürlich bietet auch die FAS8000 dieselben Funktionen für Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit, Wartungsfreundlichkeit und Managebarkeit, die Sie von den älteren Generationen gewohnt sind. Darunter befinden sich Alternate Control Path (ACP) für Festplatten-Shelfs und die bereits erwähnte NVRAM-Auslagerung. Jeder Controller verfügt über einen integrierten Serviceprozessor, der unabhängig von der Haupt-Controller-Logik arbeitet und selbst dann betriebsfähig bleibt, wenn der Rest des Controllers ausfällt.

Vollständige Prozessordiagnose – Der Serviceprozessor kann für die Fehlerbehebung bei Problemen über Ethernet oder die serielle Konsole aufgerufen werden. So lässt sich beispielsweise der komplette Status eines Prozessors extrahieren, selbst wenn dieser gesperrt ist. Sandy Bridge stellt sogar noch mehr Informationen bereit als ältere Intel Prozessorgenerationen. Damit profitieren Sie von noch besseren forensischen Funktionen, sowohl von den Prozessoren als auch von den verschiedenen I/O-Geräten, die in das Motherboard integriert oder an die PCIe-Steckplätze angeschlossen sind.

FAS8000 Performance

Nachdem ich Ihnen die Hardwareoptimierungen der FAS8000 Modelle im Detail beschrieben habe, stellt sich nun natürlich die Frage, welche Auswirkungen dies auf die Performance hat. Wir haben bereits verschiedene Benchmark-Ergebnisse für die FAS8020 und die FAS8040 veröffentlicht. Selbstverständlich haben wir bei internen Tests auch die Performance der FAS8000 umfassend überprüft.

Ich möchte an dieser Stelle noch kurz auf das Thema Benchmarks eingehen. Aufgrund der jüngsten Popularität rein Flash-basierter Arrays hört und liest man viel von IOPS-Werten, allerdings häufig ohne Angabe des dazugehörigen Workloads. Viele dieser beeindruckenden Werte werden in der Regel mit „einfachen“ Workloads erzielt, die komplett nur aus Lesevorgängen mit 512 B bis 4 KB bestehen. Allerdings wird der tatsächliche Workload in den meisten Fällen nicht genauer angegeben. Das macht aussagekräftige Vergleiche bezüglich der Performance natürlich schwierig.

Im Gegensatz dazu handelt es sich bei SPECsfs und SPC-1 um unabhängige und genau überwachte Benchmark-Tests anhand von Workloads, die realen Applikationen entsprechen. Ein großer Teil der Benchmark-Tests besteht aus Schreibvorgängen, wobei Werte über 1 Mio. IOPS selbst bei rein Flash-basierten Konfigurationen eher selten sind. Das offizielle NetApp Ergebnis für die 24-Node-Konfiguration der FAS6240 von mehr als 1,5 Mio. SPECsfs2008_nfs.v3 OPs/s (veröffentlicht Ende 2011) nimmt unter den wichtigsten Storage-Anbietern des SPECsfs NFS Benchmark-Tests nach wie vor eine führende Position ein.

SPECsfs und SPC-1 Performance-Ergebnisse für die FAS8000

Abbildung 5) SPECsfs und SPC-1 Performance-Ergebnisse für die FAS8000

SPECsfs

Für die FAS8020 haben wir sowohl die NFS- als auch die CIFS-Version des SPECsfs Benchmark-Tests durchgeführt. Die Konfiguration war in beiden Fällen identisch: ein 2-Node FAS8020 Cluster mit 144 Festplatten und eine Flash Cache 2 Karte mit 512 GB in jedem Controller.

Die beeindruckenden Ergebnisse der FAS8020 verdeutlichen die hervorragende Performance der FAS8000 Produktreihe für die horizontale und vertikale Skalierung mit hohem Durchsatz und äußerst geringer Latenz.

Für NFS erzielte die FAS8020 110.281 SPECsfs2008_nfs.v3 OPs/s mit einer Reaktionszeit bzw. einer durchschnittlichen Latenzzeit von 1,18 Millisekunden.

  • Das Ergebnis dieser 2-Node-Konfiguration entspricht den OPs/s der 14-Node-Konfiguration (die siebenfache Controller-Anzahl) einer Scale-out Storage-Lösung eines anderen Anbieters. Die Reaktionszeit dieses Anbieters war dabei fast dreimal so lang.
  • Diese Konfiguration liefert für bis zu 65.000 OPs/s eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde und für bis zu 100.000 OPs/s eine Latenzzeit von weniger als 2 Millisekunden. Diese Werte entsprechen fast der Latenz rein Flash-basierter Storage-Plattformen.

Für CIFS erreichte die FAS8020 105.050 SPECsfs2008_cifs OPs/s bei einer Reaktionszeit von 1,42 Millisekunden.

  • Das Ergebnis dieser 2-Node-Konfiguration entspricht den OPs/s der 7-Node-Konfiguration einer Scale-out Storage-Lösung eines anderen Anbieters. Die Reaktionszeit dieses Anbieters war dabei mehr als doppelt so lang.
  • Diese Konfiguration liefert für bis zu 50.000 OPs/s eine Latenzzeit von unter einer Millisekunde und für bis zu 85.000 OPs/s eine Latenzzeit von weniger als 2 Millisekunden.

SPC-1

Im Rahmen des SPC-1 Benchmark-Tests haben wir eine 2-Node-Konfiguration der FAS8040 überprüft. Diese Konfiguration umfasste insgesamt 192 Festplatten mit einer Flash Cache 2 Karte mit 512 GB in jedem Controller. Sie erzielte 86.072 SPC-1 IOPS.

Die Ergebnisse für die FAS8040 zeigen deutlich die hervorragende Performance und die geringe Latenz von FAS8000 Hybrid Storage-Konfigurationen. Damit wird klar, dass Hybrid Storage in Bezug auf Performance und Kapazität immer noch die beste Option für eine Vielzahl an realen Applikationen ist.

Lineare Skalierung auf Millionen von IOPS

Unsere internen Tests weisen darauf hin, dass mit der FAS8000 eine äußerst lineare Performance-Skalierung möglich ist. Das heißt, wenn eine 2-Node-Konfiguration einen bestimmten Wert liefert, dann liefern 4 Nodes den doppelten Wert, 6 Nodes den dreifachen Wert usw. Des Weiteren wurden die FAS8020, FAS8040 und FAS8060 mit unterschiedlichen Performance-Werten konzipiert. Während die FAS8060 circa die doppelte Performance der FAS8020 bietet, liegt die Performance der FAS8040 zwischen diesen beiden Modellen. Interne Tests deuten darauf hin, dass ein FAS8060 Cluster bei einem regulären NFS-Workload mehr als 2,6 Mio. IOPS erreicht.

Bei einer linearen Skalierung können Sie heute die besten Bausteine für einen Scale-out-Cluster auswählen und in Zukunft die Kapazität und Performance je nach Bedarf und Budget in den passenden Schritten erhöhen.

Storage für heutige und zukünftige Anforderungen

Wir bei NetApp sind mehr als zufrieden mit den Funktionen der FAS8000. Diese Enterprise Storage-Systeme mit Flash-Beschleunigung und Cloud-Integration stellen einen beeindruckenden I/O für Applikationen und Endanwender bereit. Gleichzeitig führen sie für den Erfolg Ihres Unternehmens und IT-Betriebs wichtige Datenmanagement-Aufgaben zuverlässig durch. Unser Hauptanliegen war es, noch mehr Flexibilität in einem noch kompakteren Formfaktor bereitzustellen. Damit lassen sich Storage-Bausteine erstellen, die insbesondere für die wechselnden Anforderungen heutiger IT-Umgebungen geeignet sind und auch an zukünftige Bedürfnisse angepasst werden können – ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen.

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Von Steven Miller, Senior Technical Director und Platform Architect

Steven Miller ist seit über sechs Jahren als Plattformarchitekt bei NetApp tätig und verantwortlich für FAS3100, FAS3200, FAS6200, FAS2240, FAS2220 und FAS8000 sowie für das Performance Acceleration Module (PAM) und Flash Cache (PAM II). Er ist außerdem der direkte Ansprechpartner im NetApp Engineering Team für die National Security Agency (NSA), die National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) und die Central Intelligence Agency (CIA). Steven leistet aktuell seinen Beitrag in verschiedenen IEEE-Gruppen und Branchenverbänden. 38 erteilte und 16 angemeldete Patente im Bereich Storage und High-Performance Computing laufen auf seinen Namen.

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