NetApp Tech OnTap
     

DataMotion für Volumes

Best Practices und Anwendungsfälle

Beim herkömmlichen Ansatz für das Verschieben von Daten wird ein Volume offline geschaltet und innerhalb von mehreren Stunden an den neuen Speicherort kopiert. Anschließend werden die betroffenen Server und Applikationen rekonfiguriert und neu gestartet. In Zeiten der Shared IT-Infrastruktur und des 24-Stunden-Betriebs ist dieses Vorgehen jedoch nahezu ausgeschlossen. Aus diesem Grund präsentiert Ihnen NetApp verschiedene Optionen, um Daten bei Bedarf unterbrechungsfrei – und möglichst reibungslos – an einen neuen Speicherort zu verschieben.

Wenn Sie Tech OnTap regelmäßig lesen, kennen Sie bereits NetApp Data Motion (umbenannt in NetApp DataMotion für vFiler), eine Technologie mit der Sie MultiStore vFiler Einheiten und alle zugehörigen Daten zwischen Storage-Systemen in mandantenfähigen Umgebungen verschieben können. Mit Data ONTAP 8.0.1 hat NetApp mehrere neue Fähigkeiten wie z. B. DataMotion für Volumes eingeführt. Mit dieser Funktion migrieren Sie unterbrechungsfrei Volumes, die LUNs enthalten, zwischen Aggregaten auf demselben Storage Controller.

Dieser Artikel geht auf DataMotion für Volumes ein, erläutert die Unterschiede zu DataMotion für vFiler und untersucht einige Best Practices und mögliche Anwendungsfälle.

Was ist DataMotion für Volumes?

DataMotion für Volumes ist eine neue Funktion von Data ONTAP 8.0.1 im 7-Mode. Sie ermöglicht Ihnen die unterbrechungsfreie Migration eines Volume von einem Aggregat zu einem anderen auf demselben Storage Controller (Sie können Volumes nicht zwischen zwei verschiedenen Controllern eines HA-Paares migrieren). DataMotion für Volumes erleichtert ausschließlich die Migration von Volumes mit FC, FCoE oder iSCSI LUNs. NFS oder CIFS Volumes werden nicht unterstützt.

Mit NetApp DataMotion für Volumes migrieren Sie unterbrechungsfrei Volumes, die LUNs enthalten, zwischen Aggregaten auf einem einzigen NetApp Storage Controller.

Abbildung 1) Mit NetApp DataMotion für Volumes migrieren Sie unterbrechungsfrei Volumes, die LUNs enthalten, zwischen Aggregaten auf einem einzigen NetApp Storage Controller.

Ein entscheidender Vorteil von DataMotion für Volumes besteht darin, dass alle Details, die mit einem Volume verbunden sind, während der Migration erhalten bleiben. Dies betrifft z. B.:

  • Snapshots und Snapshot Zeitpläne
  • SnapMirror, SnapVault und MetroCluster Beziehungen
  • Thin Provisioning-Einstellungen
  • Deduplizierungsstatus (um die Fingerabdruckdatenbank am neuen Speicherort wiederherzustellen, ist ein erneuter Scan erforderlich)

Sie können Daten zwischen allen Medientypen verschieben, die mit Ihrem Storage Controller verbunden sind. Verschieben Sie zum Beispiel Daten von einem Aggregat, das FC- oder SAS-Festplatten enthält, zu einem mit SATA-Festplatten oder umgekehrt. In der ersten Version können Sie Volumes zwischen 32-Bit-Aggregaten oder zwischen 64-Bit-Aggregaten verschieben, jedoch nicht zwischen 32-Bit- und 64-Bit-Aggregaten.

Unterschiede zwischen DataMotion für Volumes und DataMotion für vFiler

Es gibt mehrere bedeutende Unterschiede zwischen DataMotion für Volumes und DataMotion für vFiler, die Sie möglicherweise bereits kennen. DataMotion für Volumes wird auf der Ebene von FlexVol Volume ausgeführt, während DataMotion für vFiler auf der Ebene von vFiler ausgeführt wird und alle NFS oder iSCSI Volumes migriert, die mit einer bestimmten vFiler Einheit verbunden sind. Mit DataMotion für vFiler können Sie Volumes zwischen verschiedenen Storage-Systemen oder HA-Paaren migrieren. DataMotion für vFiler wird mit NetApp Protection Manager verwaltet. DataMotion für Volumes kann nur über die Befehlszeile mithilfe des Befehls vol move aufgerufen werden.

Die Unterschiede sind in Tabelle 1 zusammengefasst.

Tabelle 1) Vergleich von DataMotion für Volumes und DataMotion für vFiler.

 

DataMotion für vFiler

DataMotion für Volumes

Granularität

vFiler

FlexVol

Funktionsumfang

Migration zwischen HA-Paaren

Migration zwischen Aggregaten auf demselben Storage Controller

Protokolle

NF, iSCSI

FC, FCoE, iSCSI

Management

Protection Manager, CLI

nur CLI

Data ONTAP Version

7.3.3 oder höher
zukünftige 8.x-Version

8.0.1 oder höher


Wie funktioniert DataMotion für Volumes?

DataMotion für Volumes nutzt die bewährte NetApp SnapMirror Technologie für die Migration von Volumes. Für eine erfolgreiche Migration empfehlen wir, dass Sie sich ein wenig mit dem Prozess vertraut machen. Eine Migration besteht aus drei Phasen:

  • Einrichtung
  • Datenkopieerstellung
  • Umstellung

In der Einrichtungsphase und der Phase der Datenkopieerstellung bearbeitet das Quell-Volume weiterhin I/O-Anfragen ohne Unterbrechung.

Darstellung des gesamten Migrationsprozesses von DataMotion für Volumes.

Abbildung 2) Darstellung des gesamten Migrationsprozesses von DataMotion für Volumes.

EINRICHTUNGSPHASE

In der Einrichtungsphase werden kurze Vorabprüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass der gesamte Vorgang erfolgreich abgeschlossen wird. Diese Vorabprüfungen sind jeweils nötig, wenn DataMotion für Volumes gestartet wird und ein zweites Mal, wenn die Umstellungsphase beginnt.

Sie dienen zur Überprüfung des Status aller Objekte, die von der Migration betroffen sind (z. B. Quell-Volume, Quellaggregat und Zielaggregat). Wenn eine Vorabprüfung fehlschlägt, wird der Prozess nicht gestartet und Sie erhalten eine Benachrichtigung. Alle Fehler der Vorabprüfungen werden in der Konsole gemeldet und in der Log-Datei im Root Volume des Controllers (/etc/log/ndvm) protokolliert.

Wenn alle Vorabprüfungen erfolgreich abgeschlossen wurden, werden die folgenden Aktionen durchgeführt:

  • DataMotion für Volumes erstellt ein temporäres Platzhalter-Volume im Zielaggregat mithilfe folgender Namenskonvention:

ndm_dstvol_

  • DataMotion für Volumes löst einen Basistransfer aus, um eine SnapMirror Beziehung zwischen dem Quell-Volume und dem Platzhalter-Volume herzustellen. Dies ist die längste Phase, deren Dauer direkt proportional zur Größe des Quell-Volume ist, da der gesamte Volume-Inhalt übertragen wird.

PHASE DER DATENKOPIEERSTELLUNG

Nach Abschluss des Basistransfers beginnt die Phase der Datenkopieerstellung. In dieser Phase werden sukzessive SnapMirror Updates eingeleitet, um das Ziel-Volume mit dem Quell-Volume, das weiterhin aktiv bleibt, zu synchronisieren. Nach jedem erfolgreichen SnapMirror Update schätzt DataMotion für Volumes die Delta-Verzögerung zwischen den beiden Volumes. Sie erhalten eine Benachrichtigung über diese Delta-Verzögerung, von der die voraussichtliche Zeit für das nächste Update abgeleitet wird. Solange die Delta-Verzögerung groß ist, bleibt DataMotion für Volumes in der Phase der Datenkopieerstellung. Ist sie jedoch klein, wird die Umstellungsphase eingeleitet.

UMSTELLUNGSPHASE

Die Umstellungsphase kann entweder manuell oder automatisch (Standard) durchgeführt werden.

Vorumstellung: DataMotion für Volumes tritt in die Umstellungsphase ein, wenn das
Ziel-Volume während des Umstellungsfensters vollständig synchronisiert werden kann. Die Vorumstellungsphase ist eine Übergangsphase, in der die oben erwähnten Vorabprüfungen erneut durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass keine Änderungen eingetreten sind. Darüber hinaus werden weitere Prüfungen wie das Monitoring des NVLOG-Status und der CPU-Auslastung des Systems durchgeführt.

Sie können den CPU- und Festplattengrenzwert für DataMotion für Volumes festlegen. Der Standardwert für die beiden folgenden Optionen beträgt 100:

  • vol.move.cutover.cpu.busy.limit
  • vol.move.cutover.disk.busy.limit

Automatische Umstellung: Sobald die Vorumstellungsprüfungen abgeschlossen sind, beginnt die Umstellungsphase automatisch. Die Umstellung muss während des Umstellungsfensters (standardmäßig innerhalb von höchstens 60 Sekunden) abgeschlossen werden. Nach der vollständigen Synchronisation des Ziel-Volume wird die Identität des Quell-Volume zum Ziel-Volume übertragen und I/O-Anfragen werden dann vom Ziel-Volume bearbeitet.

  • Die I/O-Anfragen für alle LUNs im Quell-Volume werden ausgesetzt (stillgelegt). Durch die Stilllegung wird verhindert, dass neue I/O-Anfragen auf den LUNs geplant werden, und es wird dafür gesorgt, dass ausstehende I/O-Anfragen auf den LUNs entfernt werden.
  • Das Quell-Volume wird stillgelegt. Im Rahmen der Stilllegung wird die abschließende Delta-Verzögerung in einer Snapshot Kopie erfasst, die gemäß der Konvention ndvm_final_ benannt wird.
  • Das Ziel-Volume wird dann vollständig mit dem Quell-Volume mit der Delta-Verzögerung ndvm_final_ synchronisiert. Dies ist das letzte SnapMirror Update zwischen den beiden Volumes, bevor die I/O-Anfragen vom Ziel-Volume bearbeitet werden.
  • Das Platzhalter-Volume wird mit dem Namen und der Filesystem-ID (FSID) des Quell-Volume versehen und umgekehrt. Das heißt, die Identität des Quell-Volume wird mit der des Platzhalter-Volume ausgetauscht.
  • Das migrierte Volume wird am Zielspeicherort mit der Identität des ursprünglichen Quell-Volume online geschaltet und die LUNs werden aktiviert.
  • Das Quell-Volume wird gelöscht (es sei denn, Sie haben seine Aufbewahrung festgelegt).

Fehlschlagen der Umstellung: Wenn die Umstellung fehlschlägt, leitet DataMotion für Volumes erneut die Phase der Datenkopieerstellung ein und führt später einen weiteren Versuch durch. Standardmäßig sind drei Umstellungsversuche vorgesehen. Danach wird die Umstellung abgebrochen und I/O-Anfragen werden vom ursprünglichen Speicherort bearbeitet. An dieser Stelle ist es erforderlich, dass der Benutzer eingreift, damit der Vorgang von DataMotion für Volumes fortgesetzt wird.

Manuelle Umstellung: Bei der manuellen Umstellung bleibt DataMotion für Volumes in der Phase der Datenkopieerstellung und führt sukzessive SnapMirror Updates durch. DataMotion für Volumes schätzt weiterhin die Zeit für das nächste SnapMirror Update und protokolliert diese Daten. Sie sollten diese Werte überprüfen, bevor Sie eine manuelle Umstellung durchführen.

Mögliche Anwendungsfälle

Es gibt zahlreiche Anwendungsfälle für DataMotion für Volumes.

  • Lastverteilung: Verschieben Sie ein Volume von einem überlasteten Aggregat zu einem weniger aktiven Aggregat.
  • Kapazitätsverteilung: Verschieben Sie ein Volume von einem vollen Aggregat zu einem Aggregat mit mehr freiem Speicherplatz.
  • Migrieren von Daten von Festplatten anderer Hersteller zu NetApp Festplatten: Wenn Sie ein NetApp V-Series System als Front-End für ein Festplatten-Array von einem Drittanbieter verwenden, können Sie die Daten mit DataMotion für Volumes von diesem Array zu NetApp Platten-Shelfs migrieren.
  • Änderung des Medientyps: Verschieben Sie ein Volume von einer Festplattenart zu einer anderen. Verschieben Sie es beispielsweise von FC-Festplatten zu SAS- oder SATA-Festplatten.

Erfahrungsgemäß besteht für all diese Anwendungsfälle und insbesondere für die Änderung des Medientyps großes Interesse von Seiten der Anwender. Im Hinblick auf den Branchentrend weg von FC und hin zu SAS, bietet DataMotion für Volumes eine relativ einfache Möglichkeit zur Ausmusterung älterer Medien, wenn ihre Zeit abgelaufen ist.

Anwender sind außerdem der Meinung, dass sie durch die unterbrechungsfreie Änderung des Medientyps offensiver bei der Implementierung der SATA-Festplatten vorgehen können, insbesondere in Verbindung mit Flash Cache Performance Acceleration. Diese Anwender möchten mehr Applikationen auf kostengünstigeren SATA-Festplatten implementieren, da sie wissen, dass sie Volumes schnell und ohne Unterbrechung zu FC- oder SAS-Festplatten migrieren können, falls Performance-Schwierigkeiten auftreten sollten.

Best Practices

Lesen Sie sich für die erfolgreiche Verwendung von DataMotion für Volumes die folgenden Best Practices durch.

  • Sie können DataMotion für Volumes nur einmal pro Migration ausführen.
  • Führen Sie vol rename nicht aus bzw. ändern Sie keine Einstellungen für Volume-Attribute und LUN-Attribute im Quell-Volume, während DataMotion für Volumes ausgeführt wird.
  • Starten Sie keine Vorgänge, die einen Konflikt verursachen können, bis die Ausführung von DataMotion für Volumes abgeschlossen ist. Sollte ein Vorgang ausgeführt werden, während sich der Prozess noch nicht in der Umstellungsphase befindet, wird DataMotion für Volumes abgebrochen. In der Umstellungsphase isoliert DataMotion für Volumes alle Storage-Administratorvorgänge.
  • Um die Datenintegrität aufrechtzuerhalten, sollten Sie eine Pause initiieren, bevor Sie einen manuellen Neustart oder eine manuelle Unterbrechung durchführen.
  • Vergewissern Sie sich bei einem HA-Paar, dass auf beiden Knoten Data ONTAP 8.0.1 7-Mode ausgeführt wird.
  • Überprüfen Sie die Systemintegrität und die Systemlast, bevor Sie DataMotion für Volumes initialisieren.
  • Planen Sie keine komplexen Daten-Management- und Datensicherungsvorgänge, während DataMotion für Volumes ausgeführt wird, damit die Umstellung nicht gestört wird.
  • Ändern Sie nicht die Konfiguration des Quell-Volume.

SNAPMIRROR UND SNAPVAULT

  • Nehmen Sie während der Ausführung von DataMotion keine Änderungen an der SnapMirror Konfiguration vor (z. B. an der Datei snapmirror.conf).
  • Wenn DataMotion für Volumes die Umstellungsphase noch nicht erreicht hat, werden SnapMirror oder SnapVault Updates erfolgreich durchgeführt.
  • Wenn ein Update während der Umstellungsphase angewendet wird, besteht die Möglichkeit, dass der Transfer fehlschlägt, da der Vorgang durch die Umstellung isoliert wird. Wenn die Umstellung abgeschlossen ist, wird der Transfer beim nächsten Update durchgeführt.
  • Führen Sie manuelle Umstellungen nur durch, wenn keine Updates oder Transfers stattfinden.

SNAPDRIVE UND SNAPMANAGER

Während der Umstellung:

  • Die LUN-Bereitstellung und das Snapshot Kopie-Management in SnapDrive für Windows (SDW) schlagen fehl.
  • Backup- und Restore-Prozesse für SnapManager Produkte (SME, SMSQL, SMVI, SMHV, SMO, SMSAP und SMOSS) schlagen fehl. Das nächste geplante Backup wird erfolgreich durchgeführt.

SCSI TIME-OUT-EINSTELLUNGEN FÜR DAS HOST-BETRIEBSSYSTEM

NetApp empfiehlt die Installation des NetApp Host Utilities Kit, um Time-out-Fehler zu vermeiden. Informationen zu Ihrem Host-Betriebssystem finden Sie im „NetApp Host Utilities Installation and Setup Guide“ unter http://now.netapp.com/NOW/cgi-bin/software.

FLEXVOL UND FLEXCLONE

  • DataMotion für Volumes verschiebt nur das FlexVol Quell-Volume, jedoch keine FlexClone Volumes. Nach Abschluss der Ausführung von DataMotion für Volumes wird das ursprüngliche FlexVol Volume im Offline-Zustand aufbewahrt und die Child-Parent-Beziehung bleibt erhalten.
  • Das FlexClone Volume muss vor seiner Verschiebung vom übergeordneten FlexVol Volume getrennt werden.

DEDUPLIZIERUNG UND KOMPRIMIERUNG

  • Wenn die Deduplizierung auf dem FlexVol Quell-Volume aktiviert ist, muss sie deaktiviert werden, damit die Umstellung erfolgreich durchgeführt wird.
  • DataMotion für Volumes verschiebt keine Fingerabdruckdatenbank und verändert keine Protokolle eines deduplizierten FlexVol Volume. Nach Abschluss der Prozesse von DataMotion für Volumes müssen Anwender sis start -s ausführen, um die Fingerabdruckdatenbank am Zielspeicherort erneut aufzubauen.
  • Komprimierte Volumes können nicht verschoben werden.

Weitere Best Practices zur Nutzung von DataMotion für Volumes mit Oracle Database und Microsoft Exchange finden Sie in TR-3881.

Schlussfolgerung

DataMotion für Volumes ist ein leistungsstarkes Daten-Management Tool, das dazu dient, die Flexibilität Ihrer Operationen zu verbessern. Verschieben Sie jetzt Volumes ganz nach Bedarf und erreichen Sie so Ihre Ziele für die Last- und Kapazitätsverteilung oder die Änderung von Medientypen, anstatt die Verschiebung von Volumes wie bisher sorgfältig planen und initiieren zu müssen und nur während langfristig geplanter Ausfallzeiten durchführen zu können. Weitere Informationen zu DataMotion für Volumes finden Sie in TR-3873 und TR-3881.

 

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Richard Jooss

Richard Jooss
Director und SAN/iSCSI Architect
NetApp

Richard Jooss ist Senior Manager von SAN Product and Partner Engineering bei NetApp. Er ist für die Definition technischer und geschäftlicher Anforderungen für das SAN-System und den SAN Storage sowie für die Integration von Business-Lösungen mit NetApp SAN-Lösungen zuständig. Richard Jooss verfügt über 15 Jahre Erfahrung in der Storage-Branche. Er hat einen Bachelor of Science in Elektrotechnik und technischer Informatik von der University of Wisconsin.

 
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