NetApp Logo
NetApp Tech OnTap
     
pdf-icon.gif
steve-miller-frame-gray.jpg
Steven Miller
Director Técnico Sénior y Arquitecto de Plataformas
NetApp

NetApp está comprometido con el diseño de sistemas de almacenamiento orientados a permitirle comenzar con buen pie, hacerlo fácil y crecer de manera inteligente. Si ha leído algunos de los últimos casos prácticos en Tech OnTap® (incluido el caso de Be The Match de este mes y el artículo de Broome-Tioga del mes pasado), verá que es evidente que uno de los aspectos del almacenamiento de NetApp® que más gusta a los administradores es la posibilidad de empezar con un sistema pequeño para hacerlo evolucionar de forma paulatina y acorde con las necesidades sin necesidad de llevar a cabo complicadas migraciones.

Cuando empezamos a diseñar nuestro nuevo sistema de almacenamiento básico, FAS2240, teníamos muy presente esta capacidad. Asimismo, deseábamos mejorar de forma significativa la fiabilidad, la disponibilidad, la operabilidad y la capacidad de gestión (RASM) de la nueva plataforma para adaptarla a las funcionalidades ofrecidas en las series FAS3200 y FAS6200.

En este artículo, describiremos características de diseño únicas del FAS2240 como:

  • Integración de controladoras en bandejas de discos SAS de NetApp
  • Mejoras de I/O y rendimiento
  • Nuevas funciones de flexibilidad y disponibilidad

Tabla 1) Características clave de FAS2240

FunciónVentaja
Conversión a bandeja de discosSi las funcionalidades de FAS2240 se le quedan pequeñas, puede convertirlo en una bandeja de discos, agregar una nueva controladora de almacenamiento y evitar la necesidad de llevar a cabo migraciones de datos.
Opciones de I/O de alto rendimientoLa tecnología FC de 10 GbE y 8 Gb ayuda a eliminar los posibles cuellos de botella.
Duplicación o triplicación del rendimientoRendimiento para utilizar las opciones de I/O de alto rendimiento.
Espacios de 2 U y 4 UEspacio de 2 U orientado al rendimiento, optimizado para su puesta en marcha en el mínimo espacio posible. Espacio de 4 U optimizado para la obtención de capacidad.
RASM mejoradoIdéntico sistema de gestión de procesador de servicios (SP) utilizado en plataformas de gamas media y alta de NetApp.
Micro arquitectura idéntica a la de la serie FAS6200Compatibilidad mejorada con toda la línea de productos.

Los mejores perfumes se venden en frascos pequeños

Con FAS2240, hemos aumentado la apuesta inicial. Desde 2009, en NetApp estamos comprometidos con la normativa Storage Bridge Bay (SBB), lo que nos ha permitido ofrecer FAS2240 en un paquete más pequeño y denso que cualquier otro producto que hayamos construido nunca. A su vez, el nuevo diseño facilita en gran medida la actualización de FAS2240 a otra plataforma.

Hemos diseñado las controladoras para FAS2240 como depósitos de SBB que se conectan directamente a nuestras bandejas de discos DS4243 y DS2246 y cumplen con la normativa anterior. Como resultado, puede disponer de un sistema de almacenamiento de alta disponibilidad completo en una única bandeja de discos con el tamaño de 2 U.

Configuraciones y precios

FAS2240-2 proporciona hasta 24 unidades de disco de SAS de pequeño tamaño con chasis de 19 pulgadas de profundidad y 2 U de la bandeja de discos DS2246. Esto lo convierte en el candidato ideal para entornos extremos, aunque también es una buena opción para un entorno de espacio limitado o en el que se desee disfrutar de la máxima simplicidad, como oficinas remotas sin personal informático dedicado.

FAS2240-4 proporciona 24 unidades de disco SATA como máximo con el chasis de 4 U de DS4243. (Los discos SAS no son compatibles con el chasis básico de FAS2240-4). La elección de SATA convierte a FAS2240-4 en una opción más adecuada para capacidad, pues proporciona hasta 72 TB en solo 4 U de espacio en rack.

Independientemente del modelo, puede configurar un máximo de 120 discos externos adicionales (para contar con un total de 144 unidades de disco) mediante la bandeja de discos y la tecnología de discos que se adapten a sus necesidades. Si empieza con SAS, puede agregar SATA (o una combinación de ambos) posteriormente, y viceversa. También es compatible con las unidades de disco Fibre Channel y con las unidades de estado sólido (SSD) externas.

Figura 1) Vista trasera de FAS2240-2. Se muestra la configuración de alta disponibilidad. La configuración independiente utiliza un único PCM.

Figura 2) Vista trasera de FAS2240-4. Se muestra la configuración de alta disponibilidad. La configuración independiente utiliza un único PCM.

Actualizaciones sencillas sin necesidad de migrar datos

Si FAS2240-2 o FAS2240-4 se le quedan pequeños, puede convertir su chasis básico en una bandeja de discos estándar sustituyendo las controladoras de FAS2240 (a lo que llamamos «módulos de controladoras de procesadores» o «PCM») con los módulos de I/O adecuados (IOM). Conecte la bandeja convertida a la unidad de control de NetApp que elija, y podrá reanudar su trabajo sin necesidad de realizar migraciones de datos y con un tiempo de inactividad mínimo.

En profundidad: procesadores e I/O

Para proporcionar un mayor rendimiento en el presente y preparar FAS2240 para que sea compatible con Data ONTAP® en el futuro, lo hemos equipado con procesadores Intel® Jasper Forest. Esta línea de procesadores, diseñada de forma específica para aplicaciones de almacenamiento e integradas, permite incorporar a nuestra plataforma básica la misma arquitectura de 64 bits que utilizamos en la serie FAS6200 (Nehalem-EP). Al seleccionar la misma micro arquitectura, se mejora la compatibilidad, lo que permite ejecutar el mismo micro código en ambas plataformas. La tecnología Hyper-Threading de Intel permite ejecutar varios subprocesos en cada núcleo, lo que básicamente permite duplicar el número de subprocesos independientes que puede ejecutar Data ONTAP en paralelo. Con Jasper Forest en FAS2240, NetApp ofrece ahora una arquitectura completa de 64 bits en toda la línea de productos. Data ONTAP es compatible con el hardware de 64 bits nativo desde 2006, lo que convierte a FAS2240 en uno más de una larga serie de sistemas de almacenamiento con una arquitectura completa de 64 bits.

I/O opcional con tarjetas mezzanine

La nueva arquitectura de procesadores permite utilizar tarjetas mezzanine (una por PCM), lo que le permite agregar (y aprovechar totalmente) 10 Gigabit Ethernet o Fibre Channel de 8/4/2 Gbps (dos puertos por tarjeta). Puede utilizar 10 GbE para obtener compatibilidad con las configuraciones de modo de clúster en Data ONTAP 8.1 o para conexiones de cliente de alta velocidad. La tarjeta Fibre Channel de 8 Gbps se puede configurar como destino o como inicio, lo que permite conectarse a hosts SAN o bandejas de almacenamiento en discos Fibre Channel y dispositivos en cintas si lo desea.

La I/O integrada en cada PCM incluye cuatro puertos Gigabit Ethernet para las conexiones LAN y dos puertos anchos SAS de 6 Gb para conectarse a dispositivos de cintas SAS o a discos SATA y SAS, tanto internos como externos. El resultado es un gran volumen de I/O en un paquete de tamaño muy reducido.

Figura 3) PCM con LED de indicadores, puertos estándares y puertos opcionales en tarjeta mezzanine

Comparación con FAS2040

En la tabla 2, se compara FAS2240HA con FAS2040 de la generación anterior.

Tabla 2) Comparación de FAS2040HA y FAS2240HA


FAS2040HAFAS2240HA
Núcleos de procesador4 x 32 bits4 x 64 bits
CPU Hyperthreading
Memoria física8 GB12 GB
I/O interna4 x FC
8 x GbE
2 x SAS de 3 Gb
8 x GbE
4 x SAS de 6 Gb
Opción de expansión I/O
10 GbE o 8 Gb FC opcionales
Número máximo de ejes136144
Conversión en bandejas
GestiónBMCSP
Compatibilidad con Data ONTAP7.3.2, 8.0, 8.18.1

En términos de rendimiento, FAS2240 ofrece un rendimiento casi dos o tres veces mayor que FAS2040 en función de la aplicación.

Flexibilidad, disponibilidad, operabilidad y capacidad de gestión

En el frente de la flexibilidad y la disponibilidad, hemos agregado una serie de características para mejorar FAS2240, lo que lo coloca a la altura de las series FAS3200 y FAS6200.

Procesador de servicios

Nuestras plataformas básicas anteriores contaban con un procesador de servicios más simple que las plataformas de almacenamiento empresariales y de gama media. Hemos actualizado FAS2240 para que utilice el mismo diseño de procesador de servicios que nuestras plataformas de gama superior. El procesador de servicios continúa operativo incluso cuando el resto del sistema de almacenamiento está inactivo, y ofrece funcionalidades como ciclos de energía remotos, notificación de llamada a casa en caso de interrupción del funcionamiento y acceso ininterrumpido para la resolución de problemas. Entre las funciones adicionales, se incluyen:

  • Notificación y seguimiento de FRU

  • Informes avanzados de sensor de corriente/tensión y temperatura

  • Supervisión de estado de los LED

  • Forzado de volcado de memoria (en sustitución del botón NMI en las controladoras)

Para la gestión fuera de banda de bandejas de discos SAS de NetApp, el procesador de servicios del FAS2240 también ofrece tecnología de ruta de control alternativa (ACP) de NetApp. ACP mejora la disponibilidad de datos al hacer que una controladora de almacenamiento pueda restablecer un canal de almacenamiento sin tener que comunicarse por ese canal. Si hay un canal que no funciona o no lo hace correctamente, un restablecimiento rápido puede volver a colocarlo en línea sin intervención externa. ACP permite que los sistemas de almacenamiento puedan recuperarse de fallos que, de otro modo, obligarían a reiniciarlos; y eso es una gran ventaja.

ACP proporciona una «puerta trasera» hacia las bandejas de discos. Está completamente separada de la ruta de datos de SAS y proporciona nuevas opciones para la recuperación sin interrupciones de módulos de cabinas, incluida la capacidad de restablecer o apagar y encender la alimentación de un módulo de I/O individual o de la totalidad de un dominio. También hemos diseñado la posibilidad de apagar y encender la alimentación de toda la cabina. La tecnología ACP mejora la capacidad de Data ONTAP para restablecer automáticamente un componente que no funcione correctamente con el fin de que vuelva a estar completamente operativo sin interrupciones.

Desde un punto de vista de ingeniería, la función de flexibilidad que más me gusta es la capacidad de introducirse en el procesador y leer su estado interno incluso cuando no está en funcionamiento. Gracias a la combinación de volcado de memoria y el estado de procesador interno nos proporciona información detallada para comprender exactamente qué pasaba cuando ocurrió el problema de forma que podamos corregirlo. Podemos incluso segmentar los procesos de la CPU principal para localizar los fallos. Aunque es posible que nunca necesite aprovechar estas funcionalidades, pueden ayudarnos a aislar los fallos de hardware de forma mucho más rápida, lo que reduce su posible impacto. Este tipo de capacidad no es común en el almacenamiento básico.

Diagnóstico de nivel de sistema

También incluye el mismo diagnóstico de nivel de sistema utilizado en FAS3200 y FAS6200 para ayudarlo a identificar mejor los problemas de hardware. Puede ejecutar diagnósticos de nivel de sistema tras uno de los siguientes casos:

  • Instalación inicial del sistema

  • Adición o sustitución de componentes de hardware

  • Alerta en el sistema provocada por fallos no identificados

  • Acceso a un dispositivo de disponibilidad intermitente o nula

  • Tiempo de respuesta del sistema que pasa a ser demasiado prolongado y otro tipo de resolución de problemas no lo ha corregido

Alta disponibilidad de accesos múltiples para discos internos

FAS2240 es capaz de proporcionar MP-HA para todos los discos conectados, tanto internos como externos. MP-HA ofrece rutas redundantes entre controladoras de almacenamiento y discos para las configuraciones de controladora doble (alta disponibilidad) y reduce la probabilidad de que se produzca una conmutación por error a raíz de un fallo de ruta. Al disponer de una segunda ruta para alcanzar el almacenamiento, puede protegerse contra numerosos fallos posibles, como los siguientes:

  • Fallos de puertos

  • Fallo del cable de la controladora a la bandeja (en una configuración con varias bandejas de discos)

  • Fallo del módulo de bandejas

  • Fallo de cable de conexión entre bandejas doble

  • Fallo en la ruta secundaria (en configuraciones de alta disponibilidad)

Además de aumentar la flexibilidad general del almacenamiento, MP-HA permite que Data ONTAP realice actividades de mantenimiento, como la actualización del firmware de disco, sin interrupciones. Asimismo, es probable que aumente el rendimiento, ya que MP-HA ofrece un ancho de banda dos veces mayor para su almacenamiento.

Conclusión

Hemos diseñado FAS2240 para proporcionarle una flexibilidad sin precedentes en una plataforma básica, y hemos introducido un nivel de disponibilidad y flexibilidad que se encontraría, por lo general, en soluciones de almacenamiento de clase empresarial y gama superior. Otra ventaja es que incluye todos los protocolos de almacenamiento sin coste adicional: NFS, CIFS, Fibre Channel e iSCSI. Esto no es más que el intento más reciente de conseguir un mayor valor de software para el nivel básico.

Nuestro diseño exclusivo basado en la normativa Storage Bridge Bay permite hospedar las configuraciones de almacenamiento de alta disponibilidad e independiente en una única bandeja de discos. Como resultado, si FAS2240 se queda pequeño para su empresa, no tendrá más que convertir su sistema básico en una bandeja de discos y conectarlo a un sistema de almacenamiento de las series FAS3200 o FAS6200 sin necesidad de migrar los datos. En todas las plataformas de NetApp se ejecuta el mismo entorno operativo Data ONTAP y, como FAS2240 utiliza la misma micro arquitectura que FAS6200, las plataformas son más compatibles que nunca.

Por último, hemos tenido un cuidado especial a la hora de diseñar FAS2240 para entornos que no sean centros de datos, en los que el espacio escasea. Con FAS2240-2, tendrá a su disposición un sistema completo de almacenamiento de alto rendimiento y con tolerancia a fallos, con un máximo de 24 unidades SAS en un chasis de 2 U de solo 19 pulgadas de profundidad.

Steven lleva más de seis años como arquitecto de plataformas de NetApp. Es el responsable de las series FAS3100, FAS3200, FAS6200 y FAS2240, así como de los módulos de aceleración del rendimiento (PAM) y Flash Cache (PAM II). Además, actúa de enlace entre el equipo de ingeniería de NetApp y las agencias estadounidenses NSA (Agencia Nacional de Seguridad), NGA (Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial) y CIA (Agencia Central de Inteligencia). Actualmente, Steven colabora con varios grupos de IEEE y del sector. Tiene 26 patentes reconocidas publicadas y otras 19 aplicaciones pendientes de patente en los campos del almacenamiento y la informática de alto rendimiento.

Explore
En profundidad

Más información sobre el nuevo hardware y software de NetApp

Encontrará más información sobre las plataformas de software y hardware de NetApp en los siguientes artículos de Tech OnTap: