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FAS3200 impulsa la capacidad de ampliación de forma espectacular

La clave del éxito de los sistemas de almacenamiento de gama media reside en la flexibilidad de plataforma. Solo una plataforma flexible y que da cabida a posteriores ampliaciones puede llenar el enorme vacío existente entre los sistemas de almacenamiento de gama básica y el almacenamiento de gama alta o empresarial por otro. Y, precisamente, en NetApp hemos conseguido poner fin a esta diferencia con nuestra nueva línea de gama media: los sistemas de almacenamiento de la serie FAS3200 y los sistemas de virtualización del almacenamiento de la serie V3200 (a partir de ahora, nos referiremos a ambos sistemas de manera más breve como serie FAS/V3200).

Cuando nos dispusimos a actualizar la línea FAS3100 existente, éramos conscientes de que necesitábamos algo más que incorporar la típica mejora del rendimiento y capacidad sin diferencia en el coste. Los cambios más que notables que se habían producido en el mercado hicieron que nos replanteáramos los requisitos de la gama media. En primer lugar, sabíamos que cada sistema FAS3100 de nuestra base instalada ya contaba con una media de 3,3 ranuras de ampliación ocupadas (de 4 posibles), por lo que vimos que la capacidad de ampliación se estaba convirtiendo en un factor restrictivo. Además, ante la transición de disco FC a disco SAS que estaba teniendo lugar en el sector del almacenamiento, nos dimos cuenta de que teníamos que poner los medios para facilitar esa transición incorporando puertos SAS y FC y asegurándonos de que, cuando procediera, los sistemas de almacenamiento fueran capaces de admitir un elevado número de los dos tipos de puertos de forma simultánea.

Configuraciones flexibles


Cuando empezamos a diseñar la serie FAS3200, nuestro primer movimiento fue fijarnos en el segmento más bajo de la por entonces gama media y preguntarnos cómo podríamos llenar ese vacío de precio/rendimiento. Esto nos llevó inmediatamente a centrarnos en un diseño de 3U en lugar de uno de 6U para la serie FAS3100.

El resultado de haber adoptado esta postura inicial fue que proporcionamos una gran eficiencia del espacio con una mayor flexibilidad y facilidad de ampliación. El chasis de 3U que NetApp diseñó para la serie FAS3200 se ocupa con dos controladoras (con dos ranuras PCIe v2.0 cada una), logrando así una pareja de alta disponibilidad en 3U, o bien con una sola controladora y un módulo de ampliación I/O (IOXM) que proporciona otras cuatro ranuras PCIe v1.0.

Rendimiento relativo de lectura secuencial de los nuevos modelos FAS6200 en comparación con plataformas existentes.

Figura 1) El chasis 3U de la serie FAS3200 se puede ocupar con controladoras duales (pareja de alta disponibilidad) o con una sola controladora y un módulo de ampliación I/O (IOXM) con otras cuatro ranuras PCIe.

Al combinar dos chasis 3U (con una controladora y un IOXM cada uno), logramos también una pareja de alta disponibilidad que ocupaba 6U al igual que la serie FAS/V3100, si bien reportaba una capacidad de ampliación mucho mayor: seis ranuras en cada chasis.

La serie FAS/V3200 abarca tres modelos, a saber, FAS/V3210, FAS/V3240 y FAS/V3270 (que hacen un total de ocho posibles configuraciones), concebidos para cumplir con todos y cada uno de los posibles requisitos de la gama media. Una «A» al final del nombre del modelo señala que se trata de una configuración de HA activa-activa; «E» pone de manifiesto que existe un IOXM, y «AE» indica una configuración de HA activa-activa de 6U con ampliación I/O (ver tabla 1).

Tabla 1) Configuraciones de la serie FAS/V3200.

  FAS/V3210 FAS/V3240 FAS/V3270
Independiente de chasis único FAS/V3210 ND ND
HA de chasis único FAS/V3210A FAS/V3240A FAS/V3270A
Independiente de chasis único con IOXM ND FAS/V3240E FAS/V3270E
HA con doble chasis
(controladora + IOXM en cada uno)
ND FAS/V3240AE FAS/V3270AE

 

Con la serie FAS/V3200, ahora se puede elegir entre los modelos independientes y de HA con una capacidad de ampliación limitada (dos ranuras PCIe por controladora) y una eficiencia del espacio máxima o una capacidad de ampliación significativa (seis ranuras PCIe por par de controladora/IOXM). Esto constituye un 50% más de ranuras PCIe de lo que ofrecía la serie FAS/V3100.

Por lo general, NetApp recomienda destinar el uso de las dos ranuras integradas en la controladora a los adaptadores de FC de 10 GbE y/o 8 GB de alto rendimiento. El resto de ranuras de ampliación de IOXM se puede usar para Flash Cache de NetApp® y para incrementar la conectividad de discos FC o SAS. La disponibilidad de estas cuatro ranuras reporta ventajas más que evidentes a la hora de configurar sistemas para que saquen partido de Flash Cache de NetApp con el fin de acelerar la función de I/O y reducir los requisitos de disco, así como configurar sistemas que contengan entre ellos suficientes puertos FC y SAS como para facilitar la transición de disco FC a disco SAS. Esta transición de disco FC a disco SAS se aborda en otro de los artículos de este número de Tech OnTap.

Tabla 2) Estadísticas vitales de FAS/V3200 (configuraciones de alta disponibilidad de doble controladora).

Estadísticas vitales de FAS/V3200 (configuraciones de alta disponibilidad de doble controladora).

La incorporación de SAS facilita la transición


Los puertos SAS internos que ofrece la serie FAS/V3200 también están pensados para hacer más sencilla la transición desde los discos FC existentes a aquellos que lo necesiten. Así, mientras antes había cuatro puertos FC de 4 GB en cada controladora de gama media, encontramos ahora dos puertos FC de 4 GB y dos puertos anchos SAS. Cada puerto proporciona cuatro enlaces SAS, todos ellos a una velocidad de 6 GB/s (SAS 2.0), para lograr un ancho de banda agregado de 24 GB/s por puerto.

También incluimos dos puertos Gigabit Ethernet (GbE). Dos puertos Ethernet más se destinan a ACP (Ruta de Control Alternativa) para la gestión fuera de banda de las bandejas de discos SAS, mientras que otro se usa para el procesador de servicio (estas dos tecnologías se describirán más adelante).

FAS/V3200 incluye ahora dos puertos 10-Gigabit Ethernet (10GbE) internos para las configuraciones de alta disponibilidad. Mientras que la serie FAS/V3100 utilizaba InfiniBand como interconexión de HA, con la serie FAS/V3200 hemos pasado de InfiniBand a 10GbE para continuar con la tendencia general de convergencia de redes en Ethernet. El uso de los puertos 10GbE internos se reserva para la interconexión de HA y, en consecuencia, no se pueden emplear para ningún otro propósito. En las configuraciones de alta disponibilidad con un solo chasis, la señal de interconexión se efectúa a través de backplane, con lo que se prescinde del cableado externo. Estos puertos se usan única y exclusivamente en las configuraciones de HA de doble chasis de FAS3240AE y FAS3270AE.

Colaboración con Intel de cara al rendimiento


Los modelos FAS/V3210 y FAS/V3270 utilizan procesadores Intel® Wolfdale, mientras que FAS/V3240 emplea Intel Harpertown. El equipo de ingeniería de NetApp trabajó codo con codo con Intel para modificar el conjunto de chips de Intel, de forma que NVRAM de NetApp pudiera formar parte de la memoria principal.

Como probablemente ya sepa, todos los sistemas de NetApp utilizan memoria no volátil para registrar las solicitudes de escritura entrantes como método para aumentar la velocidad de los tiempos de respuesta de escritura. Esto se solía suministrar bien como una tarjeta por separado, bien como una parte dedicada de la placa base. Como la NVRAM se obtiene de la memoria principal, es más rápida y supone un ahorro económico.

El equipo de ingeniería de NetApp también colaboró con Intel para crear un modo de suspensión de actualización automática en el conjunto de chips de Intel, denominado ADR (actualización de DRAM asíncrona), que hace que una parte de la memoria principal esté respaldada por una batería interna. De este modo, la NVRAM tiene el mismo ancho de banda que la memoria principal y se simplifica el diseño de la placa base.

El aumento del rendimiento que hemos observado en la línea FAS/V3200 se debe, en parte a este cambio, y en parte al increíble rendimiento de los procesadores Intel. Por ejemplo, en el punto de referencia SPECsfs (SPECsfs2008_nfs.v3), que es la referencia estándar para medir el rendimiento NFS, FAS3270 logró 101.183 operaciones a un tiempo de respuesta global de 1,66 ms, mientras que las cifras de la gama media FAS3160 fueron de 60.507 operaciones a un tiempo de respuesta global de 1,58 ms, lo que se traduce en un aumento de casi un 70% en rendimiento SFS.

Fiabilidad, disponibilidad, operatividad y capacidad de gestión (RASM)


FAS/V3200 incluye una serie de funcionalidades RASM que por lo general solo se encuentran en los almacenamientos de alta calidad. En relación a la nueva serie FAS/V6200, la serie FAS/V3200 incluye un nuevo procesador de servicio que supera con creces las funcionalidades del módulo LAN remoto (RLM) que se usaba en la generación anterior. El procesador de servicio continúa operativo incluso en aquellos casos en los que el resto del sistema de almacenamiento esté inactivo, y resulta accesible a través de Ethernet o mediante la consola en serie. El procesador de servicio proporciona todas las funciones de RLM, como, por ejemplo, ciclo de apagado y encendido remoto, notificación de sistema inactivo de «llamada a casa» y acceso permanente a resolución de problemas. El procesador de servicio también añade nuevas funciones que van más allá de las funcionalidades de RLM e incluyen:

  • Notificación y seguimiento de FRU
  • Informes avanzados de sensor de corriente/tensión y temperatura
  • Supervisión y ajuste del estado de los LED
  • Forzado de volcado de memoria (en sustitución del botón NMI en las controladoras)

Para la administración remota de bandejas de discos SAS de NetApp, se ha creado la tecnología Ruta de Control Alternativa (ACP). 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 un sistema de almacenamiento pueda recuperarse de fallos que, de otro modo, obligarían a reiniciarlo, y eso es una gran ventaja.

ACP proporciona una puerta trasera a 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.

Software simplificado


NetApp lleva innovando durante muchos años para crear nuevas funciones de software que amplíen las funcionalidades básicas de Data ONTAP y del almacenamiento de NetApp. En línea con la filosofía de NetApp, hemos repercutido gran parte de esa funcionalidad y de ese valor sobre usted sin coste adicional. Sin embargo, una revisión de nuestro software mostró que disponíamos de más de 30 opciones entre las que usted podía elegir. Suponemos que estará de acuerdo en que la situación debería haberse simplificado hace algún tiempo.

NetApp comenzó por agrupar las opciones más comunes, incluidas numerosas opciones que, previamente, solo estaban disponibles con un coste adicional, en Data ONTAP Essentials. Estas opciones se proporcionan en la serie FAS3200 sin coste adicional.

Data ONTAP Essentials incluye:

  • Alta disponibilidad: recuperación tras fallos de clúster, SyncMirror®, MetroCluster™ y DSM/MPIO
  • Infraestructura: NearStore®, MultiStore® y Open Systems SnapVault®
  • Eficiencia del almacenamiento: RAID-DP®, Snapshot®, deduplicación, compresión, thin provisioning y FlexCache®
  • Gestión central: System Manager, Operations Manager, Provisioning Manager y Protection Manager

Data ONTAP Essentials incluye asimismo el protocolo de almacenamiento que usted elija (iSCSI, FC, CIFS o NFS).

Ahora, ofrecemos también cinco módulos de software más:

  • SnapRestore®
  • SnapMirror®
  • FlexClone®
  • SnapVault

SnapManager® Suite (que incluye los productos SnapManager y SnapDrive para todo el software compatible).

Para facilitar las cosas aún más, puede también decantarse por Complete Bundle, que proporciona todos los protocolos y los cinco módulos de software mostrados previamente.

Actualmente, la serie FAS/V3200 es compatible con Data ONTAP 7.3.5 y Data ONTAP 8.0.1.

Conclusión


La serie FAS/V3200 continúa en la firme senda de vanguardia y mejoras incrementales que ya inició la serie original FAS/V3000. NetApp ha ampliado su oferta de gama media en cuanto a velocidades de interfaz, número de puertos, procesador y, en última instancia, rendimiento y flexibilidad de sistema. La serie FAS/V3200 actual incluye puertos SAS internos y un 50% más de ranuras de ampliación, lo cual facilita la búsqueda de espacio para las tarjetas de ampliación importantes como Flash Cache, puertos de red o una combinación de adaptadores FC y SAS. Además, al disponer de un quince por ciento más de discos físicos, el rendimiento y la capacidad son mayores. Como resultado final, se obtiene un rendimiento más elevado y un almacenamiento más económico fácil de usar y poner en marcha.

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Steven Miller

Steven Miller
Director Técnico Senior y Arquitecto de Plataformas, Sistemas centrales,
NetApp

Steven lleva casi seis años como arquitecto de plataformas de NetApp. Es el responsable de las series FAS3100, FAS3200 y FAS6200 y de los módulos de aceleración del rendimiento (PAM) y Flash Cache (PAM II). Es además el enlace del equipo de ingeniería de NetApp con la NSA (Agencia Nacional de Seguridad), la NGA (Agencia Nacional de Inteligencia Geoespacial) y la CIA (Agencia Central de Inteligencia). Actualmente, Steven colabora con varios grupos de IEEE y del sector. Tiene reconocidas 22 patentes publicadas y otras 19 aplicaciones pendientes de patente en los campos del almacenamiento e informática de alto rendimiento.

 
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