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Transition depuis le stockage FC vers le stockage SAS

Si vous êtes un lecteur assidu de Tech OnTap, vous savez que s'opère actuellement une transition dans le secteur du stockage visant à remplacer les disques et architectures de stockage FC-AL par leurs pendants SAS (Serial-Attached SCSI). D'après ses prévisions, Gartner Dataquest annonce que la technologie SAS remplacera intégralement la technologie FC-AL d'ici 2013.

En effet, la technologie SAS propose une fiabilité et une résilience supérieures, une bande passante plus importante et une connectivité largement améliorée. Si vous ne connaissez pas encore SAS, découvrez ses avantages et une présentation générale de la technologie dans un récent article Tech OnTap®.

NetApp tient un rôle important dans cette transition technologique. Les tiroirs disques de SAS-connected représentent désormais environ 10 % de la base installée de NetApp et plus de 50 % des éléments de stockage fournis avec les nouveaux systèmes NetApp®. Jamais NetApp n'a connu fiabilité supérieure à celle du tiroir disque SAS DS4243, pour lequel aucune interruption causée par le tiroir n'a été signalée en date du mois de janvier 2011. Récemment, NetApp a lancé le tiroir disque DS2246 qui valorise l'architecture DS4243 dans une offre plus complète. Le DS2246 est basé sur le succès du DS4243 et propose une densité et des économies d'énergie supérieures, ainsi que le même niveau d'excellence en termes de fiabilité et de résilience.

Cet article présente nos produits SAS, notamment les meilleures pratiques de sélection et d'implémentation.

Technologie SAS de NetApp


NetApp s'engage à vous aider à réussir votre transition vers SAS grâce à des offres technologiques adaptées et à notre expertise SAS. Depuis 2007, nous avons proposé trois générations de produits SAS (à commencer par la prise en charge SAS sur les modèles FAS2040 et FAS2050 d'entrée de gamme). Les récents systèmes de stockage de la gamme FAS6200 et de la gamme FAS3200 incluent des ports SAS intégrés afin de simplifier la transition vers cette technologie.

Tiroirs disques

Nos tiroirs disques SAS sont conçus pour offrir une résilience et une fiabilité exceptionnelles grâce à des composants redondants, à des commutateurs crossbars, à la technologie ACP (Alternate Control Path) et aux mises à niveau des micrologiciels sans interruption. Nous avons récemment optimisé la densité avec le nouveau tiroir disque DS2246, qui fait appel à des disques SFF (Small Form Factor) de 2,5". Par rapport au tiroir disque DS4243 actuel, le modèle DS2246 propose une densité de stockage double, ainsi qu'une plus grande densité des performances, tout en consommant considérablement moins d'énergie. Les améliorations d'ingénierie incluent un nouveau module d'E/S offrant une bande passante de 24 Gbits/s par port SAS.

Performances relatives des lectures séquentielles des nouveaux modèles FAS6200 par rapport aux plateformes existantes.

Figure 1) Le tiroir disque DS2246 peut contenir jusqu'à 24 disques 2,5" dans un boîtier 2U avec une connectivité SAS de 6 Gbits/s (agrégat de 24 Gbits/s par port SAS).

Nombre des caractéristiques du DS2246 sont codées dans le nom du produit :

DSxxxx : Disk shelf, ou tiroir disque
DS2xxx : 2U
DSx24x : 24 disques
DSxxx6 : SAS 6 Gbits/s (agrégat de 24 Gbits/s)

En d'autres termes, le DS2246 est un boîtier 2U proposant 24 tiroirs disques SAS et une connectivité SAS de 6 Gbits. Le DS2246 propose la même capacité qu'un tiroir disque DS4243 composé de disques SAS, mais avec une densité deux fois plus importante.

En termes de densité des performances, nos tests en laboratoire ont démontré que le DS2246 offre jusqu'à 60 % d'opérations d'E/S par seconde en plus par unité de rack pour les charges de travail OLTP. Il propose également de 30 à 50 % d'économies d'énergie par rapport à un DS4243 de configuration similaire du fait de l'utilisation de disques SFF de 2,5". Le DS2246 ne requiert que deux blocs d'alimentation par tiroir, tandis que le DS4243 en exige quatre. (Les deux tiroirs utilisent le même bloc d'alimentation.)

Les disques SAS sont actuellement disponibles dans deux formats pour le DS2246 :

  • Disque SAS 450 Go, 2,5", 10 000 tours/min
  • Disque SAS 600 Go, 2,5", 10 000 tours/min

Le DS2246 prend totalement en charge SAS 2.0 avec une bande passante de 6 Gbits/s. Il contient un nouveau module d'E/S, l'IOM6, compatible avec SAS 2.0. Les systèmes de stockage NetApp se connectent à l'IOM6 à l'aide d'un port d'extension standard : un ensemble de quatre voies SAS disposant d'une bande passante agrégée de 24 Gbits/s.

Le tiroir disque DS4243, lancé en 2009, présente un format 4U et peut contenir jusqu'à 24 disques SAS avec une connectivité SAS de 3 Gbits/s, soit 12 Gbits/s par port d'extension. (À noter que cela correspond à une bande passante supérieure à celle d'un tiroir disque FC faisant appel à la technologie FC 4 ou 8 Gbits.) Le DS4243 est le tiroir disque qui s'impose pour ceux qui recherchent la polyvalence, car ce modèle unique prend en charge trois types de disques : SAS, SATA et SSD. Le tiroir disque FC DS14 exigeait l'achat de modèles différents pour la prise en charge des différents types de disques. Le DS4243 vous permet également de mélanger les tiroirs SAS et SATA dans la même pile SAS en cas de besoin.

Le Tableau 1 compare le DS2246 et le DS4243 en termes de capacité et de densité dans un rack 42U.

Tableau 1) Comparaison du DS2246 et du DS4243 en termes de densité et de consommation énergétique.

  Baie 42U DS2246 entièrement remplie (disques de 600 Go) Baie 42U DS4243 entièrement remplie (disques de 600 Go) Baie 42U DS14mk4 ESH4 entièrement remplie (disques de 600 Go)
Tiroirs par baie 21 tiroirs 10 tiroirs 14 tiroirs
Disques par baie 504 disques 240 disques 196 disques
Go par unité de rack (valeur nominale) 7 200 Go 3 600 Go 2 800 Go
Go par baie (valeur nominale) 302 400 Go 144 000 Go 117 600 Go
Consommation d'énergie classique par baie utilisant des disques de 600 Go 39,48 A
7 266 W
24 801 BTU/h
28,7 A
5 470 W
18 650 BTU/h
23,5 A
4 424 W
15 078 BTU/h

 

Le tiroir disque DS4243 avec des disques SAS à 15 000 tours/min offre des performances de disque dur maximales. Le DS2246 (qui fait appel aux disques SAS 10 000 tours/min) propose des performances légèrement inférieures à celles du DS4243, mais offre une capacité et une densité des performances supérieures, ainsi que des économies d'énergie considérables. Les différences de performances peuvent être compensées pour un grand nombre de charges de travail grâce à Flash Cache de NetApp. (Voir plus loin dans cet article.)

Adaptateurs SAS de NetApp

NetApp a commencé à proposer l'adaptateur SAS PCIe à quatre ports X2065A lors de la commercialisation du DS4243. Cet adaptateur peut gérer une bande passante de 6 Gbits/s et peut donc tirer parti de la vitesse de liaison supérieure lorsqu'il est connecté au DS2246. Il prend en charge aussi bien le modèle DS4243 que le modèle DS2246.

Pour faciliter la transition vers la technologie SAS, NetApp a conçu ses derniers systèmes de stockage, la gamme FAS3200 et la gamme FAS6200, en y intégrant des ports SAS. Ces ports intégrés prennent également en charge les vitesses de liaison à 6 Gbits/s et peuvent être utilisés avec le DS4243 ou le DS2246. Pour plus d'informations sur la gamme FAS3200, consultez l'article s'y rapportant dans ce numéro de Tech OnTap.

Le port SAS intégré du modèle FAS2040 et le HBA SAS à deux ports X2062 du modèle FAS2050 prennent en charge le DS4243 et le DS2246, mais continuent à fonctionner à une vitesse de liaison de 3 Gbits/s lorsqu'ils sont connectés au DS2246.

Flash Cache

NetApp Flash Cache (PAM II) est compatible avec toutes les technologies NetApp de disques et de tiroirs disques, notamment le DS2246, le DS4243 et les modèles DS14 plus anciens. L'utilisation intelligente de la mise en cache est un moyen de découpler les performances de stockage du nombre et des types de disques se trouvant dans la baie de disques sous-jacente dans le but de réduire considérablement les coûts et, dans le même temps, la charge administrative relative au réglage des performances. Flash Cache propose un cache de deuxième niveau en option et accepte les blocs à mesure qu'ils sont éjectés du cache du tampon système afin de créer un grand pool de blocs à faible latence.

Flash Cache peut diminuer les coûts de stockage d'au moins 50 %, tout en réduisant l'encombrement et la consommation d'énergie d'environ 60 %. Il peut contribuer à abaisser vos coûts de stockage jusqu'à 75 % en réduisant le nombre de piles nécessaires pour un niveau donné de performances et en vous permettant de remplacer des disques hautes performances par des options plus économiques, comme des disques SATA plutôt que SAS.

Lorsque vous utilisez Flash Cache en association avec la déduplication NetApp ou les technologies FlexClone®, l'effet du cache s'amplifie, réduisant considérablement le taux de réussite en cache et donc la latence.

Pour en savoir plus sur l'utilisation de Flash Cache en association avec les technologies NetApp, consultez un récent article Tech OnTap.

Meilleures pratiques SAS de NetApp


La mise en route de la technologie SAS est assez simple dans les systèmes NetApp, mais il convient d'appliquer certaines meilleures pratiques pour garantir votre réussite. Vous devez tout d'abord arrêter votre choix sur le tiroir disque le mieux adapté à vos besoins, le DS2246 ou le DS4243. Les critères de sélection présentés dans le Tableau 2 devraient vous y aider. Reportez-vous également au Tableau 1 pour connaître les informations relatives à la densité et l'alimentation.

Tableau 2) Directives pour la sélection du tiroir disque SAS adapté.

Critères de sélection Supports de stockage Tiroir disque SAS
Densité des performances
Densité du stockage
Consommation d'énergie réduite
Disques durs SFF
(SAS, 10 000 tours/min, 2,5", SFF)
DS2246
Capacité maximale
Coût par Go le plus bas
Densité maximale du stockage
Disques durs haute capacité
(SATA, 7 200 tours/min, 3,5")
DS4243
Performances de disque dur maximalesDisques durs hautes performances
(SAS, 15 000 tours/min, 3,5")
DS4243
Latence la plus faible
Densité maximale des performances
Disques SSDDS4243

 

Bien évidemment, si vous avez besoin des deux tiroirs, vous pouvez connecter le DS2246 et le DS4243 au même système de stockage, à condition de respecter les consignes de la section suivante.

Configuration des piles SAS

NetApp utilise le terme « pile » pour désigner un ensemble de tiroirs et d'adaptateurs SAS correctement câblés et interconnectés. Les consignes suivantes s'appliquent :

  • Une pile prend en charge jusqu'à 10 tiroirs, sauf pour les modèles FAS2040 et FAS2050, qui prennent en charge jusqu'à quatre tiroirs par pile.
  • Le DS4243 et le DS2246 ne peuvent pas être utilisés dans la même pile. Ils peuvent toutefois être combinés dans le même système s'ils sont connectés à des ports SAS différents. Si vous les connectez à des ports différents du même adaptateur, ce dernier utilise automatiquement la vitesse de liaison adaptée à chaque pile.
  • Avec le DS4243, il est possible d'associer des disques SAS et SATA dans la même pile, mais pas dans le même tiroir.
  • Il est déconseillé de mélanger des disques SAS 15 000 et 10 000 tours/min dans le même agrégat. Bien que cela soit possible, il est très probable que les disques plus rapides perdent en performances.
  • NetApp accorde largement sa qualification à des câbles SAS pour une utilisation avec notre gamme de tiroirs SAS. Les câbles SAS sont des composants hautes performances essentiels de l'architecture SAS. Seuls les câbles SAS NetApp officiels sont pris en charge pour les connexions de chemin de données SAS.

Configuration des ID de tiroir

Les ID de tiroir sont compris entre 00 et 99. Nous vous recommandons de respecter des intervalles de 10 entre chaque pile rattachée à un système de stockage. Par exemple, les ID 10 à 19 peuvent être réservés à la première pile, puis les ID 20 à 29 à la deuxième pile, et ainsi de suite. Ces ID sont réservés même si les piles ne sont pas entièrement remplies. Par exemple, si la première pile possède quatre tiroirs, les ID de tiroir sont 10, 11, 12 et 13. La deuxième pile commence alors à l'ID de tiroir 20, même si les ID 14 à 19 ne sont actuellement pas utilisés. Ainsi, vous pouvez facilement identifier les tiroirs attribués à chaque pile. Les ID non utilisés serviront aux extensions futures de la pile. Les modèles DS4243 et DS2246 prennent en charge l'ajout de capacité à chaud et des tiroirs supplémentaires peuvent être ajoutés à un système de stockage en cours d'exécution, sans interruption.

Technologie ACP (Alternate Control Path)

La technologie ACP a été introduite en même temps que le DS4243 pour la gestion hors bande sur les tiroirs disques SAS. Cette technologie constitue un chemin alternatif de communication pour chacun de vos tiroirs disques. Distincte du chemin d'accès aux données SAS, elle offre des options de restauration sans interruption des modules de tiroir, avec possibilité de réinitialiser ou de mettre hors/sous tension un module d'E/S individuel (IOM) ou un domaine entier (c'est-à-dire, tous les IOM connectés aux modules de tiroir « A » d'une pile SAS). Nous avons également intégré la possibilité de mettre hors/sous tension l'ensemble du tiroir. S'agissant de la redondance, chaque tiroir contient deux IOM et chaque IOM dispose de la connectivité ACP. La nouvelle technologie ACP améliore la capacité de Data ONTAP® à réinitialiser automatiquement un composant au comportement erroné afin de rétablir son fonctionnement optimal sans interruption.

La technologie ACP contrôle activement le chemin de données SAS afin de détecter les éventuels problèmes pouvant être corrigés par une réinitialisation ou un cycle de mise hors/sous tension du module de tiroir, sans interruption. Le mécanisme proactif de récupération de tiroir de Data ONTAP effectue automatiquement ces actions, option configurée par défaut avec la technologie ACP.

Cette technologie ACP n'est pas indispensable, mais elle est fortement recommandée par NetApp. Cette technologie étant distincte du chemin d'accès aux données, ce dernier continue de fonctionner lorsque le chemin ACP n'est pas connecté ou opérationnel. Nombre des fonctions ACP décrites peuvent être exécutées manuellement si vous n'êtes pas équipé de la technologie ACP.

Mise en route avec SAS


Le DS14 n'étant bientôt plus disponible (voir l'encadré), il est peut-être temps de commencer à étudier plus sérieusement la technologie SAS. Cet article, en association avec l'article Tech OnTap de l'année passée, vous apporte les informations dont vous avez besoin pour comprendre la technologie et faire les bons choix.

Communauté NetApp
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Posez vos questions, échangez des idées et partagez vos points de vue directement en ligne via les communautés NetApp.

Mark Woods

Mark Woods
Responsable marketing produit
NetApp

Mark bénéficie de plus de 15 ans d'expérience dans le marketing et la gestion de produits. Avant de rejoindre NetApp, Mark a travaillé pour Hewlett-Packard dans les services liés aux serveurs. Il est diplômé en ingénierie électrique de l'Université du Colorado et a obtenu un MBA à l'Université du Texas.

Jay White

Jay White
Ingénieur marketing et technique
NetApp

Jay est l'ingénieur marketing et technique en charge de la résilience du système, des sous-systèmes de stockage (tiroirs, disques, etc.) et de la technologie RAID chez NetApp. Il a rédigé plusieurs rapports techniques et FAQ traitant de la résilience et de la configuration du sous-système de stockage.

 
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