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Steven Miller
Directeur technique senior et architecte plateforme
NetApp

Depuis de nombreuses années, NetApp se fait un devoir de concevoir des systèmes de stockage qui vous permettent d'instaurer des bases solides, de privilégier la simplicité et d'assurer l'évolutivité. Si vous avez lu certaines des études de cas récemment publiées sur les pages Tech OnTap®, notamment l'étude de cas de ce mois-ci sur Be the Match et l'article du mois dernier sur le Broome-Tioga BOCES, vous aurez constaté que les administrateurs sont séduits par le stockage NetApp® pour plusieurs raisons, dont une en particulier : la possibilité de commencer avec un petit système et de le faire évoluer progressivement dans le temps sans avoir à réaliser des migrations de données complexes d'une plateforme vers une autre.

Lorsque nous avons pensé notre tout nouveau système de stockage d'entrée de gamme, le FAS2240, nous avons cherché à conserver cet esprit de simplicité et d'évolutivité. Nous nous sommes également fixé comme objectif d'améliorer la fiabilité, la disponibilité, la facilité de maintenance et la gestion (RASM) de cette nouvelle plateforme de manière à la placer sur le même plan que les gammes FAS3200 et FAS6200 en termes de fonctionnalités.

Cet article se penche sur les atouts uniques du système FAS2240, dont voici quelques exemples :

  • Intégration de contrôleurs aux tiroirs disques SAS de NetApp
  • Améliorations des performances et des E/S
  • Nouvelles fonctionnalités de résilience et de disponibilité

Tableau 1) Principales caractéristiques du FAS2240

CaractéristiqueAvantage
Conversion en tiroirs disquesPour faire évoluer les capacités de votre FAS2240, vous pouvez le convertir en tiroir disque, ajouter un contrôleur de stockage et éviter ainsi la migration des données.
Options d'E/S hautes performancesVous disposez de 10GbE et de 8 Gb FC, supprimant ainsi tout risque de goulet d'étranglement sur le réseau.
Performances 2 à 3 fois supérieuresVous pouvez exploiter pleinement les options d'E/S hautes performances.
Encombrements de 2U et 4UAvec le 2U, vous pouvez déployer votre système même sur les espaces les plus réduits. Avec le 4U, vous choisissez un format optimisé pour la capacité.
Amélioration des critères RASMVous profitez du même système de gestion de processeur de service (SP) que les plateformes de milieu de gamme et haut de gamme proposées par NetApp.
Microarchitecture identique à celle de la gamme FAS6200Vous bénéficiez d'une compatibilité renforcée sur l'ensemble de la gamme de produits.

Un condensé de fonctionnalités exceptionnelles

Avec le FAS2240, nous avons voulu repousser les limites. En 2009, NetApp a opté pour la norme SBB (Storage Bridge Bay), un choix déterminant dans la conception du FAS2240, plus petit et plus compact que les produits que nous avions mis au point jusqu'à présent. Mais nous ne nous sommes pas arrêtés là. Nous avons fait en sorte d'offrir au FAS2240 un design permettant une mise à niveau aisée vers une autre plateforme.

Nous avons imaginé les contrôleurs du FAS2240 comme des boîtiers SBB afin qu'ils se branchent directement sur nos tiroirs disques SSB DS4243 et DS2246. Le résultat : un système de stockage complet haute disponibilité de la taille d'un tiroir disque avec ses 2U de hauteur.

Des configurations flexibles

Le FAS2240-2 propose jusqu'à 24 disques durs SAS compacts grâce au châssis 2U profond de 19 pouces du tiroir disque DS2246. Une capacité qui en fait le candidat idéal pour les environnements extrêmes, mais aussi une solution intéressante dans les situations où l'espace est limité et la simplicité de mise, comme dans les bureaux à distance, sans personnel informatique dédié.

Le FAS2240-4 offre jusqu'à 24 disques SATA disponibles grâce au châssis 4U du DS4243. (Le châssis de base du FAS2240-4 ne permet pas l'installation de disques SAS.) L'orientation SATA du FAS2240-4 en fait un système axé sur la capacité avec la possibilité d'avoir jusqu'à 72 To dans seulement 4U d'espace en rack.

Quel que soit le modèle choisi, vous pouvez configurer jusqu'à 120 disques externes supplémentaires (pour un total de 144 disques) en utilisant les tiroirs disques et les médias disques qui répondent à vos besoins. Si vous commencez avec des SAS, vous pouvez ajouter des SATA (ou une combinaison des deux) par la suite, et inversement. Les disques Fibre Channel sont également pris en charge ainsi que les SSD.

Figure 1) Vue arrière du FAS2240-2 en configuration haute disponibilité. La configuration autonome n'utilise qu'un seul PCM.

Figure 2) Vue arrière du FAS2240-4 en configuration haute disponibilité. La configuration autonome n'utilise qu'un seul PCM.

Des mises à niveau simples : aucune migration de données

Si vous souhaitez faire évoluer votre FAS2240-2 ou votre FAS2240-4, vous pouvez convertir le châssis de base en tiroir disque standard en remplaçant le ou les contrôleurs FAS2240 (que nous appelons « modules de contrôleur du processeur » ou PCM) par les modules d'E/S (IOM) qui vous conviennent. Ensuite, il ne vous reste plus qu'à connecter le tiroir converti à la tête de contrôleur NetApp de votre choix et à reprendre vos activités. Vous n'avez pas à migrer vos données et vous réduisez au minimum le temps d'indisponibilité.

Sous le capot : des processeurs et des E/S

Afin de vous offrir des performances exceptionnelles aujourd'hui et d'ouvrir la voie vers la prise en charge de Data ONTAP®, nous avons équipé le FAS2240 de processeurs Intel® Jasper Forest. Grâce à ces processeurs spécialement conçus pour les applications intégrées et de stockage, notre plateforme d'entrée de gamme offre une architecture 64 bits identique à celle de notre gamme FAS6200 (Nehalem-EP). L'utilisation de la même microarchitecture renforce la compatibilité : les deux plateformes peuvent exécuter le même microcode. La technologie d'Hyper-Threading d'Intel permet l'exécution de plusieurs threads sur chaque cœur. En d'autres termes, elle double pratiquement le nombre de threads indépendants pouvant être exécutés en parallèle par Data ONTAP. Avec les processeurs Jasper Forest sur le FAS2240, NetApp offre à présent une architecture 64 bits complète dans l'ensemble de sa gamme de produits. Data ONTAP prenant en charge le matériel 64 bits natif depuis 2006, le FAS2240 s'inscrit dans la longue lignée des systèmes de stockage entièrement 64 bits.

Des E/S en option avec les cartes « mezzanine »

La nouvelle architecture de processeurs est couplée à des cartes mezzanine optionnelles (une par PCM). Celles-ci vous donnent la possibilité d'ajouter et d'exploiter pleinement du 10 Gigabit Ethernet ou du Fibre Channel 8/4/2 Gbit/s (deux ports par carte). Le 10GbE peut vous servir aux connexions clients haut débit ou à la prise en charge des configurations Cluster-Mode sous Data ONTAP 8.1. Configurable comme cible ou initiateur, la carte Fibre Channel 8 Gbit/s vous permet d'établir une connexion avec des hôtes SAN, des tiroirs de stockage pour disque Fibre Channel ou des systèmes à bandes Fibre Channel.

Les E/S intégrées à chaque PCM comprennent quatre ports Gigabit Ethernet pour les connexions au réseau local ainsi que deux ports d'extension SAS 6 Gbit pour la connexion à des disques SATA et SAS externes/internes ou à des systèmes à bandes SAS. Ceci permet de disposer d'un grand nombre E/S dans un format compact.

Figure 3) PCM avec LED, ports standard et ports optionnels sur la carte mezzanine

Comparaison avec le FAS2040

Le tableau 2 présente un comparatif entre le FAS2240HA et le système de génération précédente, le FAS2040.

Tableau 2) Comparatif entre le FAS2040HA et le FAS2240HA


FAS2040HAFA2240HA
Cœurs de processeur4 x 32 bits4 x 64 bits
CPU Hyperthreading
Mémoire physique8 Go12 Go
Ports E/S intégrés4 x FC
8 x GbE
2 x SAS 3 Gbit
8 x GbE
4 x SAS 6 Gbit
Option d'extension d'E/S
10GbE ou FC 8 Gbit en option
Nombre maximum de piles de disques136144
Conversion en tiroir
GestionBMCSP
Prise en charge de Data ONTAP7.3.2, 8.0, 8.18.1

Selon l'application, le FAS2240 est environ deux à trois plus performant que le FAS2040.

Résilience, disponibilité, facilité de maintenance et gestion

En termes de résilience et de disponibilité, nous avons ajouté un certain nombre de fonctions destinées à améliorer le FAS2240, fonctions qui le placent sur un plan d'égalité avec les gammes FAS3200 et FAS6200.

Processeur de service

Nos précédentes plateformes d'entrée de gamme étaient dotées d'un processeur de service plus élémentaire que nos modèles de stockage d'entreprise et de milieu de gamme. Nous avons mis à niveau le FAS2240 de sorte qu'il utilise le même processeur de service que nos plateformes haut de gamme. Le processeur de service reste opérationnel même en cas de panne du reste de votre système de stockage et vous propose diverses fonctionnalités, telles que la mise sous/hors tension à distance, l'appel de notification de panne système et l'accès permanent pour les opérations de dépannage. D'autres fonctionnalités sont également disponibles. En voici quelques exemples :

  • La création de rapports et le suivi des unités remplaçables sur le terrain (FRU)

  • La création de rapports avancés pour les capteurs de courant/tension et température

  • La surveillance de l'état des LED

  • La génération forcée de « core dumps » (remplace le bouton NMI sur les contrôleurs)

Pour la gestion hors bande des tiroirs disques SAS de NetApp, le processeur de service du FAS2240 offre également la technologie ACP (Alternate Control Path) de NetApp. La technologie ACP améliore la disponibilité des données en permettant à un contrôleur de stockage de réinitialiser un canal de stockage sans avoir à communiquer sur ce canal. Si un canal est défaillant ou se comporte de manière incorrecte, une réinitialisation rapide permet de le remettre en ligne sans intervention externe. La technologie ACP permet de récupérer un système de stockage après défaillance sans effectuer de redémarrage, ce qui constitue un avantage indéniable.

La technologie ACP vous fournit un accès par porte dérobée à vos tiroirs disques. Totalement distincte du chemin d'accès aux données SAS, cette technologie propose de nouvelles options de restauration sans perturbation des modules de tiroir, avec possibilité de réinitialiser ou de mettre hors/sous tension un module d'E/S individuel ou un domaine entier. Nous avons également intégré la possibilité de mettre hors/sous tension l'ensemble du tiroir. La nouvelle technologie ACP améliore la capacité de Data ONTAP à réinitialiser automatiquement un composant au comportement incorrect afin de rétablir son fonctionnement optimal sans interruption.

Pour l'ingénieur que je suis, la fonction de résilience qui m'enthousiasme le plus dans le FAS2240 est sa capacité à accéder au processeur et à y lire son état interne même lorsqu'il n'est pas en fonctionnement. La combinaison des « core dumps » et des informations sur l'état interne du processeur nous offre une analyse suffisamment détaillée pour comprendre exactement ce qui s'est produit afin de résoudre le problème. Nous pouvons même exécuter pas à pas le processeur principal de manière à identifier les modes de défaillance. Même si ces fonctionnalités ne vous serviront pas nécessairement, elles nous aident à isoler plus rapidement les pannes matérielles et à diminuer leurs conséquences éventuelles. Vous retrouverez rarement de tels avantages sur d'autres stockages d'entrée de gamme.

Des diagnostics au niveau du système

Nous avons également inclus les diagnostics au niveau du système dont étaient dotés les FAS3200 et FAS6200 pour vous permettre de mieux identifier les problèmes matériels. Vous pouvez effectuer des diagnostics au niveau du système dans les situations suivantes :

  • Installation initiale du système

  • Ajout ou remplacement de composants matériels

  • Incident sur le système lié à un problème non identifié

  • Coupure ou interruption de l'accès à un système

  • Problème de lenteur des réponses du système n'ayant pas pu être résolu par d'autres dépannages

Une haute disponibilité multivoie pour les disques internes

Avec le FAS2240, tous les disques reliés, qu'ils soient internes ou externes, peuvent bénéficier de MP-HA, une fonctionnalité qui met en place des chemins redondants entre les disques et les contrôleurs de stockage pour les configurations à double contrôleur (haute disponibilité). Elle diminue également la probabilité qu'un basculement se produise suite à une défaillance sur un chemin. La présence d'un deuxième chemin d'accès au stockage assure une protection contre divers problèmes dont voici quelques exemples :

  • Défaillance au niveau d'un port

  • Défaillance au niveau du câble reliant le contrôleur et le tiroir (dans les configurations comprenant plusieurs tiroirs disques)

  • Panne d'un module tiroir

  • Défaillance au niveau d'un câble reliant deux tiroirs

  • Défaillance sur le chemin secondaire (dans les configurations haute disponibilité)

Non seulement la fonctionnalité MP-HA améliore la résilience du stockage dans son ensemble, mais elle permet également à Data ONTAP de réaliser, sans interruption, des opérations de maintenance comme la mise à niveau du firmware des disques. MP-HA contribue aussi à l'amélioration des performances en procurant le double de bande passante pour votre stockage.

Conclusion

Nous avons conçu le FAS2240 dans l'optique de vous offrir une flexibilité inégalée sur une plateforme d'entrée de gamme NetApp, ainsi qu'une résilience et une disponibilité dignes des stockages d'entreprise et stockages haut de gamme. Les atouts du FAS2240 ne se limitent pas à cela : il vous propose, sans coût supplémentaire, tous les protocoles de stockage, à savoir, NFS, CIFS, Fibre Channel et iSCSI. Un avantage logiciel de plus pour cette entrée de gamme.

Avec sa conception unique basée sur la norme Storage Bridge Bay, le FAS2240 admet à la fois des configurations de stockage autonomes et des configurations de stockage haute disponibilité dans un tiroir disque. Pour garder le FAS2240 en phase avec l'évolution de vos activités, il vous suffit donc de convertir votre système de base en tiroir disque et de le connecter à un système de stockage FAS3200 ou FAS6200.Vous évitez ainsi la migration des données. La compatibilité entre les plateformes a également été renforcée : toutes les plateformes NetApp exécutent le même environnement d'exploitation Data ONTAP et le FAS2240 s'appuie sur la même microarchitecture que le FAS6200.

Enfin, nous avons accordé une attention particulière au format du FAS2240 afin qu'il s'adapte aux environnements hors data centers où l'espace est un critère fondamental. Le FAS2240-2 constitue un système de stockage hautes performances complet et tolérant aux pannes. Il peut accueillir jusqu'à 24 disques SAS dans un châssis de 2U d'une profondeur de 19 pouces.

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Steven Miller est architecte plateforme pour NetApp depuis plus de six ans et a été en charge des gammes FAS3100, FAS3200, FAS6200 et FAS2240 ainsi que du module PAM (Performance Acceleration Module) et de Flash Cache (PAM II). Il fait également la liaison entre les ingénieurs de NetApp et la NSA (National Security Agency), la NGA (National Geospatial-intelligence Agency) et la CIA (Central Intelligence Agency). Steven Miller est actuellement membre de plusieurs groupes industriels et IEEE. Il est l'auteur de 26 brevets déposés et de 19 demandes de brevet en attente dans les secteurs du stockage et du calcul hautes performances.

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