Tech OnTap של NetApp לוגו של NetApp
Tech OnTap של NetApp
     
התרחבות אופקית לארגונים באמצעות Data ONTAP 8 במצב Cluster-Mode
Mike McNamara
מנהל בכיר, שיווק מוצרים

מאחורי מערכות אחסון עם יכולת התרחבות אופקית עומד רעיון פשוט. במקום להרחיב מערכת אחסון ייעודית אחת עד לקצה גבול היכולת, ולאחר מכן לצרף מערכת אחסון נפרדת נוספת, מערכת אחסון עם יכולת התרחבות אופקית מספקת מערך יתירות של צמתי אחסון הפועל כיישות אחת. בהוספת צומת למערך יתירות מתווספים נפח קיבולת ורמת ביצועים צפויים מראש, וכך באפשרותך להרחיב את משאבי האחסון במרווחים מדודים ככל שהדרישה עולה.

מוצרי אחסון עם יכולת התרחבות אופקית אינם רעיון חדש והם זמינים ממגוון יצרנים, אך המוצרים שפותחו עד כה לוקים בחסר ואינם נותנים מענה מספק לצורכי האחסון הנפוצים. רובם מתמקדים ביישומים טכניים והנדסיים, מושתתים על NAS בלבד, מוגבלים לסוג או לדגם ספציפיים של בקר אחסון ייחודי ומציעים תמיכה מוגבלת או אפסית ביכולות מתחום יעילות האחסון וההגנה על נתונים מן הסוג שרוב משתמשי האחסון זקוקים ומצפים לו.

Data ONTAP® 8 של NetApp®‎ היא מערכת ההפעלה הראשונה המציעה פתרון התרחבות אופקית מאוחד ושלם המספק תשתית אחסון אשר פועלת תמיד וניתנת להתאמה עבור סביבות ברמת וירטואליזציה גבוהה. הגישה של NetApp להתרחבות אופקית מאפשרת:

  • אחסון מאוחד עם יכולת תמיכה ב- FC‏, FCoE‏, iSCSI‏, NFS‏, pNFS ו- CIFS
  • תפעול ללא הפרעות וללא צורך בהשבתות מתוכננות, גם בעת פעולות שירות ושדרוגים
  • הגנה משולבת על הנתונים עם טכנולוגיית Snapshot™‎ של NetApp ושכפול SnapMirror®‎
  • תצורות הטרוגניות של מערכי יתירות המשלבות סוגים שונים של בקרים ודיסקים ואת היכולת לספק שכבות אחסון בתוך מערך היתירות
  • יעילות אחסון חדשנית, כולל מניעת כפילויות, הקצאה חכמה ודחיסה
  • ניהול פשוט לפריסות בקנה מידה גדול
  • ריבוי לקוחות במתכונת מאובטחת המשתמש בשרתי Vserver המספקים בידוד מאובטח
  • כושר הרחבה וביצועים מסיביים המאפשרים להרחיב את מערכת האחסון ל- 50 פטה-בייט ולבצע יותר מ- 1.5 מיליון פעולות SPECsfs2008_nfs.v3 בשנייה

בנוסף, המהדורה האחרונה, Data ONTAP 8.1.1, מציעה כמה תכונות חדשות המשפרות את הביצועים, את יכולת הניהול ואת התמיכה, במצבי Cluster-Mode ו- 7-Mode כאחד.

מאמר זה מתמקד ביכולות ההתרחבות האופקית של Data ONTAP 8 במצב Cluster Mode.

מבוא ל- Cluster-Mode

Data ONTAP 8 במצב Cluster-Mode היא הבסיס המאפשר עבודה עם תצורות ההתרחבות האופקית של NetApp. אבני הבניין הבסיסיות של Cluster-Mode הן זוגות ה- HA המוכרים של NetApp שבהם שני בקרי אחסון מקושרים יחדיו למערך דיסקים אחד. אם מתרחש כשל בבקר, משתלט הבקר השני על מערכת האחסון של הראשון וממשיך לשרת את הנתונים.

ב- Cluster Mode, כל בקר אחסון הוא למעשה צומת במערך היתירות, והצמתים יכולים להיות מדגמים ובגדלים שונים. לדוגמה, מערך יתירות אחד יכול לשלב מערכות FAS2240‏, FAS3270‏, FAS6280‏, FAS3040 ובקר אחסון פתוח של V-Series‏ (הפועל כקצה קדמי של מערך אחסון חיצוני כגון EMC‏, HDS‏, HP או IBM). הדיסקים מקובצים בצברים, שהם למעשה קבוצות דיסקים מסוג מסוים המורכבות מקבוצת RAID אחת או יותר ומוגנות באמצעות RAID-DP®‎ של NetApp.

רשת 10 Gigabit Ethernet ייעודית ויתירה משמשת לתקשורת בין הצמתים במערך היתירות ולהעברת נתונים מהתקן אחסון לוגי או פיזי אחד לשני. רשת נפרדת משמשת לפונקציות הניהול.

איור 1 מתאר מערך יתירות הטרוגני המשלב כמה סוגים של בקרים, לרבות V-Series, פרוטוקולי אחסון וסוגי דיסקים נתמכים כדי להתאים את רמת הביצועים והעלות של מערכת האחסון לדרישות הנתונים ועומסי העבודה. המערכות משמאל לתרשים מייצגות מערכות ברמת ביצועים גבוהה, המבוססות על בקרים מתקדמים (לדוגמה FAS6280) וכונני SAS או SSD מהירים. המערכות מימין למערך היתירות מייצגות בקרים בטווח בינוני (לדוגמה, FAS3240) וכונני SATA בעלי קיבולת גבוהה שנבחרו כדי להשיג את העלות הנמוכה ביותר לכל גיגה-בייט של נפח אחסון. אם ישתנו הדרישות, ניתן יהיה להעביר את הנתונים ללא הפרעות בתוך מערך היתירות כדי לעמוד בדרישות הביצועים או הקיבולת על הצד הטוב ביותר. לדוגמה, כאשר מסתיים פרוייקט ברמת ביצועים גבוהה, כגון תכנון של שבב מוליך למחצה, ניתן להעביר אותו למערכת אחסון ברמת עלות נמוכה יותר. כאשר מגיע הזמן לביקורת הבאה של השבב, ניתן להעביר את הפרוייקט בחזרה למערכת האחסון ברמת הביצועים הגבוהה.

ניתן גם לבנות מערכי יתירות הטרוגניים כך שיספקו את מרב הקיבולת או את רמת הביצועים הגבוהה ביותר ליישומים שונים. הסעיף האחרון הדן בנושא כושר הרחבה וביצועים מספק דוגמאות למערכי יתירות הטרוגניים.

מערך יתירות הטרוגני אחד יכול לכלול אפשרויות אחסון ברמת ביצועים גבוהה ובכמות קיבולת גדולה כדי לעמוד בדרישות של עומסי עבודה שונים. מרחב שמות אחד יכול לספק רמות שירות רבות.

איור 1) מערך יתירות הטרוגני אחד יכול לכלול אפשרויות אחסון ברמת ביצועים גבוהה ובכמות קיבולת גדולה כדי לעמוד בדרישות של עומסי עבודה שונים. מרחב שמות אחד יכול לספק רמות שירות רבות.

פעולות ללא הפרעות

כיום גוברת התלות של תפעול העסק בשירותי ה- IT, וכפועל יוצא מצטמקת היכולת לספוג השבתות - הן מתוכננות והן בלתי צפויות. השבתות עלולות לגרום לאובדן עסקאות, לפגיעה בשביעות רצון הלקוחות ולחיסרון משמעותי בזירה התחרותית. על תשתית האחסון לפעול ללא הפסקה והנתונים צריכים להיות זמינים תמיד. תפעול ללא הפרעות הוא חלק בלתי נפרד ממערכת ההפעלה Data ONTAP 8 במצב Cluster Mode, והוא מאפשר לתשתית האחסון להמשיך לפעול ולשרת נתונים הן בזמן פעולות תחזוקת תוכנה וחומרה והן בעת ביצוע רענונים.

כאשר מגיע הזמן לרענן את החומרה, באפשרותך להעביר את הנתונים מזוג HA אחד לאחר בתוך מערך היתירות של משאבי האחסון ללא הפרעות, ולהסיר את החומרה הישנה ממערך היתירות, ללא כל צורך להעביר את הנתונים למצב לא מקוון.

היכולת להעביר אמצעי אחסון נפרדים של נתונים, הנקראת DataMotion™‎ עבור אמצעי אחסון, מאפשרת להפיץ את הנתונים בכל חלקי מערך היתירות, בכל עת ומכל סיבה שהיא. DataMotion היא תכונה שקופה שאינה גורמת להפרעות ברשתות ה- NAS וה- SAN המארחות. גישת רענון הפריסה מאפשרת לנהל, לשדרג ולשרת את תשתית האחסון ללא הפרעות במהלך מחזור חיי הנתונים — גם בשעות העבודה.

פעולות תחזוקת התוכנה והחומרה הספציפיות שניתן לבצע ללא הפרעה בסביבת Cluster-Mode כוללות שדרוג גרסת Data ONTAP, שדרוג קושחה (מערכת, דיסק ומתג), החלפת בקר עם כשל או רכיב תקול בתוך בקר (למשל HBA,‏ NIC) והחלפת כבלים, כוננים ומודולי קלט/פלט פגומים.

בנוסף, באמצעות Data ONTAP 8, ניתן להוסיף בקרי אחסון או מדפי אחסון למערך יתירות, להוסיף מתאמי HBA ו- Flash Cache ולשדרג רכיבים ללא כל הפרעה. באפשרותך גם להפיץ מחדש נתונים בין בקרים כדי לשפר את הביצועים, להעביר נתונים בין בקרים כדי לחדש את איזון הקיבולת ולהפיץ נתונים מחדש בין שכבות אחסון בתוך מערך היתירות כדי להשיג ביצועי דיסק ברמה הגבוהה ביותר.

ריבוי לקוחות

חשוב להפריד בין לקוחות בענן ציבורי ובין יחידות עסקיות נפרדות בענן פרטי כדי לספק להם בידוד מאובטח בשכבות המחשוב, הרשת והאחסון. היכולת ליצור מערכי יתירות ב- Data ONTAP 8 מספקת ריבוי לקוחות בשכבת האחסון מפני שהיא מבודדת ישויות אחסון כגון ממשקים לוגיים, רכיבי LUN ואמצעי אחסון בתוך Vserver.

מערכת ההפעלה Data ONTAP 8 במצב Cluster-Mode משתמשת בשרתי Vserver כדי לספק ריבוי לקוחות.

איור 2) מערכת ההפעלה Data ONTAP 8 במצב Cluster-Mode משתמשת בשרתי Vserver כדי לספק ריבוי לקוחות.

Vserver הוא גורם מכיל וירטואלי מאובטח הכולל אבטחת ניהול, כתובות IP ומרחב שמות משל עצמו. Vserver יכול לכלול אמצעי אחסון השוכנים בכל אחד מהצמתים במערך היתירות. יצירת מערכי יתירות ב- Data ONTAP תומכת בריבוי שרתי Vserver - עד מאות שרתים בכל מערך יתירות.

כל Vserver מאפשר פרוטוקול גישה אחד או יותר של SAN (‏FC‏, FCoE‏, iSCSI) ו- NAS (‏NFS, ‏pNFS, ‏CIFS) ומכיל אמצעי אחסון אחד לפחות וממשק לוגי (או LIF) אחד לפחות. ממשקי LIF מספקים כתובת IP (אשר תשמש לקוחות NAS ומארחי iSCSI) או WWN (לצורך גישה ל- FC ול- FCoE). כל LIF ממופה ליציאה ביתית ב- NIC או ב- HBA. ממשקי LIF הופכים יציאות NIC ו- HBA לווירטואליות. כל Vserver פועל בתוך ערכת ממשקי LIF משלו, ובכל צומת במערך יתירות ניתן להגדיר עד 128 ממשקי LIF. מאחר שכל Vserver פועל בתוך מרחב שמות משלו, כל לקוח הממופה ל- Vserver מבודד לחלוטין. במידת הצורך, ניתן גם להקצות את הניהול של Vserver, כדי שמנהלי מערכת נפרדים יוכלו להיות אחראים להקצאת אמצעי אחסון ופעולות אחרות ספציפיות ל- Vserver, וזו יכולת בעלת ערך משמעותי במיוחד בסביבות ריבוי לקוחות.

כושר הרחבה וביצועים

כיום, יכולות תצורות NAS להתרחב עד ל- 24 צמתים, ואילו תצורות SAN יכולות להתרחב עד ל- 6 צמתים. NetApp פרסמה נתוני ביצועים בסביבות NAS ו- SAN (ברמת הקובץ וברמת הבלוק) על בסיס על אמות מידה שנקבעו בתעשיה.

ביצועי NAS

NetApp חישבה את ביצועי שירותי הקבצים של Cluster-Mode באמצעות אמת המידה שנקבעה לפי תקן SPECsfs. מערך יתירות FAS6240 הראה התרחבות לינארית ככל שנוספו צמתים, והגיע לרמת ביצועים מרבית של מעל 1.5 מיליון פעולות SPECsfs2008_nfs.v3 לשנייה כאשר השתמש ב- 24 צמתים. רמת בצועים זו מראה כי מערכת ההפעלה Data ONTAP במצב Cluster Mode ניחנת בכושר הרחבה וברמת ביצועים העומדים בדרישות של כל עומס עבודה. פרטים נוספים על תוצאות אלו פורסמו במאמר קודם של Tech OnTap®‎‏.

ביצועי SAN

NetApp גם מסרה לארגון Storage Performance Council ‏(SPC-1) לבדיקה מערך יתירות מאוחד של משאבי אחסון עם 6 צמתים של FAS6240 לצורך הערכת ביצועים ברמת הבלוק ב- Data ONTAP 8.1.1. תוצאות בדיקת ה- Cluster Mode לפי אמת המידה של SPC-1 היו כ- 250,000 פעולות קלט/פלט של SPC-1 לשנייה (IOPS)‏, 6.69 דולר לכל שנייה של פעולות קלט/פלט (‎$/IOPS), וזמן התגובה הקצר ביותר (LRT) שנרשם היה 0.99 אלפיות השנייה. תוצאות אלה מלמדות כי זהו מודל התרחבות אופקית מודולרי אשר מספק בסיס לצמיחה מתמשכת ככל שרמת ביצועי הבקרים ומספר הצמתים עולים עם הזמן.

אם נבחן את הביצועים היחסיים, מערכת FAS6240 עם 6 צמתים נכללת ב- 10% מהתצורות המובילות שהוגשו, לפי מדד ה- LRT. תוצאות ה- IOPS מצביעות על עלייה של 267% בביצועים וירידה של 12% בעלות ביחס לתוצאת ה- FAS3270 SPC-1 שפרסמנו. מעבר לכך, NetApp משתמשת במחירי מחירון במבדקים המבוצעים על-ידי SPC-1, ואילו כמעט כל שאר היצרנים משתמשים בתמחור לאחר הנחות, ולכן תוצאות ה- ‎$/IOPS שלנו שמרניות יותר וקל יותר לאמת אותן לעומת תוצאות המתחרים.

טכנולוגיית אמצעי אחסון ללא גבולות למאגרי תוכן ארגוניים

ככל שארגונים ממשיכים לייצר נתונים בנפחים של פטה-בייטים, קשה להם יותר לאחסן, לנהל ולאחזר תוכן בצורה גמישה ויעילה. בנוסף, רבים מהארגונים נרשים להתמודד עם הצורך לשמור נתונים לפרקי זמן ארוכים, לעתים אף עשורים שלמים, מבלי לפגוע ביכולת לאתר נתונים, בכל מקום שבו הם מאוחסנים. NetApp יצרה טכנולוגיית אמצעי אחסון אינסופיים כדי לענות על צורכי ההתרחבות של מאגרי תוכן ארגוניים; היא מבטלת את הצורך לאחסן נתונים במבנה מסובך המורכב מהרבה גורמים מכילים קטנים.

אמצעי אחסון אינסופי NetApp הם מערך יתירות ייעודי המפעיל Data ONTAP 8.1.1. הוא מספק נקודת טעינה אחת מסוג NFSv3 אשר יכולה להתרחב עד ל- 20 פטה-בייט או 2 מיליארד קבצים, והכל ב- Vserver אחד. אמצעי האחסון אינסופי תומך בעד חמישה זוגות HP ‏(10 צמתים) ב- Data ONTAP 8.1.1.

אמצעי אחסון אינסופי הוא אמצעי אחסון שבו נתונים מופצים בין אמצעי האחסון המרובים המרכיבים אותו (שאנו מכנים "מרכיבים") המפוזרים בין כל הצמתים של מערך היתירות. ההיררכיה של מרחב השמות מאוחסנת באמצעי אחסון מרכיב פעיל אחד של מרחב שמות עבור מאגר התוכן כולו. לקוחות NFS רואים את התוכן של אמצעי אחסון זה. כל החיפושים במטה-נתונים (סריקות של ספריות, פתיחות קבצים, קבלת תכונות וכן הלאה) מתבצעים באמצעי האחסון המרכיב של מרחב השמות. פעולות הקריאה והכתיבה המתבצעות לאחר מכן עוברות ישירות דרך הצומת שלו שייך מרכיב הנתונים אשר מכיל את הקובץ שהמשתמש ניגש אליו. בעת ההזנה, מתבצע בנתונים איזון עומסים אוטומטי בכל חלקי אמצעי האחסון חסר הגבולות.

אמצעי אינסופי מספק ניהול פשוט באמצעות OnCommand® System Manager 2.1. עותקי Snapshot לצורכי שכפול והגנה על נתונים נוצרים ברמת אמצעי אחסון אינסופי, והם מתואמים בין כל המרכיבים במאגר כדי לספק עקביות נתונים.

אמצעי אחסון אינסופי מספק את כל תכונות הגמישות והזמינות הגבוהה במערכת האחסון, אשר כלולות במערך היתירות של Data ONTAP, לרבות תפעול ללא הפרעות ותכונות יעילות אחסון מתקדמות.

אמצעי אחסון אינסופי של NetApp הוא תכונה המאפשרת לנהל מאגר תוכן ארגוני.

איור 3) אמצעי אחסון אינסופי של NetApp הוא תכונה המאפשרת לנהל מאגר תוכן ארגוני.

טכנולוגיית Flash Pool

עם השקתה של Data ONTAP 8.1.1,‏ הוסיפה NetApp טכנולוגיית Flash Pool חדשה ל- Data ONTAP כדי לשפר את כושר ההרחבה והביצועים של תצורות 7-Mode ו- Cluster-Mode כאחד. מאגרי Flash Pool נתמכים בכל מערכות האחסון של NetApp, לרבות מערכות ברמה הבסיסית. אין עוד יצרן אשר מציע פונקציונליות כזו לשוק מערכות האחסון ברמה הבסיסית.

מאגר Flash Pool הוא למעשה מטמון קריאה וכתיבה קבוע ברמת הצבר. הוא מאפשר לך להוסיף קבוצות RAID המכילות כונני SSD לצבר המכיל כונני HDD במטרה לספק ביצועים שווי ערך לצבר המכיל SSD בלבד, ובד בבד גם ליהנות מעלות הדומה יותר לצבר עם כוננים מסוג HDD בלבד. מספר קטן יחסית של כונני SSD משמש בצבר כמטמון קבוע שנועד להאיץ את פעולות הכתיבה והקריאה האקראיות.

Flash Pool הוא חלק משכבת האחסון הווירטואלית ‏(VST)‏ של NetApp, ובמובנים רבים פעולתו דומה ל- Flash Cache של NetApp. ל- Flash Pool אותה רמת גרעיניות של 4 קילו-בייט, הוא פועל בזמן אמת, אוטומטי לחלוטין ועובד בתיאום עם טכנולוגיית יעילות האחסון וההגנה על נתונים של NetApp. בנוסף, מוסיף Flash Pool את היכולת לאחסן במטמון כתיבה אקראית של נתונים ומספק ביצועים עקביים גם במהלך מעבר לגיבוי בעת כשל ופעולות השתלטות, משום שמטמון הנתונים ברמת הצבר נשאר נגיש וזמין במהלך אירועים אלו. Flash Pool ו- Flash Cache יכולים להתקיים זה לצד זה באותה מערכת, וניתן להמיר צברים קיימים לשימוש ב- Flash Pool ללא כל הפרעה.

טכנולוגיית Flash Pool של NetApp.

איור 4) טכנולוגיית Flash Pool של NetApp.

לסיכום

בנוסף לרמת הביצועים הגבוהה ולזמני ההשהיה הקצרים, מערכת ההפעלה Data ONTAP 8 במצב Cluster-Mode מספקת את ההיצע המלא של מוצרי יעילות האחסון וההגנה על נתונים של NetApp, פעולות ללא הפרעה ותמיכה מלאה בסביבות ענן ובסביבות ריבוי לקוחות במתכונת מאובטחת.

הן במערכות FAS והן במערכות V-Series, מעניקה מערכת ההפעלה Data ONTAP 8 במצב Cluster-Mode אמינות פעולה מסביב לשעון לביצוע פעולות ללא הפרעה, גמישות יוצאת דופן המאפשרת היערכות לכל שינוי בשוק ותפעול יעיל הדרוש לצמיחה העסקית. השילוב של מערכת שותפים ענפה משמש לך כמנוע לקידום ההצלחתך.

 יש לך דעה בנושא Cluster-Mode?

שאל שאלות, החלף רעיונות ושתף את מחשבותיך באופן מקוון בקהילות NetApp.

מאת Mike McNamara, מנהל בכיר, שיווק מוצרים

ל- Mike למעלה מ- 23 שנות ניסיון בתחום השיווק בענף המחשבים, מתוכן 17 שנות התמחות במערכות אחסון. בטרם הצטרף ל- NetApp, לפני יותר משש שנים, עבד Mike ב- Adaptec‏, ב- EMC וב- Hewlett Packard.‏ Mike מכהן כיושב ראש חטיבת השיווק של Fibre Channel Industry Association ‏(FCIA), חבר ב- Ethernet Alliance ומוזמן רבות לנאום באירועי תעשייה שונים.

Tech OnTap
הירשם כעת
Tech OnTap מספק מדי חודש תובנות בנושא ה- IT וגישה בלעדית לשיטות עבודה מומלצות ובדוקות, עצות וכלים, ראיונות עם מהנדסים מאחורי הקלעים, הדגמות, סקירות של עמיתים ועוד ועוד.

בקר ב- Tech OnTap ב'קהילת NetApp'‏ והירשם עוד היום.

סייר
סייר
מידע נוסף על אודות Data ONTAP 8

מעוניין לקבל מידע נוסף על אודות Data ONTAP 8? עיין במאמרים הבאים שפורסמו לאחרונה בנושא ב- Tech OnTap ובמקורות נוספים:

סייר
 
TRUSTe
צור קשר   |   כיצד לרכוש   |   משוב   |   משרות  |   מינויים   |   מדיניות פרטיות   |   ‎© 2012 NetApp