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Nuovi FAS3200 Cluster-Ready
Steven Miller
Senior Technical Director e Platform Architect

NetApp ha recentemente aggiunto due nuovi modelli alla serie FAS3200: FAS3220 e FAS3250. In fase di progettazione il nostro primo obiettivo era ottimizzare ulteriormente i nuovi modelli per l'uso con le tecnologie Clustered Data ONTAP® e Virtual Storage Tier. Siamo riusciti a raddoppiare la capacità di calcolo e a espandere significativamente memoria e capacità, rendendo questi sistemi in grado di garantire performance ed efficienza in una vasta gamma di casi di utilizzo, inclusi il consolidamento dei carichi di lavoro di fascia media, come un building block di un cluster, in ambienti cloud e in configurazioni FlexPod®.

Noterai che abbiamo snellito la linea FAS3200 da tre modelli a due. Grazie a Clustered Data ONTAP ora potrai combinare diversi sistemi, tra tutti quelli delle linee di prodotti FAS2200, FAS3200 e FAS6200 NetApp®, per soddisfare le esigenze di capacità e performance, migliorando al tempo stesso la flessibilità dell'infrastruttura con operazioni senza interruzioni rese possibili dal clustering.

In questo articolo, descrivo in che modo NetApp ha progettato i sistemi FAS3220 e FAS3250 per offrire performance ed efficienza eccezionali, sfruttando gli ultimi progressi di Data ONTAP.

Opzioni di configurazione flessibili

Quando abbiamo introdotto la serie FAS3200 nel 2010, abbiamo riconosciuto l'esigenza di una piattaforma espandibile e flessibile in grado di colmare il gap tra storage entry-level e storage enterprise. Flessibilità ed espandibilità continuano a essere le nostre priorità.

Utilizziamo gli stessi chassis 3U dei modelli precedenti. Uno chassis può essere occupato da due controller (ciascuno con due slot PCIe v2.0), creando una coppia HA in 3U, oppure da un singolo controller e da un modulo di espansione I/O (IOXM) che fornisce quattro slot PCIe supplementari.

Lo chassis da 3U della serie FAS3200 può contenere due controller (coppia HA) o un singolo controller con un modulo di espansione I/O dotato di quattro slot PCIe supplementari.

Figura 1) Lo chassis da 3U della serie FAS3200 può contenere due controller (coppia HA) o un singolo controller con un modulo di espansione I/O dotato di quattro slot PCIe supplementari.

Le configurazioni del sistema FAS3220 sono disponibili con o senza IOXM. Questo significa che è possibile avere una configurazione HA (due controller) in soli 3U con quattro slot PCIe disponibili o in 6U di spazio rack con 12 slot PCIe. Tutte le configurazioni FAS3250 includono IOXM per la massima espandibilità. Una configurazione HA occupa 6U di spazio su rack e mette a disposizione 12 slot PCIe. Come in passato, esistono versioni V-Series di ogni modello per la virtualizzazione di storage terze parti.

Tabella 1) Configurazioni disponibili per i nuovi modelli FAS3200.

 FAS/V3220FAS/V3250
Standalone a chassis singoloFAS/V3220N/D
HA a chassis singoloFAS/V3220AN/D
Chassis singolo con IOXMFAS/V3220EFAS/V3250E
HA a chassis doppio
(controller + IOXM in ciascuno)
FAS/V3220AEFAS/V3250AE

 

Come regola generale, NetApp consiglia di utilizzare due slot PCIe integrati nel controller per adattatori 10GbE e/o 8 Gb FC ad alte performance. Gli slot di espansione aggiuntivi nel modulo IOXM servono per il caching intelligente di NetApp Flash Cache™, oltre che per incrementare la connettività dei dischi FC e SAS. La disponibilità di questi quattro slot IOXM offre vantaggi ovvi per la configurazione dei sistemi, per sfruttare appieno Flash Cache.

Caratteristiche chiave della serie FAS3220

Per migliorare la potenza della serie FAS3220 rispetto alla serie FAS3210 che andrà a sostituire, NetApp ha raddoppiato il numero di core di CPU, incrementato di 2,4 volte la memoria di sistema e aumentato di oltre 3 volte la NVMEM. Inoltre, il numero di unità massime è raddoppiato fino a 480, offrendo configurazioni con IOXM per maggiore espandibilità. Il risultato è un sistema molto più capace con performance maggiori dell'80%. L'aumento della NVMEM accelera ulteriormente le applicazioni che presentano un elevato volume di operazioni di scrittura. Quando si verificano operazioni di scrittura, vengono registrate nella NVMEM. Quando la NVMEM è piena, si verifica un checkpoint e tutte le operazioni di scrittura sono scaricate sul disco. Una NVMEM più grande diminuisce la frequenza di questi checkpoint e permette a Data ONTAP di ottimizzare ulteriormente le operazioni di scrittura su disco per ottenere la massima efficienza.

Tabella 2) Confronto tra il nuovo FAS3220 e FAS3210.

 FAS/V3210FAS/V3220
Configurazione HAAA o AE
Core di CPU48
Memoria fisica10 GB24 GB
NVMEM*1 GB3,2 GB
Numero massimo dischi240480
Capacità massima720 TB1920 TB**
Porte On-Board4 GbE
4 FC
4 SAS da 6 Gb
4 GbE
4 FC
4 SAS da 6 Gb
Slot PCIe44 o 12

*NVMEM consuma parte della memoria fisica.
**Uso delle unità da 4 TB. Non supportato in FAS/V3210.

NetApp ha recentemente provato il sistema FAS3220 durante il programma Microsoft Exchange Solution Reviewed Program (ESRP). Il sistema è risultato in grado di supportare 21.000 utenti Exchange 2012 a 0,120 IOPS per utente e una cassetta postale da 1,5 GB in configurazione di resilienza della casella postale (doppia copia). Siccome ha ottenuto il 49% in più di IOPS di quanto previsto, risulta chiaro che la soluzione provata presenta un ulteriore e significativo margine di miglioramento per quanto riguarda le IOPS. Questo risultato è un utile confronto con quelli dei sistemi storage di fascia media della concorrenza.

Caratteristiche chiave della serie FAS3250

Il sistema FAS3250 registra il doppio di core CPU, memoria 2,5 volte maggiore e un aumento del numero massimo di dischi supportati fino a 720. Inoltre, in dotazione è prevista una scheda Ethernet standard 10-Gigabit o una scheda 8-Gigabit Fibre Channel in ogni controller, sia per Clustered Data ONTAP, che per le configurazioni 7-Mode, per soddisfare ogni esigenza di interconnessione in cluster o di I/O ad alte performance. Il sistema FAS3250 incrementa le performance fino a 2 volte rispetto alla serie FAS3240.

Tabella 3) Confronto tra FAS3250 e FAS3240.

 FAS/V3240FAS/V3250
Configurazione HAA o AESolo AE
Core di CPU816
Memoria fisica16 GB40 GB
NVMEM*2 GB4 GB
Numero massimo dischi600720
Capacità massima2400 TB**2880 TB**
Porte On-Board4 GbE
4 FC
4 SAS da 6 Gb
4 GbE
4 FC
4 SAS da 6 Gb
Schede I/O standardN/D10GbE o 8 Gb FC
Slot PCIe44 o 12

*NVMEM consuma parte della memoria fisica.
**Uso delle unità da 4 TB.

Per valutare le performance del sistema FAS3250, ci siamo avvalsi del benchmark SPECsfs. Il sistema FAS3250 fornisce 100.922 operazioni SPECsfs2008_nfs.v3/sec con un tempo di risposta complessivo di 1,76 millisecondi.

Clustered Data ONTAP per maggiore flessibilità

Grazie all'aumento di memoria, potenza di elaborazione e capacità, i sistemi FAS3220 e FAS3250 sono i building block ideali per le configurazioni in clustering che sfruttano le capacità di scalabilità orizzontale di Clustered Data ONTAP 8. I precedenti articoli di Tech OnTap® indicavano Clustered Data ONTAP come "Data ONTAP 8 Cluster-Mode" o semplicemente "Cluster-Mode".

Il clustering crea un layer di astrazione tra l'accesso ai dati e l'hardware di storage fisico, dando vita a un ambiente storage più flessibile. Ogni accesso ai dati passa attraverso un server di storage virtuale o "Vserver", dotato di un profilo di storage non legato a uno specifico sistema storage sottostante. Il risultato è la possibilità di spostare i carichi di lavoro all'interno di un cluster senza dover rimontare o altresì interrompere l'accesso per gli utenti. Questo offre allo storage in clustering una nuova serie di opportunità, simili a quelle offerte dagli hypervisor per gli ambienti server.

Ad esempio, se un nodo di storage richiede manutenzione, tutti i suoi carichi di lavoro possono essere trasferiti in qualsiasi punto nel cluster, per poi svolgere le attività di manutenzione e riportare i carichi di lavoro nella posizione originaria senza interrompere utenti o applicazioni. Inoltre, è anche possibile spostare i carichi di lavoro per bilanciare il carico nel cluster oppure fornire risorse maggiori o diverse, come un tipo di supporto differente, per un particolare carico di lavoro. L'ambiente di storage sta diventando sempre più in grado di adattarsi dinamicamente alle mutevoli esigenze e ad eventi imprevisti. Si possono aggiungere risorse (capacità e performance) a specifici carichi di lavoro, per soddisfare picchi di domanda e riassegnare quelle risorse in qualsiasi altro punto qualora non fossero più necessarie.

Clustered Data ONTAP continua a provvedere a tutte le funzionalità attese da NetApp, inclusi storage unificato (SAN e NAS), funzionalità di efficienza dello storage avanzate (thin provisioning, deduplica, compressione e così via) e protezione integrata dei dati.

Clustered Data ONTAP permette di creare cluster di storage con fino a 24 storage controller. Permette di creare cluster omogenei in cui tutti i nodi del cluster sono equivalenti, come per PeakColo, oppure cluster eterogenei con diversi tipi di controller FAS e supporti, in modo che un singolo cluster, con un solo punto di gestione, garantisca diversi tier e classi di storage.

Flash per performance ed efficienza

FAS3220 e FAS3250 sono progettati per sfruttare appieno le tecnologie NetApp Virtual Storage Tier, tra cui Flash Cache™, Flash Pool™ e Flash Accel™. Implementando queste tecnologie otterrai i vantaggi delle performance della tecnologia Flash, riducendo al tempo stesso costi di capitale e di gestione. I costi di capitale risultano ridotti in quanto lo storage produce le stesse performance o addirittura migliori, sfruttando un numero inferiore di spindle di dischi. Inoltre, puoi combinare Flash con dischi SATA ad elevata capacità, per ottenere un determinato livello di performance piuttosto che utilizzare dischi SAS ad alte performance, ma più costosi.

Opzioni di Virtual Storage Tier supportate con i sistemi FAS3220 e FAS3250.

Figura 2) Opzioni di Virtual Storage Tier supportate con i sistemi FAS3220 e FAS3250.

Flash Cache migliora drasticamente la latenza delle operazioni di lettura casuali, oltre ad essere il metodo più semplice per aggiungere Flash a una configurazione NetApp. Flash Pool accelera le operazioni di lettura e scrittura casuali. Flash Accel memorizza in cache i dati proprio sul server, per soddisfare le necessità delle applicazioni più esigenti e sensibili alla latenza. Consulta il recente articolo di Tech OnTap su VST per maggiori dettagli.

La memoria e la potenza di elaborazione aggiuntive in tutti i nuovi modelli FAS3200 permettono di sfruttare i dispositivi Flash Cache correnti e futuri, oltre ai dischi SSD Flash Pool.

Tabella 4) Supporto di Flash per la serie FAS3200.

 FAS/V3220FAS/V3250
Flash Cache per ogni coppia HA1 TB2 TB
Flash Pool per ogni coppia HA1 TB2 TB
Totale per ogni coppia HA1 TB2 TB

Conclusioni

I primi modelli FAS3200, FAS3210, FAS3240 e FAS3270, rimarranno disponibili per i clienti attuali per qualche tempo, al fine di agevolare la transizione. I sistemi FAS3220 e FAS3250 offrono le medesime incredibili funzioni di affidabilità, disponibilità, utilizzabilità e gestibilità che abbiamo incorporato nella serie FAS3200 fin dall'inizio. Abbiamo aggiunto ulteriori core, memoria e capacità, per incrementare le performance e offrire le capacità richieste dallo storage di fascia media per soddisfare la domanda sempre maggiore creata da applicazioni business-critical, virtualizzazione di server e carichi di lavoro cloud.

Questi nuovi sistemi sono ottimizzati per supportare clustered Data ONTAP e il tier virtuale dello storage di NetApp, per consentirti di creare una Agile Data Infrastructure che sfrutti appieno i vantaggi della tecnologia Flash e acceleri i carichi di lavoro di storage.

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Di Steven Miller, Senior Technical Director e Platform Architect, Core Systems

Steven lavora come Platform Architect in NetApp da oltre sei anni ed è responsabile delle serie FAS3100, FAS3200, FAS6200, FAS2240, FAS2220, PAM (Performance Acceleration Module) e Flash Cache (PAM II). Inoltre, Steven fa da tramite fra il reparto tecnico NetApp ed enti come NSA (National Security Agency), NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) e CIA (Central Intelligence Agency). Al momento, Steven sta collaborando con diversi IEEE e realtà di settore. Ha al suo attivo 31 brevetti pubblicati e 19 in attesa di approvazione nel settore dello storage e dell'high-performance computing.

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