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FAS2220 :エントリ レベル製品のレベル アップを目指して
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ネットアップは、パフォーマンスと拡張性のニーズに応え、かつ現実的な予算に見合うストレージをエンタープライズ クラス、ミッドレンジ、エントリ レベルで提供していますが、この 3 タイプのストレージを提供するにあたって最も苦慮したのが、プラットフォームのスムーズな移行を妨げる無用な制約をユーザに押し付けない、ということでした。そのためネットアップでは、すべての FAS プラットフォームに同じ Data ONTAP® オペレーティング システムと管理ツールを採用し、可能なかぎり同一または同様のコンポーネントを使用しています。さらに、全製品ラインにエンタープライズレベルの機能を搭載し、信頼性、可用性、保守性、管理性(RASM:Reliability, Availability, Serviceability, Manageability)の実現に尽力しています。ネットアップでは、この RASM こそが、ソリューションを効率的に導入し、シンプルな管理とスマートな拡張を実現するための鍵だと考えています。

新製品の FAS2220 は、エントリレベル製品のひとつの完成形であり、以下のような様々なニーズに応えるプラットフォームを提供します。

  • 迅速なインストールと簡単な管理が可能で、小規模なITチーム特有の要件に適したサイズと価格が設定されています。小規模なチームでも、ユニファイド ストレージ、統合データ プロテクション、高度な Storage Efficiency 機能などのメリットが得られるプラットフォームです。
  • 分散エンタープライズ環境には、NetApp SnapVault® または SnapMirror® テクノロジを利用して、データセンターへのバックアップとレプリケーションをディスクツーディスク方式で容易に実行できるストレージ プラットフォームを提供します。このプラットフォームは、リモート オフィスのニーズに適しているだけでなく、データ保護機能を強化します。

FAS2220 の概要

ネットアップは、FAS2220 の 設計着手に際し、いくつかの目標を立てました。1 つ目の目標は、新しいエントリレベル システムとして小規模な IT 組織に価値をもたらし、これまでに開発したどのような製品よりもセットアップと運用が簡単かつ迅速なシステムでした。さらに、冒頭で説明したように、FAS6200 シリーズFAS3200 シリーズと同じ RASM 機能を、エントリレベルの FASシステムでも提供したいと考えました。

その結果、従来のエントリレベル プラットフォーム FAS2020 より格段に優れた、次のようなメリットを持つ新しいシステム、 FAS2220 が誕生しました。

  • シングルまたはデュアル コントローラとディスクをコンパクトな 2U フォーム ファクタに搭載
  • 内蔵ディスクでも外付けディスクでも、マルチパス HA 構成が可能で、SAS の耐障害性が向上
  • FAS2020 の約 3 ~ 7 倍のパフォーマンスを発揮
  • サポート対象のすべてのストレージ プロトコル(NFS、CIFS、iSCSI)を追加費用なしで標準搭載
  • 最新の OnCommand® System Manager ソフトウェアによりシンプルな管理を実現
  • クラスタリング対応で、将来の拡張が可能
  • 新機能 NetApp® Flash Pool により、パフォーマンスの向上とストレージ コストの削減を同時に実現
  • あらゆる予算に対応

表 1)FAS2220 と従来製品 FAS2020 の比較

  FAS2020 HA FAS2220 HA
プロセッサ コア32 ビット×2 64 ビット×4
ハイパースレッディング CPU 非対応 対応
物理メモリ 2 GB 12 GB
オンボードI / O4 Gb FC×4
GbE×4
6 Gb/s SAS×4
GbE×8
最大ディスク数 68 60
最大容量 68 TB 180 TB
管理 BMC サービス プロセッサ(SP)
サポートする Data ONTAP 7.2.2 以上、7.3 8.1.1
パフォーマンス 1倍3~7倍

ハードウェア

FAS2220 には、ディスク ドライブを 12 本搭載可能な新しい 2U シャーシが採用されており、コントローラ モジュールを 1 つまたは 2 つ収容できます。スタンドアロン構成またはハイアベイラビリティ(HA)構成が可能です。

FAS2220の前面および背面

図1)FAS2220の前面および背面

FAS2220 には、DS4243 および DS4246 ディスク シェルフや FAS2240-4 にも使用されているラージフォームファクタ 12 ドライブ キャリアが使用されており、ディスクは次の3種類から選択できます。

  • SAS HDD:10,000 rpm SAS ドライブ
  • SATA HDD:大容量 SATA ディスク
  • SSD:ソリッドステート ドライブ

FAS2220で使用する SATA HDD と SSD は、DS424x と同じものであるため、 DS424x ディスク シェルフから既存の SSD および SATA HDD を取り外して、FAS2220 に移行できます。

FAS2220 は、すべての内蔵ディスクおよび外付けディスクとの接続に 6 Gb/s SAS が使用されます。ストレージを拡張する場合、3種類の外付けシェルフ (DS2246、DS4243、DS4246) から選択して、単一の FAS2200 SAS スタック上に混在させることができます。外付けシェルフは2つまで接続可能なため、最大で60ドライブを使用できます。

FAS2220 の電源装置(PSU)は、DS2246 ディスク シェルフおよび FAS2240-2 で使用されているものと同じです。プロセッサ コントローラ モジュール (PCM) にも同じフォーム ファクタが採用され、SBB(Storage Bridge Bay) 規格に準拠しています。

各 PCM には、6 Gb/s SAS ポートが 2 つ、ギガビット イーサネット ポートが 4 つ用意されており、 さらにサービス プロセッサと ACP (後述)に接続するためのポートが 2 つあります。

FAS2220 PCMの背面(接続部)

図2)FAS2220 PCMの背面(接続部)

構成オプション

スタンドアロン構成: FAS2220 をスタンドアロン構成で使用する場合、シャーシに PCM を 1 つ搭載し、もう一つの PCM スロットにはブランク カバーを装着して適切な冷却を確保します。ディスクは 6 本構成または 12 本構成のどちらも選択できます。

HA 構成:FAS2220 を HA 構成で使用する場合は、シャーシに PCM モジュールを 2 つ搭載し、コントローラ 1 台につき 6 本以上のディスクを割り当てます。

どちらの構成にも、外付けディスク シェルフ (DS424x または DS2246) を 2 つまで追加できます。

表 2)FAS2200 シリーズ

  FAS2220 FAS2240-2 FAS2240-4
フォーム ファクタ 2U 2U 4U
シャーシの奥行き 52 cm 48.3 cm 61 cm
最大ストレージ容量 180 TB 374 TB 432 TB
最大ドライブ数 60 144 144
Flash Pool 対応 対応 対応
オプションのI / Oポート なし 8 Gb FC×4
または10 GbE×4
8 Gb FC×4
または 10 GbE×4
ディスク シェルフへの 転用 不可
OSのバージョン Data ONTAP 8.1.1 以上Data ONTAP 8.1 以上

アップグレード

FAS2220 のシャーシは、FAS2240 とは異なり、ディスク シェルフとしては使用できないため、アップグレードの際にディスク シェルフに転用することはできません。ただし、FAS2220のドライブ キャリア(SSDおよびSATA HDD) を DS4243 や DS4246 のディスク シェルフに移行して新しいコントローラで管理したり、FAS2220 のディスクを FAS2240-4 に移行したりすることは可能です。

ソフトウェアに関する改良点

FAS2220 システムは、Data ONTAP 8.1.1 以上で稼働し、Data ONTAP Essentials を標準搭載しています。また、プロトコルとして NFS、CIFS、iSCSI が追加費用なしでサポートされます。Data ONTAP Essentials は、重複排除シンプロビジョニング圧縮、Snapshot™ コピー、RAID-DP® テクノロジ、Open Systems SnapVault、MultiStore® テクノロジなど、ネットアップの主要テクノロジをすぐに活用できるソフトウェア バンドルです。OnCommand Manager や OnCommand System Manager といった核となる管理ツールも含まれています。

管理の容易さ:OnCommand System Manager を使用すると、「ストレージの専門家」にならなくても、ネットアップ ストレージを管理できます。ウィザードやわかりやすい GUI に従って操作するだけで、設定や運用管理がスムーズに行えます。また、容量、アラート、パフォーマンスが一目で把握できるダッシュボードも備わっています。

NetApp Flash Pool テクノロジ:FAS2200 シリーズ (FAS2220 と FAS2240) は、Flash Pool をサポートしています。Flash Pool は、Data ONTAP 8.1.1 に導入された画期的な新機能で、 NetApp バーチャル ストレージ ティア(VST)アプローチを強化して、ネットアップのアグリゲートで読み取りと書き込み双方のキャッシングを可能にします。Flash Pool は、アグリゲート内に含まれる FlexVol® にも適用できます。SSD をアグリゲートに追加すれば、低コストの大容量 HDD を使用しながらパフォーマンスを強化できます。

Flash Pool テクノロジには、Flash Cache と同じ機能が数多く備わっています。4 KBという細かい単位での処理が可能で、リアルタイムのキャッシング機能により、使用状況の変化に自動で対応します。また、重複排除機能や FlexClone® テクノロジといった、Data ONTAP の主要機能ともシームレスに連携します。さらに、Flash Pool は、ランダム書き込みをキャッシュすることで書き込みパフォーマンスを高め、フェイルオーバー時にもパフォーマンスを維持します (Flash Cache を使用している場合、HA 構成のテイクオーバー時に、キャッシュを再度ウォームアップする必要があります)。

NetApp Flash Pool

図3)NetApp Flash Pool

Flash Poolテクノロジの詳細については、今後の Tech OnTap® で ご紹介する予定です。

耐障害性、可用性、保守性、管理性(RASM)

ネットアップは FAS2220 に数多くの機能を追加し、FAS2240、FAS3200、FAS6200 シリーズに匹敵する耐障害性と可用性を実現しました。

サービス プロセッサ

従来のエントリレベル プラットフォームには、ミッドレンジやエンタープライズクラスのストレージ プラットフォームよりもベーシックなサービス プロセッサが搭載されていましたが、 FAS2220 とFAS2240 には、ネットアップのハイエンド プラットフォームと同じサービス プロセッサ設計が採用されています。このサービス プロセッサは、ストレージ システムの他の部分がダウンしても動作を継続し、リモート電源サイクル、ダウンしたシステムのコール ホーム通知、トラブルシューティングのための常時アクセスといった機能を提供します。他にも以下のような機能があります。

  • FRU のレポートと追跡
  • 電流、電圧と温度を感知する高度なセンサーによるレポート
  • LED ステータスの監視
  • コア ダンプの強制的な作成(コントローラ上の NMI ボタンの代わり)

ACP

すべてのFASシステムには、ネットアップ SAS ディスク シェルフのアウトオブバンド管理用に、Alternate Control Path(ACP) テクノロジが搭載されています。ACP を使用すれば、ストレージ コントローラがストレージ チャネル経由で通信しなくても、そのチャネルをリセットできるため、データの可用性が向上します。チャネルがダウンしている場合や動作に問題がある場合、外部から介入しなくても、すぐにリセットしてオンラインに戻すことができます。ACP があることで、ACP がなければリブートが必要になっていた障害からもストレージ システムをリカバリできます。これは大きなメリットです。

ACP は、ディスク シェルフにアクセスする「別の入口」を提供します。SAS のデータ パスとは完全に分離されているため、個々の I / O モジュールやドメイン全体をリセットしたり、電源サイクルを実行するなど、システムを停止することなくシェルフ モジュールをリカバリする新たな選択肢を提供します。また、電源サイクルは、シェルフ全体に対しても行えます。ACP テクノロジは、Data ONTAP の機能を強化して、動作に問題のあるコンポーネントを自動的にリセットし、システム停止なしで完全な動作状態に戻します。

内蔵プロセッサの状態を把握

エンジニアの視点に立つと、FAS2240 の耐障害性機能で最もすばらしいのは、プロセッサが動作していない場合でも、その内部にアクセスし、状態を読み出すことができる点です。コア ダンプと内蔵プロセッサの状態を確認し、データを詳細に収集できるため、問題発生時の状況を正確に把握し、修正することができます。また、メイン CPU をシングル ステップ実行し、障害モードを特定することもできます。こうした機能が必要になることはないかもしれませんが、万一の場合にはハードウェアの障害点を迅速に特定して、システムへの影響を抑えることができます。一般的なエントリレベルのストレージには、この種の機能は備わっていません。

システムレベルの診断

FAS2240 には、FAS3200 や FAS6200 に採用されているものと同じシステムレベルの診断機能が搭載されているため、ハードウェアの問題をより的確に特定できます。次のような場合に、システムレベルの診断を実行できます。

  • システムの初期導入時
  • ハードウェア コンポーネントの追加および交換時
  • 原因不明の故障によるシステムのパニック時
  • アクセスしているデバイスが断続的にダウンする場合、または利用不可能になった場合
  • システムの応答が遅くなり、他のトラブルシューティングでは問題を解決できない場合

内蔵ディスクと外付けディスクのマルチパスHA

MP-HAは、ストレージ コントローラとディスク間に冗長パスを提供します。MP-HA によって、ストレージの耐障害性が全般的に強化されるほか、Data ONTAPで、シェルフ ファームウェアのオンライン アップグレードといったメンテナンス作業を行うことも可能になります。また、ストレージへの帯域幅が2倍に増えるため、パフォーマンスも向上します。MP-HA は、1 GB のデータを転送するたびに、2 つのストレージ パス間でロードバランスを行い、最適なパフォーマンスを維持します。

FAS2220 では、内蔵ディスクでも外付けディスクでも、すべてのディスクで MP-HA 接続が可能で、デュアルコントローラ構成の場合、パス障害によるフェイルオーバーの発生率を低減します。ストレージに到達する第2のパスが確保されるため、次に挙げるような、さまざまな障害からの保護が可能になります。

  • ポートの障害
  • コントローラとシェルフ間のケーブル障害(複数のディスク シェルフを使用した構成)
  • シェルフ モジュール障害
  • シェルフ間ケーブルの二重障害
  • セカンダリ パス障害(HA構成時)

まとめ

FAS2220は、従来のネットアップ エントリレベル プラットフォームより多くの価値を提供できるように設計された小規模環境向けのソリューションで、通常はエンタープライズ ストレージにしか見られない高レベルの耐障害性を備えています。独自設計のシャーシは、スタンドアロン構成とHA構成の両方をサポートしており、わずか2Uのラック スペースに最大 12 本のディスクドライブを収容することができます。新しいバージョンの OnCommand System Manager を使用すれば、セットアップと運用管理を容易に行えるだけでなく、Flash Pool テクノロジの活用により、HDD に SSD を組み合わせて、読み取りと書き込みのパフォーマンスを同時に最適化できます。

  FAS2220 に関するご意見をお寄せください。

ご質問、意見交換、情報提供は、ネットアップのコミュニティ サイトまでお願いいたします。

Steven Miller
ネットアップ
シニア テクニカル ディレクター兼プラットフォーム アーキテクト


Steven は 6 年以上にわたって、ネットアップのプラットフォーム アーキテクトを務めています。以前は FAS3100、FAS3200、FAS6200、FAS2240、FAS2220のほか、Performance Acceleration Module(PAM)とFlash Cache(PAM II) の開発に携わっていました。また、ネットアップのエンジニアリング部門において、国家安全保障局、国家地球空間情報局、中央情報局との交渉役も担っており、 現在、複数の IEEE 団体と業界団体にも参加しています。Steven は、ストレージとハイパフォーマンス コンピューティングの分野で 29 件の特許を取得した実績があり、現在も 19 件の特許を出願中です。


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