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FAS2220: 엔트리 레벨에 대한 기준 향상

NetApp 은 플랫폼 간의 전환을 어렵게 하거나 불가능하게 하는 불필요한 문제를 일으키지 않으며 엔터프라이즈, 미드레인지 및 엔트리 레벨의 성능 및 확장성 요구사항을 예산에 맞게 해결하는 스토리지를 제공하기 위해 노력하고 있습니다. NetApp 은 모든 FAS 플랫폼에서 동일한 Data ONTAP® 운영 환경과 동일한 관리 툴을 실행하고 가능한 모든 곳에서 비슷하거나 같은 구성 요소를 사용하여 이러한 목표를 실현합니다. 또한 전체 제품군에서 안정성, 가용성, 서비스 가능성 및 관리성 (RASM) 을 지원하는 엔터프라이즈급 기능을 제공하기 위해서도 노력하고 있습니다. NetApp은 이 모든 사항이 올바르게 시작하고, 단순하게 유지하며, 현명한 확장 전략을 펼치도록 고객을 지원한다고 확신합니다.

새 FAS2220 을 통해 NetApp 은 다양한 요구사항을 해결하는 플랫폼을 제공하여 NetApp 엔트리 레벨 서비스를 완성하고자 했습니다.

  • 소규모 IT 팀은 빠르게 설치하고 쉽게 관리할 수 있으며, 고유한 요구사항에 알맞게 사이즈와 비용 범위를 제공하는 플랫폼에서 유니파이드 스토리지, 통합 데이터 보호 및 뛰어난 스토리지 효율성을 활용할 수 있습니다.
  • 또한 분산된 기업 환경에서는 원격 사무실의 요구에 적합할 뿐 아니라 NetApp SnapVault® 또는 SnapMirror® 기술을 통해 기업 데이터 센터에 D2D(disk-to-disk) 백업 및/또는 복제를 활용하여 데이터 보호 기능을 향상시키는 스토리지 플랫폼을 확보할 수 있습니다.

FAS2220 이해

NetApp 은 FAS2220 설계를 시작하면서 몇 가지 목표를 세웠습니다. 먼저 NetApp 은 소규모 IT 부서에 가치를 제공하고 이전의 어떤 NetApp 제품보다 쉽고 빠르게 설치 및 실행할 수 있는 새로운 엔트리 레벨 시스템을 개발하려고 했습니다. 또한 앞서 언급한 것처럼 NetApp 의 엔트리 레벨 FAS 시스템에서 FAS6200 시리즈FAS3200 시리즈와 동일한 RASM 기능을 제공하고자 했습니다.

그 결과 이전의 엔트리 레벨 플랫폼인 FAS2020 대비 확실한 이점을 제공하는 FAS2220 을 개발했습니다. 이 새로운 시스템의 이점은 다음과 같습니다.

  • 소형 2U 폼 팩터에서 단일 또는 이중 컨트롤러와 디스크 지원
  • 내부 및 외부 디스크에 대해 MP-HA 로 SAS 복원력 향상
  • FAS2020 보다 3-7 배 높은 성능 제공
  • 추가 비용 없이 지원되는 모든 스토리지 프로토콜 (NFS, CIFS, iSCSI) 포함
  • 최신 OnCommand® System Manager 소프트웨어를 통해 간편해진 관리
  • 향후 확장을 위한 클러스터링 지원
  • 성능 향상 및 스토리지 비용 절감을 위한 새로운 NetApp® Flash Pool 기능 제공
  • 어떤 예산 규모에도 맞는 경제적인 가격

표 1) FAS2220 과 이전 버전인 FAS2020 비교

FAS2020 HA FAS2220 HA
프로세서 코어2 x 32 비트 4 x 64 비트
하이퍼스레딩 CPU 아니요
물리적 메모리 2GB 12GB
온보드 I/O4 x 4Gb FC
4 x GbE
4 x 6Gb/s SAS
8 x GbE
최대 디스크 수 68 60
최대 용량 68TB 180TB
관리성 BMC 서비스 프로세서 (SP)
Data ONTAP 지원 7.2.2 이상, 7.3 8.1.1
성능 1x3–7x

하드웨어

FAS2220은 Standalone 또는 고가용성 (HA) 구성을 위해 1-2 개의 컨트롤러 모듈을 수용할 수 있는 새로운 2U, 12개 디스크용 섀시로 제공됩니다.

FAS2220 전면 및 후면 뷰

그림 1) FAS2220 전면 및 후면 뷰

12 개의 대형 폼 팩터 드라이브 캐리어는 DS4243 및 DS4246 디스크 쉘프 및 FAS2240-4 에서 사용되던 것과 동일하고, 다음과 같은 3 가지 디스크 옵션을 제공합니다.

  • 성능 HDD: 10K RPM SAS 드라이브
  • 용량 HDD: 대용량 SATA 디스크
  • SSD: SSD(Solid-State Disk)

용량 HDD 및 SSD 옵션은 DS424x 에서 사용되던 것과 동일합니다. 그래서, 기존 SSD 및 용량 HDD 는 FAS2220 으로 마이그레이션될 수 있습니다.

FAS2220 에서는 모든 내부 및 외부 디스크 연결에 6Gb/s SAS 를 사용합니다. 확장 스토리지를 위해 3개의 외부 쉘프(DS2246, DS4243 및 DS4246)가 지원됩니다. 이러한 쉘프들은 단일 FAS2220 SAS 스택에서 같이 사용될 수 있습니다. 최대 2개의 외부 쉘프에 최대 60 개의 드라이브가 지원됩니다.

FAS2220 에서 사용하는 전원 공급 장치(PSU)는 DS2246 디스크 쉘프 및 FAS2240-2 에서 사용하는 것과 동일합니다. 프로세서 컨트롤러 모듈 (PCM)은 동일한 폼 팩터를 사용하고, SBB(Storage Bridge Bay) 표준을 준수합니다.

각 PCM 은 2 개의 6Gb/s SAS 포트 및 4 개의 기가비트 이더넷(GbE) 포트를 제공합니다. 2개의 추가 포트가 서비스 프로세서 및 ACP (이후 자세히 설명)에 대한 연결 기능을 제공합니다.

연결 기능을 보여주는 FAS2220 PCM의 후면 뷰

그림2) 연결 기능을 보여주는 FAS2220 PCM 의 후면 뷰

구성 옵션

Standalone: FAS2220 Standalone 구성에서는 메인 섀시에 단일 PCM 만이 포함되며 2 차 PCM 슬롯에는 컨트롤러 블랭크가 포함되어 적절한 냉각 기능을 제공합니다. 6 개 및 12 개의 디스크 구성이 제공됩니다.

HA: FAS2220 HA 구성에서는 메인 섀시에 2 개의 PCM 모듈을 사용하며 컨트롤러당 최소 6개의 디스크를 할당합니다.

어떤 구성이든 최대 2 개까지 외부 디스크 쉘프(DS424x 및/또는 DS2246) 를 추가할 수 있습니다.

표 2) FAS2200 시리즈

FAS2220 FAS2240-2 FAS2240-4
폼 팩터 2U 2U 4U
섀시 깊이 20.5 인치 19 인치 24 인치
최대 스토리지 180TB 374TB 432TB
최대 드라이브 수 60 144 144
Flash Pool 지원
선택 가능한 I/O 포트 해당 없음 4 x 8Gb FC 또는
4 x 10 GbE
4 x 8Gb FC 또는
4 x 10 GbE
디스크 쉘프로의 전환 해당 없음
OS 버전 Data ONTAP 8.1.1 이상Data ONTAP 8.1 이상

업그레이드

FAS2240 과 달리 FAS2220 은 섀시가 디스크 쉘프로 지원되지 않기 때문에 NetApp 이 제공하는 업그레이드 방식 중에 하나인 디스크 쉘프로 전환될 수 없습니다. 그러나 FAS2220 에서 사용되던 SSD 및 용량 HDD 드라이브 캐리어를 DS4243 또는 DS4246 디스크 쉘프로 마이그레이션함으로써 새로운 컨트롤러에 소유권을 할당하여 사용하거나 FAS2240-4 로 이러한 디스크를 마이그레이션할 수 있습니다.

소프트웨어 향상 기능

모든 FAS2220 시스템은 Data ONTAP 8.1.1 또는 그 이상 버전에서 운영되며, 추가 비용 없이 NFS, CIFS 및 iSCSI 를 지원하는 Data ONTAP Essentials 번들을 포함합니다. Data ONTAP Essentials는 중복제거, 씬 프로비저닝, 압축, Snapshot™ 복사본, RAID-DP® 기술, Open Systems SnapVault, MultiStore® 기술, 그리고 OnCommand Manager 및 OnCommand System Manager 등의 핵심적인 관리 툴을 비롯한 핵심 NetApp 기술을 즉시 사용할 수 있는 권한을 제공합니다.

관리 용이성: OnCommand System Manager 를 사용하면 "스토리지 전문가"가 아니더라도 NetApp 스토리지를 관리할 수 있으며, 마법사와 직관적인 그래픽을 통해 구성 및 지속적인 관리 작업 과정을 안내받을 수 있습니다. 대시보드에서는 용량, 알림 및 성능을 한눈에 살펴볼 수 있습니다.

NetApp Flash Pool 기술: FAS2200 시리즈(FAS2220 및 FAS2240)는 NetApp 이 Data ONTAP 8.1.1에 도입한 새로운 기능인 Flash Pool을 지원합니다. Flash Pool은 NetApp VST(Virtual Storage Tier) 접근 방식을 확장해 NetApp Aggregate에서의 읽기 및 쓰기 레벨 캐슁 기능을 제공하며, 이러한 기능은 Aggregate에 포함된 FlexVol® 볼륨에서 사용될 수 있습니다. Aggregate 에 SSD 를 추가함으로써, 저렴하고 대용량의 HDD 를 사용하여 뛰어난 성능을 달성할 수 있습니다.

Flash Pool 기술은 Flash Cache 와 많은 기능이 유사합니다. 4KB 단위로 작동하고, 사용량 변화에 자동으로 대응하는 실시간 캐슁 기능을 제공하며, 중복제거 및 FlexClone® 기술 등의 핵심 Data ONTAP 기능과도 원활하게 작동합니다. 이에 더해서 Flash Pool 은 랜덤 쓰기를 캐슁하여 쓰기 성능을 향상시키고, HA 이벤트가 발생하더라도 일관된 성능을 제공합니다. (반면에, Flash Cache 는 HA Takeover 이벤트 중에 캐쉬는 반드시 "리워밍(rewarming)" 과정을 거쳐야 합니다.)

NetApp Flash Pool

그림 3) NetApp Flash Pool

앞으로 몇 개월간 Tech OnTap® 에서 Flash Pool 기술과 관련하여 자세한 사항을 살펴보실 수 있을 것입니다.

안정성, 가용성, 서비스 가능성 및 관리성

복원력 및 가용성 측면에서 여러 기능을 추가해 FAS2220 을 강화함으로써 FAS2240 및 FAS3200/FAS6200 시리즈에 상응하는 기능을 제공합니다.

서비스 프로세서

이전의 엔트리 레벨 플랫폼은 미드레인지 및 엔터프라이즈 스토리지 플랫폼보다 단순한 서비스 프로세서로 이루어져 있었습니다. 이에 반해 FAS2220 및 FAS2240 은 하이엔드 플랫폼과 동일한 서비스 프로세스 설계를 사용합니다. 이러한 서비스 프로세서는 스토리지 시스템의 나머지 부분이 모두 중단된 상태에서도 작동 상태를 유지하고, 원격 전원 사이클, 중단된 시스템의 콜홈(call-home) 알림 및 문제 해결을 위한 상시 (Always-on) 액세스 등의 다양한 기능을 제공합니다. 그 밖에도 다음과 같은 기능이 있습니다.

  • FRU 보고 및 추적 기능
  • 고급 전류/전압 및 온도 센서 보고 기능
  • LED 상태 모니터링
  • 코어 덤프 기능(컨트롤러의 NMI 버튼 대체)

ACP

NetApp SAS 디스크 쉘프의 대역외 (Out-of-Band) 관리를 위해 모든 FAS 시스템에서는 NetApp 대체 제어 경로 (ACP) 기술을 제공합니다. ACP는 해당 채널을 통해 통신하지 않고도 스토리지 채널을 리셋하는 기능을 스토리지 컨트롤러에 제공함으로써 데이터 가용성을 높입니다. 채널이 다운되거나 제대로 작동하지 않는 경우 빠른 리셋 기능을 통해 외부 개입 없이 온라인 상태로 되돌릴 수 있습니다. ACP 는 재부팅이 필요할 수도 있는 오류로부터 스토리지 시스템을 복구할 수 있는데, 이는 큰 장점입니다.

또한 AC P는 디스크 쉘프에 대한 "백도어"를 제공합니다. 이는 SAS 데이터 경로와는 완전히 분리되어 있으며, 개별 I/O 모듈 또는 전체 도메인에 대한 리셋 또는 파워 사이클 기능 등 쉘프 모듈의 중단 없는 복구를 위한 새로운 옵션을 제공합니다. NetApp 은 전체 쉘프에 대해 파워 사이클을 수행하는 기능도 설계했습니다. ACP 기술은 Data ONTAP의 기능을 향상시켜, 제대로 작동하지 못하는 구성 요소를 자동으로 리셋하여 중단 없이 완전한 작동 모드로 전환할 수 있게 합니다.

내부 프로세서 상태

엔지니어링 측면에서 개인적으로 가장 마음에 드는 복구 기능은 프로세서가 실행 중이 아닐 때에도 프로세서를 통하여 내부 상태를 읽어내는 능력입니다. 코어 덤프와 내부 프로세서 상태는 문제 발생 시 어떤 일인지 정확히 파악하여 문제를 수정할 수 있도록 매우 상세한 추적 정보를 제공합니다. 심지어 장애를 정확하게 찾아 내기 위해 메인 CPU 의 조작 하나 하나에 명령을 부여할 수도 있습니다. 이러한 기능을 활용할 필요가 없을지라도 하드웨어 장애를 보다 신속하게 격리시킴으로써 잠재적인 악영향을 줄일 수 있습니다. 이러한 유형의 기능은 엔트리 레벨 스토리지에서는 일반적인 기능이 아닙니다.

시스템 레벨 진단 기능

뿐만 아니라 FAS3200 및 FAS6200 에서 사용하던 것과 동일한 시스템 레벨 진단 기능도 포함시켜 하드웨어 문제를 보다 잘 확인할 수 있도록 하였습니다. 다음과 같은 이벤트가 발생한 후에는 시스템 레벨 진단 기능을 실행할 수 있습니다.

  • 초기 시스템 설치
  • 하드웨어 구성 요소 추가 또는 교체
  • 확인되지 않은 장애로 인한 시스템 문제 발생
  • 간헐적으로 중단되거나 사용할 수 없는 장치에 대한 액세스
  • 어떠한 문제해결 방법으로도 해결되지 않은 느려진 시스템 응답 시간

내부 및 외부 디스크를 위한 Multipath HA(MP-HA)

MP-HA는 스토리지 컨트롤러 및 디스크 사이에 이중화 경로를 제공하는 기능입니다. MP-HA 는 전체 스토리지 복원력을 향상시킬 뿐 아니라 Data ONTAP 에서 쉘프 펌웨어 업그레이드와 같은 유지보수 작업을 중단 없이 실행하도록 지원하기도 합니다. MP-HA 가 스토리지에 2배의 대역폭을 제공하기 때문에 성능도 향상됩니다. 또한 MP-HA 는 모든 GB 단위의 전송 데이터에 대해 2 개의 스토리지 경로 간에 로드 밸런싱 기능을 제공하여 최적의 성능을 유지합니다.

FAS2220 은 이중 컨트롤러 구성에서 내부 및 외부의 모든 연결 디스크에 MP-HA 기능을 제공하여 경로 문제로 인한 페일오버의 발생 가능성을 줄입니다. 스토리지에 연결되는 보조 경로를 두면 다음과 같은 다양한 문제를 방지할 수 있습니다.

  • 포트 장애
  • 컨트롤러 및 쉘프 간 케이블 장애(다중 디스크 쉘프 구성의 경우)
  • 쉘프 모듈 장애
  • 이중 쉘프 간 케이블 장애
  • 보조 경로 장애 (HA 구성의 경우)

결론

FAS2220은 기존의 엔트리 레벨 플랫폼보다 더 많은 가치를 제공하며, 일반적으로 엔터프라이즈급의 스토리지에서만 볼 수 있는 높은 수준의 복원력을 제공하도록 설계되었습니다. 고유한 섀시 설계가 Standalone 구성이나 HA 구성을 지원하고, 2U 랙 공간에서 최대 12개의 디스크 드라이브를 지원합니다. 또한 새로운 버전의 OnCommand System Manager를 통해 설치 및 지속적인 관리 작업을 단순화하고, Flash Pool 기술을 통해 SSD와 HDD를 결합하여 읽기 및 쓰기 성능을 최적화할 수 있습니다.

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Steven Miller
선임 기술 담당 이사 겸 플랫폼 설계자
NetApp


Steven은 NetApp에서 6년 넘게 플랫폼 설계자로 근무하면서 FAS3100, FAS3200, FAS6200, FAS2240 및 FAS2220 뿐만 아니라 성능 가속화 모듈 (PAM)과 Flash Cache(PAM II) 를 담당했습니다. Steven 은 NetApp 엔지니어링과 미국 국가 안보국(NSA), 국립 지리 정보국(NGA) 및 중앙 정보국 (CIA) 간의 연락 담당자이기도 합니다. 현재 여러 IEEE 및 산업 그룹에 참여하고 있는 Steven 은 스토리지 및 고성능 컴퓨팅 분야에서 29 개의 특허를 받았으며 19개를 특허 출원 중입니다.


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