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확장성을 대폭 높여 주는 FAS3200

미드레인지 스토리지 시스템에 있어 성공의 열쇠는 플랫폼의 유연성입니다. 유연하고 확장 가능한 플랫폼만이 한 쪽의 엔트리 레벨 스토리지 시스템과 다른 한 쪽의 하이엔드 또는 엔터프라이즈급 스토리지 사이의 상당한 격차를 해소할 수 있습니다. 이 격차를 해소하는 것이 바로 NetApp에서 새로운 미드레인지 제품군인 FAS3200 시리즈 스토리지 시스템 및 V3200 시리즈 스토리지 가상화 시스템을 통해 제공하는 이점입니다. (이 문서에서는 두 제품 모두를 약칭하여 FAS/V3200 시리즈라고 합니다.)

기존 FAS3100 제품군을 갱신하는 프로젝트에 착수할 당시 우리는 제품군의 비용을 유지하는 동시에 뛰어난 성능과 용량 그 이상을 제공해야 한다는 것을 알고 있었습니다. 시장의 커다란 변화를 고려하여 우리는 미드레인지 요구 사항을 재고해야 했습니다. 먼저 설치 기반의 각 FAS3100 시스템에서 이미 평균 3.3개의 확장 슬롯(4개까지 가능)이 채워져 있기 때문에 확장성이 확실하게 제한받고 있다는 것을 파악했습니다. 또한 FC에서 SAS 디스크로의 전환이 스토리지 업계에서 자리를 잡고 있는 추세에 부응하여, 온보드 SAS 및 FC 포트를 제공하고, 필요 시 스토리지 시스템이 상당수의 두 가지 포트를 동시에 지원할 수 있도록 함으로써 이러한 전환을 지원해야 한다고 생각했습니다.

유연한 구성


NetApp은 FAS3200 시리즈를 설계하기 시작하면서 당시의 로우엔드 미드레인지를 검토하고 가격/성능 격차를 해소할 수 있는 최적의 방안을 모색하기 시작했습니다. 그에 따라 NetApp은 즉시 FAS3100 시리즈의 6U 설계 대신 3U 설계에 초점을 맞추게 되었습니다.

처음부터 이렇게 새로운 설계에 중점을 둔 결과, 우리는 훨씬 뛰어난 유연성 및 확장성과 함께 뛰어난 공간 효율성을 제공할 수 있었습니다. NetApp에서 FAS3200 시리즈용으로 설계한 3U 섀시는 3U에서 HA 쌍을 생성하는 두 개의 컨트롤러(각각 두 개의 PCIe v2.0 슬롯 장착)를 수용하거나 단일 컨트롤러와 네 개의 추가 PCIe v1.0 슬롯을 제공하는 I/O 확장 모듈(IOXM)을 수용할 수 있습니다.

기존 플랫폼과 비교한 새 FAS6200 모델의 상대적인 순차적 읽기 성능

그림 1) FAS3200 시리즈의 3U 섀시는 이중 컨트롤러(HA 쌍) 또는 단일 컨트롤러와 네 개의 추가 PCIe 슬롯을 갖춘 I/O 확장 모듈을 수용할 수 있습니다.

NetApp은 각각 컨트롤러와 IOXM이 하나씩 장착된 두 개의 3U 섀시를 함께 사용하여 FAS/V3100 시리즈처럼 6U를 사용하면서도 훨씬 큰 확장 기능이 있는 HA 쌍을 구축했습니다. 각 섀시에는 여섯 개의 슬롯이 제공됩니다.

모든 범위의 가능한 미드레인지 요구 사항을 해결하도록 고안된 FAS/V3200 시리즈는 FAS/V3210, FAS/V3240 및 FAS/V3270의 세 개 모듈로 구성되어 있으며 총 8가지로 구성할 수 있습니다. 모델 이름에 첨부된 “A”는 Active-Active HA 구성을 나타내며, “E”는 IOXM이 있다는 것을 나타내고, “AE”는 I/O 확장을 포함한 6U Active-Active HA 구성을 나타냅니다. (표 1 참조)

표 1) FAS/V3200 시리즈 구성

  FAS/V3210 FAS/V3240 FAS/V3270
단일 섀시 독립형 FAS/V3210 해당 없음 해당 없음
단일 섀시 HA FAS/V3210A FAS/V3240A FAS/V3270A
IOXM 포함 단일 섀시 독립형 해당 없음 FAS/V3240E FAS/V3270E
이중 섀시 HA
(각각 컨트롤러 + IOXM 장착)
해당 없음 FAS/V3240AE FAS/V3270AE

 

FAS/V3200 시리즈를 통해 이제 확장성이 한정된 독립형 HA 모델(컨트롤러당 PCIe 슬롯 두 개)과 최대의 공간 효율성 또는 상당한 확장 기능(컨트롤러/IOXM 쌍당 PCIe 슬롯 6개)을 제공하는 구성 중에서 선택할 수 있습니다. 이 시리즈는 FAS/V3100 시리즈보다 50% 더 많은 PCIe 슬롯을 제공합니다.

대체로 고성능 10GbE 및/또는 8Gb FC 어댑터를 위해 컨트롤러에 내장된 두 개의 슬롯을 사용하는 것이 좋습니다. IOXM의 추가 확장 슬롯은 NetApp® Flash Cache 및 FC 또는 SAS 디스크용 추가 연결에 사용할 수 있습니다. 이렇게 네 개의 슬롯을 사용할 수 있으므로 NetApp Flash Cache를 이용하여 I/O를 가속화하고 디스크 요구 사항이 감소하도록 시스템을 구성하고, 충분한 FC 및 SAS 포트를 동시에 장착하여 FC 디스크에서 SAS 디스크로 손쉽게 전환할 수 있도록 시스템을 구성할 수 있는 명백한 이점을 누릴 수 있습니다. FC에서 SAS 디스크로의 전환은 Tech OnTap 이번 호의 다른 기사에서 다룹니다.

표 2) FAS/V3200 주요 통계(이중 컨트롤러 HA 구성)

FAS/V3200 주요 통계(이중 컨트롤러 HA 구성)

전환을 용이하게 하는 온보드 SAS


FAS/V3200 시리즈에 제공되는 온보드 SAS 포트도 기존 FC 디스크에서 전환해야 하는 고객을 지원하기 위한 것입니다. 이전에는 각 미드레인지 컨트롤러에 네 개의 4Gb FC 포트를 제공했지만 지금은 네 개의 4Gb FC 포트와 두 개의 SAS 와이드 포트를 제공합니다. 각 포트는 각각 6Gb/초(SAS 2.0)로 실행되는 네 개의 SAS 링크를 제공하므로 포트당 전체 대역폭은 24Gb/초가 됩니다.

또한 두 개의 기가비트 이더넷(GbE) 포트도 제공됩니다. 두 개의 다른 이더넷 포트는 대역외(Out-of-Band) 관리를 위해 SAS 디스크 쉘프에 제공되는 대체 제어 경로(ACP)용이며, 또 다른 포트는 서비스 프로세서에 사용됩니다. (두 기술 모두 나중에 설명됩니다.)

이제 FAS/V3200에는 HA 구성을 위한 두 개의 온보드 10기가비트 이더넷(10GbE) 포트가 포함되어 있습니다. FAS/V3100 시리즈는 HA 상호 연결에 InfiniBand를 사용했지만, FAS/V3200 시리즈에서는 이더넷에서 네트워크 통합이 이루어지는 일반적인 추세에 부응하여 InfiniBand에서 10GbE로 전환했습니다. 온보드 10GbE 포트는 HA 상호 연결 전용이므로 다른 용도로는 사용할 수 없습니다. 단일 섀시 HA 구성에서는 상호 연결 신호가 백플레인을 통해 전달되기 때문에 외부 케이블 연결이 필요하지 않습니다. 이러한 포트는 FAS3240AE 및 FAS3270AE의 이중 섀시 HA 구성에서만 사용됩니다.

성능을 위한 Intel과의 협업


FAS/V3210 및 FAS/V3270은 Intel® Wolfdale 프로세서를 사용하고 FAS/V3240은 Intel Harpertown을 사용합니다. NetApp 엔지니어링은 Intel과 직접 협력하여 NetApp NVRAM이 메인 메모리의 일부가 되도록 Intel 칩셋을 수정했습니다.

아시다시피, 모든 NetApp 시스템은 쓰기 응답 시간을 가속화하기 위한 수단으로 비휘발성 메모리를 사용하여 들어오는 쓰기 요청을 기록합니다. 이는 대개 별도의 카드로 또는 마더보드의 전용 부분으로 제공되었습니다. NVRAM을 메인 메모리에서 제공하면 속도가 향상되고 비용도 감소합니다.

NetApp 엔지니어링은 Intel과 협력하여 Intel 칩셋에 ADR(Asynchronous DRAM Refresh)이라는 자체 갱신 절전 모드를 추가했습니다. 이 기능을 사용하면 메인 메모리의 일부가 온보드 배터리로 작동합니다. 이 기능은 NVRAM에 메인 메모리와 동일한 고대역폭을 제공하며 마더보드 설계를 단순화합니다.

FAS/V3200 제품군에서 확인된 성능 향상은 부분적으로 이러한 변화와 Intel 프로세스의 뛰어난 성능 덕분입니다. 예를 들어 NFS 성능을 측정하기 위한 표준 벤치마크인 SPECsfs 벤치마크(SPECsfs2008_nfs.v3)에서 이전 FAS3160 미드레인지 제품은 1.58ms ORT로 60,507ops를 제공한 반면 FAS3270은 1.66ms ORT로 101,183ops를 제공하여 거의 70% 향상된 SFS 처리 능력을 보였습니다.

안정성, 가용성, 서비스 가능성 및 관리 편의성(RASM)


FAS/V3200에는 대개 하이엔드 스토리지에서만 볼 수 있는 몇 가지 RASM 기능이 있습니다. 최신 FAS/V6200 시리즈와 마찬가지로 FAS/V3200 시리즈에는 이전 세대 제품에 사용된 원격 LAN 모듈(RLM)의 기능을 훨씬 능가하는 새로운 서비스 프로세서가 포함되어 있습니다. 서비스 프로세서는 나머지 스토리지 시스템이 다운될 때에도 작동 상태를 유지하며, 이더넷이나 직렬 콘솔을 통해 접속할 수 있습니다. 서비스 프로세서는 원격 전원 사이클, 다운된 시스템의 내부 보고 알림, 문제 해결을 위한 상시 액세스 등 RLM의 모든 기능을 제공합니다. 서비스 프로세서는 RLM의 성능을 능가하는 다음과 같은 새로운 기능도 제공합니다.

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

NetApp SAS 디스크 쉘프의 대역외(Out-of-Band) 관리를 위해 NetApp은 자체적인 대체 제어 경로(ACP) 기술을 개발했습니다. 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. ACP는 재부팅이 필요할 수도 있는 장애 상황에서 스토리지 시스템을 복구할 수 있는데, 이는 큰 장점입니다.

ACP는 디스크 쉘프에 대한 백도어를 제공합니다. 이는 SAS 데이터 경로와는 완전히 독립적이며, 개별 I/O 모듈 또는 전체 도메인에 대한 리셋 또는 파워 사이클 기능 등 쉘프 모듈의 중단 없는 복구를 위한 새로운 옵션을 제공합니다. NetApp은 전체 쉘프에 대한 파워 사이클 기능도 설계했습니다. ACP 기술은 Data ONTAP의 기능을 향상시켜, 제대로 작동하지 못하는 구성 요소를 자동으로 리셋하여 중단 없이 완전한 작동 모드로 전환할 수 있게 합니다.

단순화된 소프트웨어


NetApp은 오랫동안 Data ONTAP 및 NetApp 스토리지의 핵심 기능에 추가할 새로운 소프트웨어 기능을 개발하기 위해 혁신을 거듭했습니다. NetApp은 기업 철학에 따라 그러한 기능과 가치 대부분을 추가 비용 없이 사용자에게 제공했습니다. 그러나 NetApp 소프트웨어 검토 결과, NetApp은 사용자에게 30개가 넘는 옵션을 제공한다는 사실이 확인되었습니다. 이렇게 많은 옵션이 제공되는 상황을 정리할 필요에 대해서는 사용자도 동의하리라 생각합니다.

NetApp은 과거 별도의 추가 비용을 받고 제공하던 많은 옵션을 비롯한 매우 일반적인 옵션을 Data ONTAP Essentials에 그룹화하기 시작했습니다. 이 소프트웨어는 FAS3200 시리즈에 추가 비용 없이 제공됩니다.

Data ONTAP Essentials는 다음과 같은 기능을 제공합니다.

  • 고가용성: 클러스터 페일오버, SyncMirror®, MetroCluster™, DSM/MPIO
  • 인프라: NearStore®, MultiStore®, Open Systems SnapVault®
  • 스토리지 효율성: RAID-DP®, Snapshot®, 중복 제거, 압축, 씬 프로비저닝, FlexCache®
  • 주요 관리: System Manager, Operations Manager, Provisioning Manager, Protection Manager

사용자가 선택하는 하나의 스토리지 프로토콜(iSCSI, FC, CIFS, NFS)도 Data ONTAP Essentials와 함께 제공됩니다.

NetApp은 또한 5개의 추가 소프트웨어 모듈도 제공합니다.

  • SnapRestore®
  • SnapMirror®
  • FlexClone®
  • SnapVault

SnapManager® 제품군에는 지원되는 모든 소프트웨어를 위한 SnapManager 및 SnapDrive® 제품이 포함됩니다.

한층 더 편리한 작업을 위해, 모든 프로토콜과 위에 명시한 5개의 소프트웨어 모듈을 제공하는 Complete Bundle을 선택할 수도 있습니다.

FAS/V3200 시리즈는 현재 Data ONTAP 7.3.5 및 Data ONTAP 8.0.1에서 지원됩니다.

결론


FAS/V3200 시리즈는 원래 FAS/V3000 시리즈에서 시작된 혁신과 점진적 개선을 꾸준히 이어가고 있습니다. NetApp은 미드레인지 솔루션의 인터페이스 속도, 포트 수, 프로세서 및 궁극적으로 시스템 성능 및 복원력을 계속 향상시켜 왔습니다. 오늘날의 FAS/V3200 시리즈는 온보드 SAS 포트와 50% 더 많은 확장 슬롯을 제공하므로 Flash Cache, 네트워크 포트 또는 FC 및 SAS 어댑터 혼합 구성 등을 위한 중요 확장 카드를 더 간편하게 추가할 수 있습니다. 스핀들도 15% 증가되어 성능과 용량이 모두 향상되었습니다. 결과적으로 손쉽게 구현하고 사용할 수 있는 고성능 저비용 스토리지를 실현했습니다.

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Steven Miller

Steven Miller
핵심 시스템 부문 선임 기술 책임자 겸 플랫폼 설계자,
NetApp

Steven은 NetApp에서 거의 6년 동안 플랫폼 설계자로 근무했으며 FAS3100, FAS3200 및 FAS6200 시리즈뿐 아니라 성능 가속화 모듈(PAM)과 Flash Cache(PAM II)를 담당했습니다. Steven은 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 Steven은 스토리지 및 고성능 컴퓨팅 분야에서 22개의 특허를 받고 19개를 출원 중입니다.

 
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