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叢集式 Data ONTAP 使用入門七秘訣
Ryan Beaty
Ryan Beaty
Zumasys 基礎架構業務經理

NetApp 最近引起叢集式 Data ONTAP 的風潮,推出一連串的新功能和突破性使用效益,例如不中斷營運、低廉的總體擁有成本和無縫擴充性。

然而,市場上有許多人質疑叢集式 Data ONTAP 的複雜性,這些謠言大部分來自不夠瞭解產品或沒有太多實際操作經驗的人。身為前五十位叢集式 Data ONTAP 合作夥伴專業服務和系統工程專家之一,我花了許多時間在 Data ONTAP 7-Mode 和叢集式 Data ONTAP 上。自從我三年前加入 Zumasys 算起,我大約安裝過五十次 Data ONTAP,最近幾個月安裝叢集式 Data ONTAP 的次數更是大幅增加。對您而言,這代表現在是著手全面投入的時候了(若您還沒開始)。

叢集式 Data ONTAP 雖與 7-Mode 不同,但不中斷營運等新增功能非常值得您付出心力多瞭解。在本文中,我會提供幾項建議來幫助您熟悉叢集式 Data ONTAP。閱讀對象我預設為已經熟悉 7-Mode 的人,但即使您剛接觸 Data ONTAP,我相信也一樣能夠受益。

秘訣 1:練習操作叢集式 Data ONTAP Simulator

NetApp Simulator (模擬 ONTAP 8)是您目前為止能用來精通叢集式 Data ONTAP 技巧的最佳工具。這款模擬器可幫助您準備好使用所有的設定,並可實際操作一個叢集,以便瞭解 AutoSupport 設定、工作排程、警示和網路容錯移轉群組等最佳實務做法。

熟能生巧。模擬器會帶您瀏覽所有設計面向,當您完成練習,它會破壞您的叢集並重新開始,直到您瞭解每項功能如何運作,以及您的情境最適合採取何種運作。

您可以從 NetApp 支援網站下載 Simulate ONTAP 8 (需要登入 NetApp,而且只供 Data ONTAP 客戶及精選合作夥伴下載)。執行此模擬器只需要雙核心筆記型電腦或桌上型電腦,具備 2GB 記憶體和 40GB 可用磁碟空間即可。Windows 系統需要安裝 VMware Workstation 軟體,Mac 則需 VMware Fusion (最新版的系統需求請參閱網站)。請選擇與您執行的叢集式 Data ONTAP 版本對應的模擬器版本。

秘訣 2:學習新的命令列介面

您最先想用模擬器進行的其中一件事或許就是學習叢集式 Data ONTAP 命令列介面 (CLI)。叢集式 Data ONTAP 含有圖形化管理工具,能讓您完成幾乎所有的設定和管理功能,但我依然認為命令列的能力和靈活度無可取代。

若您像我一樣是個死忠的命令列愛好者,那麼請先熟悉新的 CLI 階層結構。我最愛的新 CLI 功能之一是索引標籤完整度。當您回頭使用 7-Mode,就會發現索引標籤不夠完整。

CLI 會架構一個命令階層,您再也不用輸入問號來查看每個可用的命令。相關命令會一起分組為資料夾結構,如網路、QoS、SnapMirror、Volume 等等。您只要進入階層的第一層,就會更明白我所說的意思。舉例來說,若您進入「網路」就會出現偵測、路徑追蹤、連接埠管理和介面管理等選項。認識整個結構也許需要花些時間學習,但是若您瞭解 7-Mode CLI,只要想想您會在階層架構的最上層設定什麼項目,就會發現能夠立刻快速導覽到所需命令。

我建議您先在模擬器熟悉新的 CLI,再深入實作。

秘訣 3:充分利用儲存虛擬機器

在叢集式 Data ONTAP 中,所有資料存取都會經過稱為「儲存虛擬機器」(SVM) 的邏輯架構(之前稱作「 Vserver 」,您會發現 CLI 依然使用舊稱),因此不需改變或中斷任何用戶端或主機端的作業,即可變更 SVM 所使用的實體資源。

SVM 是安全的虛擬儲存容器,有自己的一套系統管理安全設定、IP 位址和命名空間。SVM 可以納入位於叢集中任何節點上的磁碟區,因此您可在單一叢集中擁有一到數百個 SVM。每一個 SVM 可啟用一或多個 SAN (FC、FCoE、iSCSI) 和(或)NAS (NFS、pNFS、CIFS) 存取傳輸協定,並至少包含一個磁碟區和至少一個邏輯介面或 LIF(請閱讀後續章節以深入瞭解 LIF)。

叢集式 Data ONTAP 使用儲存虛擬機器,將實體硬體與邏輯實體分隔開來,以提供安全的多重租戶共享功能。

圖 1)叢集式 Data ONTAP 使用儲存虛擬機器,將實體硬體與邏輯實體分隔開來,以提供安全的多重租戶共享功能。

您可在一個叢集內設定多個 SVM 來滿足各種目標,例如服務供應商可能會為叢集的每個用戶端使用個別的 SVM。SVM 是設計叢集式 Data ONTAP 系統時需要納入考量的重要因素,即使這些系統原本並不打算用於多租戶環境。

以我本身為例,我偏好讓一個 SVM 的伺服器使用儲存磁碟區,讓另一個 SVM 的使用者共享磁碟區。我通常在一個 SVM 中建立所有的 iSCSI/FC LUN 和 NFS 資料存放區 / 掛載,然後在另一個 SVM 中建立 CIFS 共用區。這可在發生災難時提供絕佳的靈活度,其效果類似於您也許熟悉的 7-Mode 的 vfiler dr 命令。

以下是設定 SVM 的其他注意事項。

  • QoS 原則可直接套用到 SVM:這對服務供應商來說非常實用。但是請注意,當您在 SVM 層級套用 QoS 原則時,QoS 結構會變得較不精細。若您套用 QoS 到 SVM,您無法在那個 SVM 的特定磁碟區上套用某個 QoS 原則,所以在任何情況下這也許不是進行 QoS 的最佳方法。
  • 您可以在公司內區分部門: 將不同部門的資料完全分隔開來。
  • 大幅簡化計費模式:您能輕鬆辨別每個 SVM 的使用情形。
  • 使用個別的 SVM 進行管理:您可以給予不同群組或部門管理自有資料的管理權限,而不會影響其他 SVM。

秘訣 4:瞭解邏輯介面

邏輯介面 (LIF) 是掌握叢集式 Data ONTAP 運作方式的全盤認知中最重要的一環,去年十月我在 NetApp Insight 花時間與其他 NetApp 系統工程師討論過後,更加確信這一點(請參閱右欄內容以瞭解今年最新的活動資訊)。LIF 對於叢集式 Data ONTAP 的不中斷營運來說不可或缺,所以您必須明白 LIF 是什麼、LIF 如何運作以及如何使用 LIF 來設計系統。若您完成這項學習,您將遙遙領先那些僅僅「非常瞭解」 LIF 為何的人。現在請您做好心理準備,因為接下來要開始介紹技術細節。

如同 Hypervisor 以虛擬交換器抽離出網路連線,NetApp LIF 也會為您的 NetApp 叢集抽離出實體網路。LIF 是一個邏輯網路介面,以視覺化的方式呈現 SAN 和 NAS 網路連線。這使得叢集可在完全不需中斷網路的情況下,就能擴充、縮小、甚至替換節點。LIF 繫結至 SVM,並與控制器上的實體網路連接埠、介面群組或 VLAN (使用標記時)相對應。由於 LIF 經過虛擬化,因此當 LIF 移轉到叢集中相同或不同節點上的其他實體連接埠時,LIF 位址仍然維持不變。如果其中一個叢集節點當機,NAS LIF 將會自動容錯移轉,同持搭配 HA 配對中的儲存設備容錯移轉來維持資料存取性。您也可以手動將 LIF 移轉到其他連接埠。

叢集式 Data ONTAP 使用邏輯介面 (LIF) 來虛擬化網路連線,這是推動不中斷營運的重要功能。

圖 2)叢集式 Data ONTAP 使用邏輯介面 (LIF) 來虛擬化網路連線,這是推動不中斷營運的重要功能。

每個叢集節點最多可支援 256 個 LIF,其中 6 個保留給管理和叢集功能(留給您最多 250 個可用節點)。您可使用資料 LIF 將資料提供給用戶端或主機,也可將其做為 SAN 或 NAS。IP 型 LIF(NAS 或 iSCSI)將獲指派 IP 位址,FC 型 LIF 則會指派 WWPN 。各個 SVM 至少需要一個資料 LIF 。在一般作業中,您應該將各個節點的資料 LIF 限制在 125 個以下。如此一旦發生 HA 容錯移轉,那麼即使接收故障節點的所有 LIF ,也不會超過合作夥伴節點的數量限制。

您可參閱這篇介紹「不中斷營運」的 Tech OnTap 文章 深入瞭解 LIF 及 LIF 移轉。若要進一步瞭解叢集式 Data ONTAP 網路連線主題,包括容錯移轉群組、負載平衡及更多,請參閱 TR-4182 《Best Practices for Clustered Data ONTAP Network Configurations》(叢集式 Data ONTAP 網路組態最佳實務做法,英文)以及《Clustered Data ONTAP 8.2: Network Management Guide》(叢集式 Data ONTAP 8.2:網路管理指南,英文)。您也應該查閱 NetApp 支援網站(需要登入)及 NetApp University 以取得最新資源。

秘訣 5:準備好使用更多 VLAN 和 IP 位址

您肯定已經知道什麼是 VLAN,但請您謹記,典型的叢集式 Data ONTAP 系統會比 7-Mode 使用更多的 VLAN 和 IP 位址。7-Mode 儲存系統可能有三個 VLAN(正式作業、iSCSI 和 NFS),安裝叢集式 Data ONTAP 則會有五個 VLAN(管理、正式作業、iSCSI、NFS 和 SnapMirror)。使用叢集式 Data ONTAP 就需要管理 VLAN,這樣一旦發生網路問題事件時,在另一個 VLAN 進行管理將能協助您與所有叢集節點保持通訊。

大部分的網路工程師都贊同將播送網域維持在最小值是理想的做法。把不同流量類型分成不同的 VLAN,可減少對非預期的接受者造成干擾,也有助於保護您的資料安全免於偷窺。您可以建立 CIDR 20 網路,並於同一個子網路中執行 NFS、iSCSI 和 CIFS,但這只是自找麻煩。包含我在內的大部分工程師會為每個傳輸協定建立不同的 VLAN,以維持播送網域越小越好,藉此提升安全性。

對我來說,維持項目一致很重要。不同傳輸協定會使用各自的 VLAN,這也幫助我更容易記住 IP 位址配置。例如,可能的話我喜歡將同一節點的所有 IP 位址用相同的八位元當做結尾。

比起 7-Mode 系統,您將使用更多 IP 位址,所以請做好準備。每個 SVM 都需要管理 IP 位址,以及區塊 (iSCSI) 和(或)檔案(CIFS、NFS)IP 位址。舉個例子,當執行 CIFS、iSCSI、NFS 服務處理器時,7-Mode 系統的每個控制器會有五個 IP 位址,類似的安裝在叢集式 Data ONTAP 上則需要大約十四個 IP 位址。部署時請務必確認區塊中有足夠的 IP 位址,這會讓您輕鬆許多。

秘訣 6:更新命名慣例

由於叢集式 Data ONTAP 的新功能,仔細思考您的命名慣例比以往更加重要。像是邏輯介面群組 (LIF),您可以命名為 n01_svm01_nfs,以讓您快速得知 LIF 位於 SVM01 的 Node01,而且用於 NFS。除此之外,磁碟區可命名為 svm01_ds01,代表磁碟區位於名為 ds01 的 SVM01。不管命名慣例為何,決定出命名慣例比較重要。如果有特定的命名物件繫結至節點或 SVM,請以命名慣例留下註記。相反地,若物件到處浮動,則最好不要讓人聯想到 SVM 或節點。沒有最佳竅門,一致性是關鍵。幫自己一個忙,在初次部署前先建立好命名慣例,這會讓您的人生更美好。

秘訣 7:建立或更新檢查清單

若您是 7-Mode 系統管理員或系統工程師,幾年下來您可能已經有一份安裝檢查清單,或其他已開發並記錄的程序。建立或更新叢集式 Data ONTAP 的檢查清單似乎是理所當然的步驟,但是卻很容易被忽略。

若您尚未擁有一份書面檢查清單,一開始請先思考該如何執行特定程序(如安裝 7-mode 系統),然後以此為發想起點。接下來請帶著這份檢查清單,使用模擬器在叢集式 Data ONTAP 上執行相同的流程。您會發覺 7-mode 有些步驟完全異於叢集式 Data ONTAP,不過依然適用相同的一般概念。部分步驟專門用於節點,有些則適用於整個叢集。當您成功完成這些步驟,就替自己做一張全新或更新的檢查清單。

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作者:Zumasys 基礎架構業務經理 Ryan Beaty

Ryan 是 NetApp 首席認證實作工程師 (NCIE),具備 VMware、Microsoft Exchange 和其他企業技術的廣泛背景。這八年來他設計並管理系統和網路,包括超過 1800 位使用者的大型網路,其正常運作時間高達 99.998%。

Ryan 在 Zumasys 主要負責為客戶設計和實作 NetApp 解決方案。他致力於在實作前提供每個解決方案的清晰概念,並盡可能提供最高品質的產品。

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