NetApp存储解决方案.ppt

1、NetApp 存储解决方案,Network Appliance Inc.美国网域存储技术有限公司,NetApp 公司简介,NetApp Confidential - Do Not Distribute,3,今天的 Network Appliance,分布在120多个国家 标准普尔500 (S&P 500) 和纳斯达克100 (NASDAQ 100) 的指数股 市值140亿美元,1992年成立 总部位于美国硅谷 1995年NASDAQ上市 6,300+名员工，中国100+名员工 FY2007营收达28亿美元,NetApp Confidential - Do Not Distribute,4,健康

2、的财务表现,$ Millions,财 年,93,166,289,579,1006,798,892,46,1170,46% CAGR,1597,2070,NetApp Confidential - Do Not Distribute,5,NetApp 创新历程一览,1993,全球第一个 NAS存储设备,1996,全球第一个 基于网络的数据备份协议 (NDMP),全球第一个 支持多协议的存储器,1997,全球第一个 通过Oracle验证的NAS产品,全球第一个 Appliance结构的网络内容加速器,1998,全球第一个 近线存储器 (Nearline Storage),2001,1996,200

3、2,全球第一个 统一化的 NAS + SAN存储器,2003,全球第一个 iSCSI 存储系统,2004,全球第一个 商用 RAID-6+ (DP) 解决方案,NetApp Confidential - Do Not Distribute,6,2006 外置存储市场份额 销售额&发售容量,Others,Others,NetApp,NetApp,EMC,EMC,Dell,Hitachi,HP,HP,IBM,数据来源: IDC, 2007年3月,IBM,NetApp Confidential - Do Not Distribute,7,75%的财富500成员为NetApp的客户！,NetApp 大

4、客户名单,NetApp 产品与技术,NetApp Confidential - Do Not Distribute,9,SAN(Block数据块),NetApp 产品优势 统一网络存储,NAS(File文件),NetApp FAS,企业千兆 以太私网,NetApp Confidential - Do Not Distribute,10,各存储厂商的统一存储解决方案,FC链路,NAS网关 控制器,FC SAN 磁盘阵列控制器,磁盘架,FC交换机,服务器,以太网交换机,FC链路,以太网链路,其他厂商解决方案,NetApp的解决方案,FC链路,NAS+SAN+iSCSI 智能存储控制器,磁盘架,FC

5、交换机,服务器,以太网交换机,以太网链路,iSCSI网关 控制器,NetApp Confidential - Do Not Distribute,11,FAS3020C 控制器后视图,控制口,GbE Cu NICS,2*FC (Fib),2*FC (Fib),RLM,电源,SCSI (LVD),2XGbE Cu NICS,NetApp Confidential - Do Not Distribute,12,NetApp 的企业级存储：单一架构,主存储及 近线存储,FAS250,84 TB 168 drives,FAS3020,FAS6030,FAS6070,FAS270,4 TB 14 dri

6、ves,16 TB 56 drives,420 TB 840 drives,504 TB 1008 drives,虚拟带库 （VTL）,FC 磁盘 SATA 磁盘,VTL 700,VTL 1400,84 TB SATA Disks,168 TB SATA Disks,VTL 300,35 TB SATA Disks,252 TB 504 drives,FAS3070,126 TB 252 drives,FAS3040,168 TB 336 drives,FAS3050,NetApp Confidential - Do Not Distribute,13,NetApp 高端 FAS6000 系列

7、存储产品,NetApp Confidential - Do Not Distribute,14,NetApp 中高端 FAS3000 系列存储产品,NetApp Confidential - Do Not Distribute,15,NetApp 入门级 FAS200 系列存储产品,NetApp Confidential - Do Not Distribute,16,NetApp 最高端存储设备可扩展性比较图,500,最大磁盘驱动器数,750,250,1,000,EMC Symmetrix DMX-3,2,400,HDS、EMC,HDS TagmaStoreTM USP1100,1,152,E

8、MC SymmetrixTM DMX-3000,576,NetApp Confidential - Do Not Distribute,17,64,内部数据带宽 (GB/s),96,32,128,NetApp 最高端存储设备内部数据带宽比较图,EMC Symmetrix DMX-3000,EMC Symmetrix DMX-3,32 GB/s,64 GB/s,HDS TagmaStore USP600,HDS TagmaStore USP1100,34 GB/s,68 GB/s,NetApp Confidential - Do Not Distribute,18,NetApp VTL 虚拟带库

9、系统,NetApp VTL,第5代 VTL 操作系统，基于可靠的NetApp存储系统硬件平台,NetApp Confidential - Do Not Distribute,19,VTL 加速数据备份与恢复,存储磁盘阵列 （IBM、HDS、HP、EMC、NetApp）,FC交换机,服务器,磁带库,备份服务器 Veritas、IBM TSM、CA、HP、Legato、BakBone,VTL,NetApp Confidential - Do Not Distribute,20,其它厂商 VTL 产品结构,实际上是多家厂商产品的堆叠,FC链路,存储厂商 ATA磁盘架,FC交换机,OEM VTL服务器

10、,OEM VTL仿真软件,VTL设备,存储厂商 磁盘阵列控制器,后端FC环路,NetApp Confidential - Do Not Distribute,21,NetApp VTL 产品结构,真正的集成化VTL解决方案,NetApp ATA磁盘架,NetApp VTL 仿真软件 NetApp VTL控制器,NetApp VTL,后端FC环路,FC交换机,NetApp 产品独特技术,NetApp Confidential - Do Not Distribute,23,NetApp 产品独特技术 1灵活高效的存储卷空间管理 FlexVol,其它厂商产品 低利用率 20-30%,App 1,Ap

11、p 2,App 3,NetApp产品 高利用率60-80%,FlexVol,NetApp 产品独特技术 2RAID 盘组动态在线扩容,存储控制器,磁盘组,NetApp 存储控制器,磁盘组,传统扩容增加磁盘组,NetApp 扩容增加单个磁盘,NetApp Confidential - Do Not Distribute,25,NetApp 产品独特技术 2 RAID 盘组动态在线扩容,Data,Parity,能够以单个硬盘为粒度扩充RAID组,真正的动态在线扩容，无需进行设备内部的数据迁移，瞬间即可完成扩容操作,NetApp Confidential - Do Not Distribute,26

12、,NetApp 产品独特技术 3 磁盘位置与 RAID 盘组的无关性,磁盘的位置与RAID组无关，可任意打乱磁盘顺序,系统升级或设备搬迁时，磁盘（架）可直接接入新的控制器，无需进行存储设备之间的数据迁移,NetApp Confidential - Do Not Distribute,27,NetApp 产品独特技术 4RAID-6+ (DP) 提供更高的数据可用性,特点：在当今大容量磁盘广泛使用的环境中，防范同一RAID组中任意两块盘同时发生故障。,D,D,D,D,P,DP,NetApp Confidential - Do Not Distribute,28,NetApp 产品独特技术 5Me

13、troCluster 园区范围容灾（500 米）,Building A,LAN,Cluster interconnect A-loop B-loop,vol X,vol Y,vol X,vol Y,Building B,优势 容灾保护 完全冗余 实时镜像 节点容错切换 互为备份,NetApp Confidential - Do Not Distribute,29,NetApp 产品独特技术 5MetroCluster 长距离容灾（100公里）,Building A,Building B,LAN,Cluster interconnect,FC + 裸光纤,优势 容灾保护 完全冗余 实时镜像 节点

14、容错切换 互为备份,vol Y,vol X,vol Y,vol X,NetApp Confidential - Do Not Distribute,30,NetApp 数据保护软件集,Cost,成本,数据块级 增量备份,异步数据复制,LAN/WAN群集,不间断运行,同步数据复制,应用级恢复,日常备份,Snapshots,Synchronous SnapMirror, SyncMirror Asynchronous SnapMirror,Synchronous Clusters MetroCluster,Synchronous SnapMirror and Clusters,SnapVault,

15、低级别 SLA,中级别 SLA,高级别 SLA,SnapRestore,可用性,NetApp Confidential - Do Not Distribute,31,NetApp 数据管理软件集,NetApp Confidential - Do Not Distribute,32,NetApp的快照（SnapShot）与众不同,技术原理 Write Anywhere File Layout 技术 优势 零拷贝模式 不影响性能 无预留区的限制 无论快照还是快照恢复，完成时间仅数秒 可针对单个文件进行 普通用户可以自己访问自己的快照 每一个卷支持255个拷贝,不同快照技术对存储性能的影响,读旧数据

16、 (C) 写旧数据 (C) 写新数据 (Z) 2次写，1次读,其他厂商,数据,快照,A,B,Z,C,NetApp,写新数据 (Z) 1次写,NetApp Confidential - Do Not Distribute,33,SnapShot 创建,图中表明对于快照的创建两者没有区别。关键区别在于在 WAFL下如何工作。,普通文件系统 NTFS, UFS,Write Anywhere File Layout (WAFL),NetApp Confidential - Do Not Distribute,34,传统 “copy-on-write” 方式对性能的影响,一个写 I/O 成为： 读原始值

17、,修改文件:“C” 至 “Z”,NetApp Confidential - Do Not Distribute,35,传统 “copy-on-write” 方式对性能的影响,一个写 I/O 成为： 读原始值 写原始值,修改文件:“C” 至 “Z”,NetApp Confidential - Do Not Distribute,36,传统 “copy-on-write” 方式对性能的影响,一个写 I/O 成为： 读原始值 写原始值 写新值 300% 的 I/O 消耗,修改文件:“C” 至 “Z”,NetApp Confidential - Do Not Distribute,37,NetApp

18、Snapshot 不影响性能,只有一个写 I/Oone Write I/O! 0% I/O 性能损失 每个卷 255 快照 无预留区的限制 完成时间仅数秒 普通用户可以自己访问自己的快照,修改文件:“C” 至 “Z”,NetApp Confidential - Do Not Distribute,38,逻辑灾难高速恢复：SnapRestore,由于NetApp快照在WAFL独特优势， SnapRestore 可以在几秒钟的时间内恢复一个任意大的卷。,块修改后,活动的文件系统,Snapshot,A,B,C,D,Z,NewBlock,NetApp Confidential - Do Not Dis

19、tribute,39,SnapShot 性能比较,NetApp Confidential - Do Not Distribute,40,高效的数据卷克隆技术 FlexClone,传统方法： 数据克隆（拷贝） 空间占用250GB*3=750GB,FlexClone： 克隆可以瞬时完成 所占用的空间极小,NetApp Confidential - Do Not Distribute,41,开始是Volume1,Volume 1,Volume 2(Clone),创建一个克隆卷(基于Snapshot),FlexClone工作原理,Snapshot Copy ofVolume 1,创建一个Snapsho

20、t,结果： 独立的卷拷贝，高效存储,修改克隆卷,修改原有卷,NetApp Confidential - Do Not Distribute,42,容灾解决方案,基于存储设备的容灾解决方案 基于卷管理软件的容灾解决方案 基于主机的软件容灾解决方案,NetApp Confidential - Do Not Distribute,43,基于存储设备的容灾解决方案,服务器,光纤 链路,存储设备,FC 交换机,生产中心,灾备中心,FC 交换机,服务器,同厂商 同系列 存储设备,DWDM 设备,DWDM 设备,NetApp Confidential - Do Not Distribute,44,基于存储设

21、备的容灾解决方案虚拟存储,服务器,光纤 链路,原存储设备,FC 交换机,生产中心,灾备中心,FC 交换机,服务器,虚拟存储控制器 同厂商同系列 存储设备,DWDM 设备,DWDM 设备,虚拟存储 控制器,NetApp Confidential - Do Not Distribute,45,基于卷管理软件的容灾解决方案,服务器 卷管理软件 卷复制软件,光纤链路 TCP/IP,主存储设备,容灾 存储设备,FC交换机,生产中心,同城灾备中心,千兆以太网 交换机,FC交换机,千兆以太网 交换机,服务器 卷管理软件 卷复制软件,NetApp Confidential - Do Not Distribut

22、e,46,基于主机的软件容灾解决方案,服务器 容灾客户端软件,光纤链路 TCP/IP,主存储设备,容灾 存储设备,FC交换机,生产中心,同城灾备中心,千兆以太网 交换机,FC交换机,千兆以太网 交换机,服务器 容灾服务器端软件,NetApp Confidential - Do Not Distribute,47,远程同（异）步数据复制 SnapMirror,为 NetApp 存储设备之间的数据复制提供了简单有效的手段，可在任意高、中、低型号的产品之间实现容灾 简单部署，既可以使用标准 IP 网络进行数据传输，也可支持 FC 链路 数据复制 同步 / 准同步 / 异步 支持 FC SAN + i

23、SCSI + NAS 镜像的文件系统处于一致状态 异步没有距离限制 异步可以进行多对一或一对多的数据复制 初始建立可采用磁带,NetApp Confidential - Do Not Distribute,48,SnapMirror 启动,Source Volume,Target Volume,NetApp Confidential - Do Not Distribute,49,SnapMirror 传输,Source Volume,Target Volume,完成,目标文件系统目前是一致的 Snapshot A,在传输时源文件系统继续工作,NetApp Confidential - Do N

24、ot Distribute,50,Snap A,SnapMirror 传输,Source Volume,Target Volume,Snap B,目标文件系统目前是一致的 Snapshot B,Completed,NetApp Confidential - Do Not Distribute,51,同步 / 准同步 SnapMirror,vol X,vol Y,vol Y,vol X,Application,#1 write,Building B,Building A,IP/FC,#2 notify Application,NetApp Confidential - Do Not Distri

25、bute,52,同步 SnapMirror,vol X,vol Y,vol Y,vol X,Application,#1 write,Building B,Building A,IP/FC,#2 send,#3 acknowledge,#4 notify Application,NetApp Confidential - Do Not Distribute,53,准同步 SnapMirror,vol X,vol Y,vol Y,vol X,Application,#1 write,Building B,Building A,IP/FC,#3 send,#4 acknowledge,#2 not

26、ify Application,NetApp Confidential - Do Not Distribute,54,SnapMirror 的级联,Source Filer,Source Volume (read + write),SnapMirror Sync/Async,Target Filer,Target Volume (read only),SnapMirror Async,Target Filer,Target Volume (read only),SnapMirror Async,Target Filer,Target Volume (read only),NetApp Conf

27、idential - Do Not Distribute,55,NetApp TDPS 工作原理,生产系统,备份系统,TCP/IP,TRC 复制客户端，安装于应用服务器或 FC SAN交换机。,TRS 服务器端，接收所复制的数据，并保证其一致性。,可通过 Web 浏览器集中管理,数据块级增量复制,Host Logical Volumes over TCP/IP,Fabric LUN over TCP/IP,NetApp Confidential - Do Not Distribute,56,NetApp TDPS 管理界面,NetApp Confidential - Do Not Distri

28、bute,57,Physical,Logical,Media,Tracks & Sectors,Physical Blocks,Physical Volume (Array),OS Physical Device,Host File System,Directories / Shares / Files,Application,Logical Volume Manager,NetApp TDPS 数据写操作的截取,基于服务器: logical volumes,基于FC交换机: LUNs,LUN,NetApp Confidential - Do Not Distribute,58,LAN / W

29、AN,iSCSI,Any Vendor,Any Vendor,各种存储,各种服务器卷方式,各种Cluser方式,Internal,Solaris,AIX,Linux,Windows,各种服务器,HP-UX,投资保护,Cisco MDS / SANTap,Veritas,Sun,Microsoft,IBM LVM,No VM,HP LVM,Microsoft,Sun,Veritas,HP,IBM,FC,DAS,System,NetApp TDPS 支持的平台,NetApp Confidential - Do Not Distribute,59,NetApp TDPS 数据流程（数据源）,Sour

30、ce Volume,Bitmap Volume,Buffer Memory,Log Memory,Destination Volume,Data Log Volume,Meta Log Volume,Apply Engine,Application,TRS,TRC,Consistency Engine,Tap,Bitmap Memory,Global Clock Services,Write Tap,TRCs,O,C,A,B,B,C,NetApp Confidential - Do Not Distribute,60,NetApp TDPS 数据流程（Bitmap日志）,Source Volume,Bitmap Volume,Buffer Memory,Log Memory,Destination Volume,Data Log Volume,Meta Log Volume,Apply Engine,Application,TRS,TRC,Consistency Engine,Tap,Bitmap Memory,Global Clock Services,Write Tap,TRCs,O,C,B,C,B,NetApp Confidential - Do Not Distribute,61,NetApp TDPS 数据流程（目标端）,Source Volume,Bitmap Vol