NetApp基础知识介绍

1、NetApp根底知识介绍-周波 2021-1-27一、NetApp硬件根底知识1、NetApp 四种核心产品：Filer/Nearstore/Netcache/V-Series ;Filer 一指存储设备.提供生产数据的原始存储,具有很高的可行性 和性能,并提供快速、简单、可靠的数据访问；Nearstore 也叫备份数据存储.提供备份数据或归档数据的存储, 与磁带库相比,它具有更快和更有效的方法去访问数据. 它是专业的近线存储,是在线原始存储与离线备份存储 之间的桥梁；Netcache也称临时缓存.它提供临时存储或常用数据的缓存,专业用于内容分配,把内容移动到网络的另一端以改良性能 和优化带宽

2、.由于数据拷贝缓存接近用户,用户不用通 过网络传送就可以得到数据.它还进行访问限制与过滤、 应用加速和流控.V-Series 一虚拟化存储,允许Data ONTAP软件通过现有的光纤通道 SAN吉构来访问多个代理存储阵列；2、NetApp系统硬件组件和存储硬件组件?系统硬件组件PSLH冗余电源Fan一冗余风扇CP5主处理芯片系统内存一主内存NVRAM不可挥发RAM掉电时保存数据Expansion一扩展适配卡,不同型号产品可以有 0-n个,功能为让系 统限制外围设备,譬如NIC /网卡.NIC一网络接口卡,通过主板上以太网口提供访问网络和网络协议.Console 口一 Console连接是物理的

3、或远程终端,用来配置和监控 NetApp系统,也可以运行诊断和收集系统信息.Bootdevice 一系统启动时用它来初始化系统.WAFL操作系统中的文件系统, Write Anywhere File Layout ,任意 位置写入文件布局.WAFL是基于数据块的,使用没有片段的 4KB 大小数据块.WAFL 结合 NVRAM、RAID、Snapshot的 设计是NetApp的独特之处.WAFL勺主要特点及其所带来的优势包括：永远一致性的文件系统：任何时刻文件系统均处于一致性的状态, 即 使遇到非正常断电或不正常关机后, 也不需执行硬盘检查,即可在复 电后2分钟内迅速提供效劳.具电池保护的NVR

4、A阿志：利用存取速度较硬盘快一千倍的内存, 担 任文件系统的日志,同时保护metadata及data的交易纪录,并加速 写入的效率和反响时间、保证文件系统的一致性、保证写入的交易不 会因断电而流失.内建智能型最正确化的RAID磁盘阵列治理系统：配合NVRA陶志功能, 藉由硬盘区块的配置最正确化,可将大量的随机写入转为少量的循序写 入,真正到达平行写入(Stripe Write)并减少磁头移动的次数和磁 头移动的距离的目的,加速文件存取和搜寻的速度.能增长的文件系统：不需其它软件的协助,就可直接实时动态线上扩 增文件系统容量且马上能使用新增加的容量. 每次可只增加一块硬盘 或多块硬盘的方式来扩增

5、,完全不需要停机,也不需要等待时间.另 外也可在不扩增容量的前提下,动态线上提升文件数量的上限,完全 不需要停机,也不需要等待时间,也不影响系统运作效率.瞬间快照备份(Snapshot):使用不需要移动硬盘区块的 WAF氏禾技 术,可瞬间备份整个文件系统,每个 volume可有255份快照,每个 使用者都有自己专属的一个快照目录,可自行恢复只属于自己在任一 快照时间点的资料,完全不需系统治理人员的协助.每个快照备份皆 是完整的文件系统备份(Full File System Backup) ,不管已有多少 份数的备份,系统运作效率皆不受影响.注意：以上组件用于 NAS (IP SAN解决方案,如

6、果使用FCSAN需要光纤交换机和HBA#来相连.?存储硬件组件PSLH冗余电源Disk drive 2个或多个,用于存储和恢复数据.ESH/LRd连接机头与盘柜的光纤接口模块, 一个是电子开关HUB也 叫内嵌开关HUB),另一个是环弹性电路.RAID Redundant Array of Independent Disks,独立冗余盘阵.在NetApp中,有二种 RAID可供选择,RAID 4和RAID DP默认 选择为RAID DP它具有更高的可靠性.3、盘柜(disk shelf)硬件组件PSU-冗余电源ESH/ESH2/LRC光纤连接模块.DS14/DS14mk2 FC：柜可以使用这三

7、种模块,老盘柜FC9只能使用LRC模块.(DS14mk2 AT 只能使用AT-FC模块)Disk drive 一硬盘.种类有 FC SA阴口 SATA盘柜种类：近期的有 DS14mk2 FC / DS14mk2 AT1 ) DS14mk2 FC7卜型与前身DS14类似,支持两倍环速(two loop speed);环速1Gb/2Gb可选,但如果采用LRC莫块,只能设置1Gb 环速.2 ) DS14mk2 ATffl于 NearStore ,它采用 AT-FC模块.早期的有DS14/FC8/FC91)DS14只支持1G环速.2)FC8 最多支持 18G 的 7 个 disk drive .3)F

8、c9 最多支持 18G/36G/72G的 7 个 disk drive .注意：不同的接口模块类型支持不同数量的盘柜连接.FC-AL限制盘柜接口限制模块 ESH/ESH2fc同一 Loop中最多限制6个 盘柜,LRC在同一 Loop中最多限制4个盘柜.同时在同一 Loop中不 能混合使用ESH(ESH2)口 LRG4、Hot swappable component(可热插拔组件)系统组件中：PSLff口 Fan;盘柜组件中：PSLff口 disk drive ;注意：如果采用多路径连接,那么ESH/ESH2/LR觉些接口模块也是可热插拔组件.5、FAS2040以及扩展盘柜DS14简单介绍FAS

9、2040单机头(node)带12块1TB SAT颂盘,体积2U; 2个扩展 盘柜DS14#带14块1TB SATA®盘,体积3U;Hardware Overview of the FAS2040 SystemFAS2040 frontDisk drive power and fault LEDsOto 12 disk drives ,System LEDsPowerFaultControllerA activity !-ControllerB activity'LIFTING HAZARDImportant:For hot-swappable FRUs:Always cons

10、ult :/app.coni for current field-replaceable unit (FRU) replacement procedures.nNetApp2 powersuppliesFAS2040 rear2nd controller module (for active/active configurations only)Controller_module ESm 工二口口口 KTTTrnBrnriMU rTTTja :NVMEM status LED2 Fibre Channel ports-I SAS portConsole portL Fault status L

11、EDL 4 network portsL RM (Remote Management) port Shelf ACP port (eOP)AcautqnShutting down a controller moduleShut down the target controller module (called a "node" in an active/active configuration) by completing the applicable procedure:If you have an active/active configurationt Check t

12、he status of the target node by entering the following command at the system console of either node: cf status连线电源线/网线/地线/A-Loop/B-Loop电源线一连接至电源插座；网线一把已经设置IP地址的以太网口(e0a和e0b)连接至以太交换机上；地线一2个机柜互连；A-Loop: 1)shelf1 设置 ID=1,环速设置 1GB/2GB2)filer FC-AL port 0a连线到 shelf1 的 portA IN ;3) shelf2 设置ID=2,环速设置1GB/2

13、GB (1个loop环速必须内一致)；4)shelf1 的 portA OUT 连线至U shelf2 的 portA IN;B-Loop:1) filer FC-AL port 0b连线至U shelf1 的 portB IN ;2) shelf1 的 portB OUT 连线至U shelf2 的 portB IN;3)shelf2终端开关设置为 ON (ESH牙口 AT-FCX为自终端模块,可以不进行终端开关设置)-PSUPSUPSUPSUan4MlPSUPSUtMI 限6、Disk ID系统每1块硬盘都有唯一对应的disk ID ,它由path_id和 device_id 联合组成,标

14、记形式为 path_id.device_id ,如 0a,16 , 其中path_id指disk连接的适配器号光纤端口号,device_id 指 disk的loop号或者SCSI ID号.Disk id 号决定于shelf类型、shelf ID 和disk的bay号相 当于梢位,filer上bay号从左到右,从上到下bay号分别为0-3 , 4-7, 8-11FAS2040,shelf 上 bay 号从右到左分别为 0-13.DS14和DS14mk2 FC shelf上硬盘disk SCSI id 计算公式如下：SCSI id=shelf id *16 + bay 号例如disk drive

15、位于shelf2 上,bay 13,连接0a端口,那么SCSI id=2 *16 +13=45 , 它的 disk id 标记为 0a.45.7、加电顺序先加电盘柜,大约30秒后等盘柜初始化结束,再加电机头.二、NetApp软件根底知识1、独特的操作系统一Data ONTAP(以下以V7.2为依据)1)Data ONTAP关键特性：?统一的存储结构；?支持协议：SAN- FG iSCSI, NAS- NFS CIFS;?集成的RAID技术保护数据,预防盘失效；?固有的snapshot技术保护数据；2) Data ONTAPE大功能? FilerView- 通过WebU览器远程治理存储系统；?

16、FelxVol Volume-创立弹性卷,可随时增加或减小卷大小；? Snapshot-提供在线备份,并可快速恢复以前版本的数据,无需经过治理员操作；3) Data ONTAP操作系统的组成Network接口模块-接收用户端来的数据并送至物理内存；Protocol模块-先判别传送数据的协议,如 NFS iSCSI等,接 着从数据中剥去协议信息,并把裸数据送至WALFWAF膜块-Data ONTAP勺核心,它接收裸数据并把其拷贝放到NVRA肿,再传送给RAIDRAID模块-接收从WAF层来的数据,进行计算校验以保护数据, 然后把数据和校验信息传送给Storage ;Storage模块-接收到数据

17、后执行写盘的物理操作；6、笔记本电脑与 NetApp的console 口连接可以进行诊断程序运行或初次IP地址设置、盘归属owner 分配等.连接步骤：1把 RJ-45 to DB-9 或 DB-9 to DB-9 线分别连接设备 console 口和电脑；2翻开超级终端,命名连接名称,如 my netapp connection ;3 选择coml串口,并进行串口参数设置,Bautrate=9600 ,data bit=8 , parity=none , stop bit=1 , protocol control=none.4启动存储设备,就可进入 NetApp命令行模式界面CLI;5 在启

18、动存储设备时,如果按del键,可以终止启动.用如下命 令来启动诊断监控程序,CFE>boot_diags/ OK>sys_diags 进 入诊断界面进行设备各组件的诊断测试,结束后按exit退出,再重启动设备 CFE>boot_ontap/ OK>boot.7、存储系统访问有二种方式可以访问存储系统：CLI View命令行接口方式-进入方法参见6.Filer ViewWebffl形方式-进入方法如下 :filerIP/na_admin/弹出登录界面,username: root , password: root 登录后web界面上出现5个按钮1) FilerView 按

19、钮：访问 FilerView ;2) Filer At-A-Glance 按钮：存储系统状态快速查看；3) Documentation按钮：存储系统在线文档；4) Manual pages按钮：列出CLI下的全部命令和语法,帮助治理存储系统；5) Submit按钮：递交一个技术支持请求事件给 NGStS;8、物理存储单元和数据存储单元物理存储单元包括适配卡、盘、RAID组,数据存储单元包括Aggregate、Volume LUN1)RAID 组所有 Data ONTAIS：者B组成 RAID组,NetApp有 RAID4和 RAID DP 分别提供1块/2块数据盘损坏时的数据完整性保护.在 R

20、AID组中, 可以增加盘扩大盘空间,但不能移走盘减小空间.在RAID组中当1块/2块盘损坏时,Data ONTAP会启用1块/2 块全局热备盘来替代更换它,并自动校验数据重建坏盘上的数据到更 换盘上.在重建完成前,通过校验盘重建数据提供用户访问.2)AggregateRG 2 4AggregateAggregate 参数：? Name-只能字母或下划线_开头,中间允许字母、下划线和数字,不能超过255个字符；? Parity 默认为 DP? RAID组大小一可以根据实际情况来选择,建议采用默认值；? Disk selection 一手动、自动；? Disk size 一盘大小；? Number

21、of disks 一包括校验盘在内,将分配给 aggregate的磁盘数量；Aggregate对磁盘的要求：?相同类型；?相同转速；Aggregate 限制：Aggregate最大数量100个；Volume最大数量200个；Aggregate/传统卷最大容量16T;采用iSCSI/FCP的 CFO最大弹性卷数量50/node或 100/cluster ;Aggregate的相关命令：相关命令参数请自己查阅? Aggr create创立个新的 aggregate ;? Aggr add 一给现有的aggregate增加磁盘；? Aggr status 一显示 aggregate 相关信息；查看

22、aggregate 状态；? Aggr rename一重命名 aggregate ;? Aggr options aggregate 选项设置；? Aggr offline/online offline/online aggregate ;? Aggr destroy 把 offline 状态的 aggregate 转化为 spare 状态；3)Volume传统卷一traditional volume弹性卷一flexible volume卷结构Special virtual root path /vol /volOO /etcRoot volumeVolume.Directory (confi

23、guraDirectoryO /users O /cheryl卷概念：?卷是文件系统,它持有可通过 Data ONTA改持的协议来访问的用户数据；?卷有二层,物理层和逻辑层,物理层代表物理盘,逻辑层代表文件系统；? Aggregate是物理层,FlexVol是逻辑层；Volume的相关命令：相关命令参数请自己查阅? Vol create 一创立一个新卷；? Vol status 一查看卷状态,包括卷大小、卷选项等；? Vol rename 一重命名一个卷；? Vol option 一设置各种卷选项；? Vol offline/online一更改卷的活动状态；? Vol restrict一把一个

24、卷移到限定的 node上；? Vol destroy 一把一个offline 状态的卷转化为spare盘;? Vol add 一给现有的传统卷增加磁盘；? Vol size 一增加或减少弹性卷大小；? Vol container 一查看卷的归属；Volume的最大文件数一15万个WetAppl>>val/volO/WetAppl> ikaxf lies volO 1500000/vol/vol0 iused45 58ifree %lused Mounted t1028404/voI/tjoK% irodes7iew the number of files in a volumeIncrease tn& maxinunfi nufncer of files in a volume4、LUN 逻辑单元号应用于SAN构中,协议为iSCSI或FCRiSCSI连接：EthernetSwitchStorageApplianceFCP单路径连接:LUN定位:qtree 1Volume 1 /vol/vol1LUN定义：nitiat0r )Ilsee thej!ILUN as a X/ P