NetApp-FAS2040-存储整合方案和配置清单

1、广东恒峰信息技术存储整合设计方案建议书二月 18, 2022目录1前言32NetApp公司介绍43系统需求分析54方案设计原那么65网络存储架构的选择75.1以太网文件系统存储区域网NASFS SAN75.2光通道数据块存储区域网SANFC SAN75.3SANFC SAN与NASFS SAN的比拟85.4以太网数据块存储区域网iSCSIIP SAN95.5SANFC SAN与NASFS SAN的融合106技术方案建议136.1方案总体设计136.1.1iSCSI整合方案156.1.2NAS整合方案可选156.1.3配置列表156.1.4卷组容量和RAID划分166.1.5iSCSI的容量调整

2、176.1.6IP网络相关设计176.2存储虚拟化管理186.2.1Flexible Volumes的概念186.2.2性能的提高196.2.3灵活的容量规划206.2.4FlexVol的技术优势216.3数据保护226.3.1增强型RAID-4226.3.2RAID-DP236.4FlexShare数据卷优先级别管理256.5A-SIS重复数据删除技术256.6系统扩展性266.7系统管理276.7.1FilerView277NetApp FAS存储系统介绍297.1FAS2021/A297.1.1系统概述297.1.2硬件特性297.2FAS2000 系列产品技术规格30学习文档 仅供参考

3、1 前言本文描述了NetApp公司针对揭阳榕城区政府的效劳器整合存储工程的整体技术方案。文中FAS / Filer是指NetApp的统一网络存储设备。2 NetApp公司介绍NetApp (NASDAQ: NTAP) 是全球公认的存储界的领导厂商，提供统一的、可高度扩展的、高可用的以及可完全互操作的存储与数据管理解决方案。NetApp的数据存储管理解决方案，构建于业界领先的硬件、软件与效劳之上，经过充分测试并经过长期使用，充分证明能够使企业获得更好的竞争优势，改进盈利能力。所有NetApp产品包括NearStore近线存储与SnapLock，NetApp法规遵从解决方案的标志被设计用于效劳于多

4、平台，分布的计算环境并能够熟练地控制复杂的数据存储与管理需求。正象越来越多的企业所发现的，所有NetApp解决方案的优势非常清晰：快速、更可靠、无缝集成、简单地安装与维护、以及比传统的存储技术更经济的本钱。作为一个1995年上市的公司，NetApp建立起了稳健成长的良好记录，到达了连续10个季度的与上年相比的收入与利润双增长。NetApp在FY08年的年收入超过30亿美元，最近还被美国财富杂志评选为“增长最快的公司。NetApp公司还是美国标准普尔500与NASDAQ股市100的指标股成员。99,00，01连续三年被财富杂志评为全美最快成长公司前十位;被商业周刊杂志评为99年全美最正确业绩公司

5、第19位；99,00年连续两年名列高速增长公司前100位(20th/00) :/ businessweek /2000/00_13/bw50.htm :/ businessweek /2000/00_22/b3683022.htm 其数据存储设备-FILER占2006年NAS存储市场的57%，处于绝对优势地位； 占IP SAN市场的30%，处于市场领先位置；除此之外，NetApp公司在存储业界中率先实现了在同一物理设备上IP SAN与SAN结构的融合，成为一体化的存储解决方案的厂商。3 系统需求分析 揭阳榕城区政府目前有多个业务系统企业办公、财务、邮件、网站效劳、文件效劳等业务运行在 Wind

6、ow2000、Windows2003平台上，数据主要存储在效劳器主机的内置硬盘或磁盘阵列中，随着业务的不断增长和关键业务系统的性能提升，目前基于分布式存储的存在一定的平安性、可用性及管理问题，揭阳榕城区政府希望把多台效劳器系统的存储进行整合，进一步提高数据平安性、可用性和性能，提高整个系统维护效率和降低系统维护本钱，防止数据管理的风险。目前有多个业务系统的数据存储要求，考虑未来的数据增量，可用数据量在1TB，考虑到存储系统投资本钱和总体拥有本钱的因素，揭阳榕城区政府希望用基于统一的网络存储架构来整合本次工程中的业务系统。 原有存储设备使用了效劳器本地磁盘存放数据，此次工程中，可以通过整合的方式

7、将所有不同连接方式的存储统一整合到1台网络存储设备中。存储整合会带来如下的好处：Ø 减少维护本钱 Ø 减少维护复杂度Ø 提升整个系统性能 Ø 提高系统可靠性Ø 统一数据备份管理 考虑到揭阳榕城区政府业务系统的连续性，不应该对主机和数据库软件进行改动，而应该只对存储局部进行更新换代来防止影响整个核心业务系统的稳定性。 目前有三种主要的网络存储技术：SAN，NAS，iSCSI，各自有优缺点，针对揭阳榕城区政府的业务系统的实际情况，需要针对不同平台运行环境选择适宜的网络存储技术。但同时不应增加太多系统本钱。同时应用SAN和NAS技术的时候，对于存储设

8、备来讲，系统能够动态灵活的调配SAN和NAS的使用空间来适应前端业务系统的变化。 系统性能是整个系统设计的另一个要点，考虑到已有的windows系统运行相对平稳，能够承载已有的业务系统。因此新购系统的性能必须远好于原存储系统，来保证新购系统的性能可以满足业务系统要求。 数据平安性是存储系统最核心的问题，这里需要详细描述整个系统的数据保护能力。 4 方案设计原那么1标准性存储系统设计应完全基于现有电脑和网络设备业界的开放标准，适应揭阳榕城区政府存储整合工程现有网络系统硬件环境要求。2可扩展性在满足当前的业务需求的同时，还考虑到今后业务开展的需求，确保在未来扩容时能够扩展到更多的存储容量支持。同时

9、能够充分利用现有的资源，保护投资。3高可靠性在确保系统可靠工作和数据的可靠性的原那么根底上，尽可能的做到高起点，选用先进的技术和设备，使构建的存储系统有较高的技术水平，以适应今后的开展。4可管理性和可维护性存储设备可以通过多种技术和方式实现了高可靠性，同时也增加了系统的复杂性，从而容易导致维护和管理的复杂性。因此在方案设计中在提供高可靠性的同时，也要注重提供存储系统的可管理性和可维护性。整个系统应该有灵活的系统扩容方案，能够进行不影响系统和应用工作的在线扩容。能够采用基于Web的界面对存储设备进行配置管理。系统配置工作应该简单明了，流程清晰。系统应该能够提供远程告警。5. 高性能整个存储系统应

10、该提供较高的文件读写速率，IO操作次数，非常短的响应时延；而不是只提供单个指标的高性能，从而在整体上提升性能。5 网络存储架构的选择数据存储是已经成为整个信息化建设的重要组成局部，需要提供多功能、多用途的存储资源整合、备份、容灾等能力。在设计一个复杂的存储系统解决方案时，用户往往会在采用何种网络结构上举棋不定。是采用光纤通道FCP SAN方式，是采用iSCSI SAN方式，还是采用NAS方式？这需要根据前端的业务类型、主机平台以及具体的应用需求，经过仔细的分析、评估之后才能够决定。概略而言，以上列举出的三种存储网络架构是互相联系又互有区别的，在不同的业务应用环境之下，它们能够发挥不同的功用，分

11、别提供各自独特的优势。我们有必要对SAN(FCP SAN和iSCSI SAN)、NAS，以及它们之间的比拟进行简要的介绍。5.1 以太网文件系统存储区域网NASFS SANNASNetwork Attached Storage网络存储，简单的说，NAS是通过TCP/IP以太网络连接的存储设备。NAS存储设备通过标准的网络拓扑结构Ethernet连接到一群电脑或者效劳器上，而不象FC SAN那样需要昂贵复杂的光纤交换机，NAS使用普通的以太网络交换机，即插即用。NAS所使用的是存储设备自己的文件系统，数据传输协议是TCP/IP over GbE，交换机是Ethernet Switch，资料存取的

12、协议那么有NFS、CIFS、 、DAFS。图表 51：FS SAN (NAS)5.2 光通道数据块存储区域网SANFC SANFC SANFibre Channel Storage Are Network光纤存储局域网络是允许存储设备和效劳器之间建立直接的FC光纤连接，通过这种连接实现只受光纤线路长度限制的集中式存储。SAN可以被看作是存储总线概念和DASDirect Attached Storage直连存储的一个扩展，通过FC光纤通道，前端的效劳器象使用本地硬盘一样使用后端的存储。FC-SAN的存储设备使用连接主机的文件系统，常见的主机文件系统有UFS (Unix File System)、

13、NTFS (NT File System)、VxFS (Veritas File System)，数据传输协议是FCP (Fibre Channel Protocol)，交换机是Fibre Channel Switch，资料存取的协议是SCSI。图表 52：FC SAN5.3 SANFC SAN与NASFS SAN的比拟以FC-SAN的架构来看，存储媒体的集中解决了磁带集中备份恢复与资料集中管理的问题，但仍无法解决资料共享与改善应用程序执行速度的问题。以GbE-SAN架构的NAS来看，因为资料存取是透过存储设备本身的文件系统，并且提供平安的跨平台档案锁定，因此所有不同的主机或不同平台的主机皆可

14、同时存取同一个档案，到达了实时性资料共享的目的。另外对NAS而言，主机在进行资料存取时，并未透过主机的文件系统，因此主机并不需要负担存取资料时的硬盘区块 (Block) I/O；而SAN所连接的主机仍必需负担硬盘区块 (Block) I/O的负载，在相同的磁盘阵列系统和硬盘数量下的SAN和DAS，使用SAN的主机其效率将和DAS相同。倘假设NAS的文件系统效率够高、够稳定，主机的CPU就可以全速执行应用程序的运算，不必负担文件系统和底层的硬盘子系统的负载，就可缩短应用程序执行所需的时间。由以上分析可整理成以下的比拟表：FC-SAN Attached StorageNetwork Attache

15、d Storage与主机连接的传输协议Fibre ChannelGigabit Ethernet使用的资料存取协议Block ProtocolSCSI over FCPFile ProtocolNFS, CIFS, 文件系统由所连接的主机决定由NAS设备决定集中化共享的工程存储设备存储设备及档案兼容性需考虑HBA、HUB、Switch、Router、Integrator、software整合的兼容性TCP/IPIEEE802.3z (1000Base-SX)IEEE802.3ab (1000Base-T)IEEE802.3ac (VLAN TAG)IEEE802.3ad (Link Aggre

16、gation)IEEE802.3ae (10Gb/s Ethernet)传输速度1Gb, 2Gb100Mb, 1Gb, 10Gb交换机平均单端口本钱倍数3x 5x1x资料集中备份可以可以实时性档案共享无法提供可以移除应用程序效劳器对Disk I/O的负载无法提供可以无使用上的距离限制无法提供可以表格 51：FC SAN和NAS的比拟虽然看起来NAS确实有它的优势，但是扮演一个信息时代转变的重要角色，要能够对现有资料满足存储、存取、备份恢复等所有数据管理的需求。一个存储设备是否能担任NAS的角色，至少需符合以下的条件：· 支持数据库的资料：Oracle8i、9i、9iRAC、MS-SQ

17、L Cluster、DB2、Sybase、Informix。· 支持邮件效劳器的资料：MS-Exchange Cluster、Lotus Notes、Domino、Sendmail。· 支持跨平台NFS及CIFS锁定的平安资料共享，以防止资料损毁和读取错误的资料。· 支持网络数据管理协议 (NDMP)，以到达网络无负载 (LAN-free) 及效劳器无负载 (Server-free) 的备份方式，同时也能够支持具扩展性的Tape SAN包括FC及GbE架构的备份方式。· 在大容量的文件系统如单一volume为16TB或更高时高负载运作下，文件系统不会损毁

18、。在不正常断电及关机时，文件系统不会损毁，也能快速激活并立刻提供效劳。· 能随时扩增所需硬盘数量一颗或多颗至使用中的文件系统，不用等待，就立刻可使用扩充后的新容量，同时不对系统造成停顿和效率的影响。虽有一些名为NAS的设备在市场上出现，但是尚不能满足NAS的标准，也无法支持Microsoft Windows Cluster和SQL / Exchange Cluster，以至于企业不能将所有类型的资料全部集中存储在NAS上面，于是只能使用SAN先暂时解决资料存储设备集中化与资料集中备份的问题。理想中GbE-SAN的NAS一直无法实现。5.4 以太网数据块存储区域网iSCSIIP SAN

19、iSCSIInternet Small Computer System Interface是由IETFInternet Engineering Task Force，国际互联网工程任务组组织在2003年2月11日完成定义的一种基于IP网络协议的数据存储协议标准。其根本点在于应用IP网络协议承载SCSI的命令，使数据块得以在广泛成熟部署的以太网环境下进行传输。通过iSCSI协议，现有的计算平台可以从原来使用直连式存储DAS的环境迅速整合到网络存储FAS的环境，并且无需投资昂贵的SAN环境，和进行复杂的SAN管理。我们知道，现在的存储环境，包括两大类：直连式存储DAS和网络存储FAS，而网络存储又

20、包含两大类：NAS和SAN。虽然两者都是存储局域网SAN的概念：IP SAN和FC SAN，但由于习惯上的原因，通常我们把通过以太网接入、并且拥有自己的文件系统的存储称为NAS；而通过光通道协议接入、承载裸数据块的存储称为SAN。现在我们又拥有了新的一种存储设备iSCSI：通过以太网接入，但却承载裸数据块。为什么说iSCSI协议标准的完成是非常重要的呢？关键在于两点：1、FC SAN的部署是昂贵的，管理是复杂的；2、有极少局部的软件由于种种原因往往存在商业的原因不支持网络文件系统，即不能够在NAS上无缝使用。以上两点导致了iSCSI的诞生。因为，现在企业环境下都部署有完善的以太网络，采用了iS

21、CSI技术后，我们可以直接充分利用企业现有的以太网环境，使得原来的网络投资得到充分的利用，并且无需对网管人员进行额外的培训。毕竟，承载的货物数据块是一样的，差异仅在于交通工具而已。而在千兆以太网上承载iSCSI协议本来其效率就可以，未来的开展更导致了“交通工具和FC SAN的相比拟就像飞机和火车的区别。在2002年底，Intel公司的效劳器侧的10G的以太网卡的推出是一个划时代的事件，从此，效劳器的以太网环境可以向10G推进。相比拟千兆以太网，在带宽上是10倍的提高；即使和2G的光通道比拟，也是5倍的增进。更重要的是，所有的应用软件都可以使用iSCSI协议，因为本来他们就支持SCSI的命令。所

22、以现在需要作的一件工作是完善iSCSI主机侧的驱动软件，而这方面Intel又提供了巨大的支持，他们的Intel PRO/1000T IP Storage Adapter把iSCSI协议固化到了硬件的级别，使得在实现上大大地简化了相应的难度，而在性能上又有了一个质的飞跃，从而防止了当年IBM的覆辙。图表 53：iSCSI框架图在实现的方式上，业内目前有两种方式：1、采用相应的存储交换机，如其MDS 9000和5420、5428的存储路由器充当中间的交换机，存储设备那么可以采用普通的磁盘阵列；2、采用标准的以太网一般使用千兆以太网交换机，但要求存储设备使用能够支持iSCSI协议的存储产品，如站在这

23、种部署方式前列的Network Appliance公司的产品。很显然，采用第一种方案需要新的投资和管理的知识，但第二种方案那么是充分利用现有的投资，至于管理，当然是老一套。于是我们可以在同一种拓扑下，开始我们新的游戏。5.5 SANFC SAN与NASFS SAN的融合光纤通道存储局域网SANFC-SAN的概念确实是一个先进的概念，一改原来分布式存储导致部署和管理上带来的诸多复杂性。传统的NASFS-SAN概念由于使用的是公网而导致业内对其有许多的偏见。更新后引入千兆存储专网网的NAS充分满足了SAN定义对构建计算平台和存储平台之间的存储局域网的要求。因此也称为IP SAN。但根据约定俗成的习

24、惯，SAN偏指计算平台和存储平台间采用数据块进行传递的网络模型，而NAS狭义地定义计算平台和存储平台间采用文件的方式进行数据传递的网络模型。iSCSI的诞生更加说明了网络模型的实现究竟使用光通道协议还是以太网协议是相对次要的环节。这只是承载数据块的工具而已。因此，SAN和NAS的区别在于传递的内容是数据块还是文件，更根本上来说是文件系统所处的位置。对于企业来说，只有极少局部的数据是仅能应用在SAN或NAS的环境下的。绝大局部的数据是既能应用在SAN上，又能应用在NAS上。所以，人们意识到SAN和NAS融合的必要性：减少管理复杂度，提高存储的有效利用率。图表 54：NetApp公司的统一存储方案

25、目前业内实现NAS和SAN融合的方法有两个：一种是在SAN前增加NAS网关；另一种是NetApp的统一网络存储。在SAN前增加NAS网关的方式是在原有的SAN存储前面增加一个NAS网关，原有的SAN存储可以继续连接光通道交换机形成SAN网络，新增的NAS网关可以连接以太网交换机形成NAS网络。这种方式需要宿主SAN存储物理隔离一局部空间供NAS网关来使用。这种方式的缺点是：彼此之间的空间无法进行有效利用；系统中存在两套设备有可能NAS网关是另一个厂商的，如HDS的NAS方案，其实际采用的是NetApp的NAS网关 gFiler，管理复杂度增加。这种方式就像给病人换一条胳膊，虽然可以用，但毕竟不

26、如自身本来的胳膊好用，而且两者偶尔可能还会出点问题。业内另一实现的方式是NetApp的统一网络存储。这种实现方式和SAN前加NAS网关正好相反，不是SAN到NAS的支持，而是NAS到SAN的支持，即在原有的NAS根底上，增加对FCP协议的支持就完成了。由于NAS具有自己的操作系统和文件系统，因此增加的FCP和原有的NFS、CIFS、 一样，仅是一个协议的支持。同一网络存储可以通过不同的接口卡完成对SAN和NAS的同时支持，如通过以太网卡提供NAS的访问效劳，而同时又可以通过HBA卡提供SAN的访问效劳。至于NAS和SAN那么可以共同的有效使用所有虚拟化的空间。同时，可以看到这种实现的模型其管理

27、还是原有的NetApp的产品，因此管理复杂度没有大幅度的改动。换言之，这种统一网络存储也给SAN的存储带来了一种简单化管理的实现方式。所谓存储的融合也正是NetApp的理念所在，当前的NetApp的Filer真正实现了存储的统一。他的一个设备不但支持NAS，同时也支持SAN，而且也支持iSCSI。这也是其他厂商所无法比拟的。用户在此根底上可以将不同需求的应用放在同一存储设备上，并根据应用的协议需求通过不同的存储协议进行支持。这样既节约的大量采购本钱，同时也提高了管理和维护以及备份的易操作性和所有数据的平安性，降低了总体拥有本钱。6 技术方案建议6.1 方案总体设计 NetApp FAS存储系统

28、可以在同一存储平台上同时支持FC SAN、iSCSI、NAS等多种存储架构的接入方式，便于企业用户集中管理业务系统的数据，简化管理和便于维护。 考虑揭阳榕城区政府的实际情况，NetApp认为可以采用iSCSI方式来整合存储。iSCSI是基于IP的网络存储技术，可以在保证高性能的前提下降低系统的总体拥有本钱和投资本钱。考虑揭阳榕城区政府业务系统的window2000、Windows2003效劳器主机的情况，将现有各个业务系统的数据集中存储整合在一台高性能的存储系统，将现有业务系统的数据分别迁移到新的存储系统平台上，所有现有的操作系统平台、数据库类型和存储管理模式继续保存，采用iSCSI后的主要优

29、势在于为块级协议，对应用的兼容性非常好。相比拟于FC SAN来所，iSCSI 协议本身的兼容性非常好，没有FC SAN 中复杂的兼容性问题，维护本钱大大降低。NAS和iSCSI是基于IP的网络存储技术，可以在保证高性能的前提下降低系统的总体拥有本钱和投资本钱，通过整合存储完全可以满足揭阳榕城区政府业务系统的数据存储要求。 IPSANISCSI、NAS整合方案如以下图所示： NetApp FAS存储系统的 SAN存储架构可以支持主流的主机平台，包括IBM AIX；HP-UX； SUN Solaris；Linux； Windows 2000 / 2003等。 NetApp存储设备这里我们选择FAS

30、2020A统一网络存储设备， FAS2020A是一款中低端的企业级存储设备。容量及端口数量列表如下：FAS2000 系列产品概览FAS2021最大原始容量68 TB最大磁盘驱动器数68双控制器有高速缓冲存储器2GB最大光纤通道端口数4最大以太网端口数4存储协议FCP、iSCSI、NFS、CIFS远程管理有 NetApp存储设备这里我们选择FAS2020A统一网络存储设备，FAS2020A是中低端的企业级存储设备，最大容量为68TB，可以支持最多4个GE端口和4个FCP端口，完全可以满足揭阳榕城区政府的要求。6.1.1 iSCSI整合方案 对揭阳榕城区政府运行在Windows 平台上的SQL S

31、erver、财务以及邮件系统及网站等应用，建议用iSCSI方式进行整合，主要原因是iSCSI 可以提供非常好的应用兼容性和性能。此种方式使用iSCSI作为Windows 主机和NetApp 存储设备之间的通信协议。在Windows主机上需要安装iSCSI Initiator软件，该软件由微软免费提供。在不需要非常高性能的前提下，可以不购置额外的HBA卡，在现有的千兆网络中即可实现SAN的块级存储要求，本钱较低。在效劳器主机上看到的存储系统分区是本地的磁盘系统LUN，而不是网络硬盘。 iSCSI 位于存储的IP私网使用隔离的私网IP地址，iSCSI 可以利用IP网络本身的智能来实现网络路由的自动

32、切换。从而实现没有单点故障。这一局部可以参见IP网络设计一节。6.1.2 NAS整合方案可选 在此种环境下，直接把NAS的网络端口接入网络，用于普通的用户文件共享效劳。此时使用公网IP地址或者OA网的私网地址。提供文件共享效劳时只需要在NAS侧设置NFSUnix平台文件访问和CIFSwindows平台文件访问网络共享就可以提供效劳了。同时可以连接Windows 2003 / 2000 / NT4 的域控制器对用户进行基于域的认证。也可以连接UNIX NIS效劳器作基于NIS效劳的认证。 对运行在NT平台/ UNIX /LINUX上的文件级应用，建议使用CIFS或NFS方式来整合。对于运行在Wi

33、ndows 2000上的应用，可以使用CIFS或iSCSI二种协议根据需要来进行整合。 图中采用了4个GE端口来连接前端主机。为了平安考虑，构建存储私网提供数据库和高性能效劳的端口和普通的文件共享效劳端口应该区分使用。如果端口数量缺乏那么可以采取划分VLAN的方式进行平安隔离。FAS2020A的2个控制器采用交叉连接的方式连接到不同的GE交换机，主机可以采用同样的方式，这样整个系统没有单点故障。6.1.3 配置列表 本方案推荐存储系统FAS2020A，配置如下：1、 FAS2020A配置双控制器，2GB Cache，4个4Gb Gb光纤端口和4个1Gb以太网口；2、 FCP、iSCSI、CIF

34、S可选等协议，同时支持FC SAN、IP SAN、NASwindows平台文件共享等多种存储方式；3、 存储容量按目前需求，先配置8块300GB 15000转SAS磁盘，以后可根据数据增长情况可在线扩展容量；4、 配置存储集群Cluster、Snapshot快照软件、Dedup(A-SiS)重复数据删除软件，实现存储访问高可用性及数据快照备份；详细配置清单请看附件。 这里需要说明的是整个FAS存储系统配置冗余的系统结构，本方案采用的NetApp FAS2020A存储系统的控制器、电源、风扇、硬盘、网络接口卡、光纤环路等部件具有冗余功能：6.1.4 卷组容量和RAID划分建议为了性能考虑，本次工

35、程全部配置15000转300GB SAS硬盘，考虑到未来容量扩充的需要可以先配置12块磁盘。由于本次工程磁盘数量较少，RAID方式推荐使用两个RAID45D1P1S；以后随着容量扩展，磁盘数目增多可以采用RAID-DP，可以用较低的本钱实现非常高的数据可靠性。NetApp的存储设备热备盘是全局的，不限槽位，所以只需要按照比例留出相应的热备盘即可。通常推荐2-3%比例的热备盘。但由于此次工程的数据量较小，处于平安考虑，建议留出至少2块磁盘作为热备盘。每个控制器至少1块热备盘因为本次工程整合的数据库多数为小容量的数据库，为了防止小容量数据库在整合时的性能问题，建议采用NetApp DataOnTa

36、p 7G中的FlexVol功能，首先创立Aggregate，每个控制器各有1个，每个Aggregate分配6块磁盘减去1块热备盘，然后在Aggregate磁盘中分配FlexVol，每个FlexVol上只放置1个业务系统的Data File或Log File，所有业务系统数据库的Control File和Binary File可以统一放置在1个FlexVol上。这样做的好处是所有的数据库共享Aggregate磁盘的性能，防止热点盘的性能瓶颈。6.1.5 iSCSI的容量调整NetApp存储设备具有非常完整的统一网络存储功能，可以在同一台设备上同时支持FC SAN；NFS；iSCSI; CIFS等

37、多种协议。并且同一台设备中的NAS和SAN的容量分配比例可以灵活调整。具体的调整方式如下：1） 释放不用的存储空间 通过FlexVol 的减少卷空间设定，或者将不用的系统卷数据摧毁2） 将新分配的空间配制成一个新的卷3） 在新的卷中可以创立FC/iSCSI LUN或NFS export所有上述操作都可以由系统管理员独立完成无需购置额外的NetApp效劳。并且对于在FCP环境下创立的LUN，可以输出到iSCSI的主机中，此时iSCSI主机不需要更改任何设置就可以访问其中的数据。反之也是同样。所有前述的配置都可以在半小时之内完成。如果只是对NAS的数据共享卷进行扩容，那么只需要简单的增加卷容量就可

38、以完成，1分钟内可以在线完成配置。如果只是对NAS的数据共享卷进行容量缩减，也可以在1分钟内在线完成。如果只是针对LUN进行扩容，那么可以通过运行SnapDrive for Windows 4.0软件完成LUN的动态扩展。针对LUN的容量缩减在技术原理上来说不能在网络存储设备侧实现。6.1.6 IP网络相关设计由于本方案采用了支持NASIP SAN的网络存储系统，所以在客户端和FAS存储系统之间需要采用高性能的千兆以太网连接。为了可靠性考虑，需要采用冗余的网络连接设计。建议使用二台千兆交换机专门用于客户端和NetApp FAS 存储系统之间的连接。FAS2020A设备中每一个存储控制器的2个G

39、E千兆接口使用VIF虚拟端口/中继，Ethernet Channel/Trunking 以太网通道聚集中的Single-Mode以太网通道技术作为1主1备方式，分别连接到二台千兆交换机中。当然，也可以采用以下的网络连接方式：FAS2020A设备中每一个存储控制器的2个GE千兆接口使用VIF虚拟端口/中继，Ethernet Channel/Trunking 以太网通道聚集中的Multi-Mode以太网通道技术作为冗余负载均衡方式，连接到同一台的高性能核心千兆交换机中。如果FAS存储系统的主用GE千兆端口发生故障，那么可以自动切换到备用端口。这里需要注意的是在一些复杂网络环境下，交换机为了防止形成

40、环路而需要启用生成树STP协议。在此时发生端口切换时，由于交换机需要重新计算Spanning Tree收敛，如果采用普通的STP协议那么需要较长的时间缺省约50秒才能完成收敛。这里建议在和FAS存储系统及前端交换机相连的端口上使用千兆交换机的PortFast配置，此时交换机端口可以在用户端口状态变化时立即完成切换直接进入Forwording 状态而不需要经由STP协议完成切换。6.2 存储虚拟化管理 FlexVol技术不仅通过增加底层IO的分散度大大提升了数据访问的性能，同时其独有的存储共享池的技术，支持不同应用在存储空间上的真正共享和调剂，极大的提高了存储空间的利用率，简化了存储空间管理的复

41、杂度。而一般的预分配存储空间的管理方法，是在业务管理人员所提出的空间需求的根底上给每个应用系统分配一定的空间，这个空间分配是固定，分配给每个应用的空间都是一个给定大小的实际空间，不管此应用实际使用空间的大小，它都占用分配给它的物理空间，而再次调节这些空间是一件非常耗时的操作，且在这段时间内会影响应用的正常运行。因此这种传统的方式往往会导致用户的某些应用由于预先分配的空间过小需要扩容而同时还有大量的应用手里还有许多空闲的空间没被使用，但是又无法调剂给那些需要扩容的应用。用户唯一能解决此问题的方法就是继续购置容量，这样就会进入一个系统越扩容导致的空间浪费越大，而空间浪费越大越需要频繁扩容的恶性循环

42、，最终造成用户存储空间利用率低下和存储空间管理复杂的后果。而Netapp的FlexVol所提供的先进的存储空间的管理和使用策略完全防止的这些问题。6.2.1 Flexible Volumes的概念Flexible Volumes是一个划时代的新技术，所有的卷被视为逻辑的数据容器，同时可以在不破坏底层物理存储结构的前提下被独立的设置、调整大小，管理和移动。NetApp FlexVol 技术提供了真正的存储虚拟化解决方案，能够缩减开销和资本费用，减少业务中断并降低风险，同时还具有很高的灵活性，可以快速方便地适应企业不断变化的需求。FlexVol 技术可以自动集中存储资源，便于您在一个大型磁盘池中创

43、立多个灵活的卷。有了这一灵活性，您就可以简化操作，最大限度地提高利用率和效率，并可以快速、无缝地进行修改。利用 NetApp 存储解决方案，您可以随时随地根据需要以最低本钱增加存储容量，并且无需中断业务运作。如以下图1所示，一个Aggregate被定义为给卷Volumes分配空间的许多磁盘的池pool。从管理者的角度来看，卷仍保持着对主要项的数据管理。但由于是对管理者透明，Flexible Volumes现在面向的是逻辑项而不是传统的物理存储了。Flexible Volumes因此不再受限于它们存在的磁盘的限制了。你可以在一个存储的“池中定义一个你需要多大的空间的FlexVol，而不是由你创立

44、卷所在的磁盘个数硬性规定。一个FlexVol也可以不需要停机任意收缩或者扩展。同时Flexible Volumes可以在Aggregate所拥有的所有物理磁盘上实现条带化。对于那些对性能敏感的应用来说，Flexible Volumes比那些由磁盘个数限定大小的卷拥有更好的性能。7G以后的FlexVol存在于Aggregate中。6.2.2 性能的提高在Data ONTAP 7G中，RAID组仍由磁盘组成，其中包含一个校验盘如果是RAID-DP那么需要两块校验盘和一定数量的数据盘。以前Data ONTAP将一个或多个RAID组组成一个卷Volume。这种方式现在还可以在7G中实现在7G中称之为传

45、统的“traditional卷，但是从7G以后RAID组将通常组成一个aggregates。 假设在数据库系统中有一个存放数据文件的卷是一个最繁忙卷，在Data ONTAP 7G之前，该卷只能存在于给定的RAID组上。通常，根据卷的容量需求，RAID组将由少量磁盘组成。结果就是由于RAID是由很少的硬盘组成，此卷的性能将会受到磁盘数量的限制。 FlexVol比传统卷拥有更好的性能。在Data ONTAP 7G中，RAID组被整合起来创立出一个aggregates。由于卷仍然是存储管理的根本单位，它将跨越存在于一个NetApp 每个控制器中组成aggregates的所有磁盘，同时在这个大的agg

46、regates上也可以上可以存在多个卷。 这将使该卷充分利用所有磁盘的并行性能，满足在系统中某些比拟繁忙的卷对于性能的需求。FlexVol是灵活的，因为底层的存储的物理结构不需被预分区。6.2.3 灵活的容量规划 对于一个FlexVol的大小本质上是没有约束的，同时flexible volumes可以动态的调整大小。管理员可以将flexible volumes作为一个强大的工具为不同的用户、组和工程分配和提供存储资源。举例来说，假设一个数据库比原先预计增长快很多时，管理员可以在系统运行时随时重新配置相关的flexible volumes。重新分配存储资源的过程不需要任何宕机过程，而且它是对用户

47、透明的。 当需要额外的物理空间时，管理员可以通过添加指定磁盘给aggregate以提高其容量，新的磁盘将成为aggregate的一局部，同时其容量和I/O带宽将对存在于该aggregate中的所有的flexible volumes生效。 所有存在于同一个aggregate上的flexible volumes的总容量也可以超过aggregate的实际物理总容量。增加某一个FlexVol容量时也不需要改变存在相同aggregate其它的FlexVol的容量或者aggregate本身的容量。 6.2.4 FlexVol的技术优势 灵活的尺寸：NetApp的灵活卷的最小颗粒度是4KB，可以精确的适合各

48、种大小的存储应用的需求。其它的系统需要卷或者文件系统的大小要基于底层物理或者逻辑磁盘的整数倍而定，显然会浪费数百兆甚至数吉以至更多的物理容量。灵活地改变尺寸扩展和收缩：NetApp FlexVol技术允许WAFL文件系统在线且平安的进行扩展和收缩，以使文件系统精确的适合用户的数据需求。其它的存储提供商根本能够提供不停机的容量扩展机制，但他们却不提供类似NetApp FlexVol的无缝和简单的容量扩展，并且不能提供在线且平安的文件系统收缩的功能。空闲空间池：由于NetApp FlexVol可以像扩展一样简单的实现容量的收缩，已分配给FlexVol的未使用空间可以非常简单且平安的从FlexVol

49、移出并重新分配给其它即将被填满需要更多空间的FlexVol。通过NetApp FlexVol技术，未使用或者未分配的空间在aggregate容器层被视为一个池pool，可以被任意的FlexVol进行配置使用或者从FlexVol移出至池中。精确的数据管理：FlexVol支持NetApp高级的基于时间点数据镜像的快照SnapShot)和根据不同时间间隔颗粒度进行的数据复制SnapMirror功能。用户会根据不同的数据种类需要不同快照和复制规那么。现在可以将这些数据放于为其设定的FlexVol中，提供精确的快照和复制功能。瘦容量提供Thin capacity provisioning：NetApp

50、FlexVol可以实现瘦容量提供，即FlexVol仅仅占用已经被写入实际数据的物理存储空间，其他在FlexVol中已定义但未被使用的容量并不占用实际的物理磁盘空间。该功能在其它存储系统中是无法实现的，无论采用的是文件、LUN或整个文件系统。磁盘聚合提高性能：NetApp FlexVol技术使用一个新的智能数据容器对象aggregate。通过使用aggregate，FlexVol可以充分利用一个含有大量磁盘的条带化的全部I/O对各种大小和种类的数据对象进行访问。简单化的存储系统管理：通过使用aggregates，NetApp FlexVol实际上已经消除了在存储产品上令数据管理员头痛的所有低级别

51、的条带化的管理工作。Aggregates将注意力集中于数据的管理，而不是磁盘的管理，将他们从一味的磁盘驱动器的配置的噩梦中解脱出来。 6.3 数据保护NetApp提供了多种数据保护方案，分别应用于不同的级别来提高数据的可用性，它包括：· 增强型RAID-4· RAID-DP· SnapShot· SnapRestore· SAN中的快照· 基于主机备份软件的SAN数据保护下面分别进行论述：6.3.1 增强型RAID-4在存储设备的数据保护中，通常都采用RAID的方式来增强数据的可用性和提升存储的读写性能。RAID技术一般分为0；1；2

52、；3；4；5几种方式，也有厂商开展出0+1和1+0等变种方式。每种RAID技术都有自己的优势和劣势。常见的RAID 级别为 0、1、4、5。这些 RAID 类型的定义如下： 级别 0 RAID 级别 0，经常被称作“分条，它是面向性能的分条数据映射技术。这意味着被写入阵列的数据被分割成条，然后被写入阵列中的其它磁盘成员，从而允许低费用的高度 I/O 性能，但是它不提供冗余性。级别 0 阵列的贮存能力等于硬件 RAID 所有成员磁盘的总能力或软件 RAID 中所有成员分区的总能力。 级别 1 RAID 级别 1，或“镜像。级别 1 通过在阵列中的每个成员磁盘上写入相同的数据在磁盘上留一个“镜像副

53、本来提供冗余性。由于镜像的简单性和高度的数据可用性，它目前仍然在使用。使用两个以上磁盘操作的级别 1 可能会在读取时使用并行访问来获得高速数据传输，但是它更常用的是独立操作以提供高速 I/O 传输率。级别 1 提供了较高的数据可靠性，并提高了读取任务繁重的程序的执行性能，但是它相对的费用也较高。 级别 1 阵列的贮存能力与硬件 RAID 中镜像的硬盘之一或软件 RAID 中镜像的分区之一的储存能力相同。 级别 4 级别 4 使用集中到单个磁盘驱动器上的奇偶校验 来保护数据。级别 4 的贮存能力相对于所有成员磁盘去掉一个后的贮存能力。 RAID-4的优势在于扩充非常方便，可以快速的在线增加磁盘。

54、级别 5 这是最普通的 RAID 类型。通过在某些或全部阵列成员磁盘驱动器中分布奇偶校验，RAID 级别 5 防止了级别 4 中固有的写入瓶颈。与级别 4 一样，其结果是非对称性能，读取大大地超过了写入性能。级别 5 经常与写回缓存一起使用来减低这种非对称性。硬件级别 5 的贮存能力相当于所有成员磁盘去掉一个后的贮存能力。 普通的RAID-4的瓶颈在于校验盘，由于校验盘是热点盘，因此导致在写入数据时成为整个的系统瓶颈。NetApp设计了增强型RAID-4，提供独特的批次条带化读写算法，消除了RAID-4的热点盘，同时又保存了RAID-4灵活扩充的特点，从而到达了最正确的设计平衡。通过FAS20

55、20C上的增强型RAID-4保护，可以在任意一块硬盘失效的情况下保证数据不会丧失。6.3.2 RAID-DP在目前的RAID技术中存在着这样的矛盾，较低的本钱只能提供较低的数据可用性，如RAID3/4/5，而采用较高本钱的RAID1技术也只能提供一定程度上的数据可用性。这里存在着一个较大的差距。人们显然需要更好的一种解决方案。NetApp提供了基于专利技术的RAID-DPDual Parity双校验盘技术，既提供了较高的数据可用性，又能保持RAID-4技术的低本钱特性，为客户提供了一个最优的方案。RAID-DP在NetApp增强型RAID-4的根底上提供了2个校验盘，用于保护1个或者2个磁盘同

56、时失效的情况，提供了非常高的数据可用性。一个RAID-DP组包括至少1个数据磁盘，一个普通校验盘和一个DP校验盘。如果一个数据磁盘失效，NetApp存储设备会使用普通校验盘将丧失的数据恢复到热备盘上，如果一个组内的任意2个数据磁盘失效，NetApp存储设备会使用普通校验盘和DP校验盘协同计算，将丧失的数据恢复到2个热备盘上。从而提供了比RAID-4更高的数据可用性。RAID-DP的普通校验盘采用了NetApp原有的增强RAID-4保护算法，DP校验盘那么采用了专利保护的算法。原理如以下图所示：NetApp的RAID-DP技术提供了非常高的数据可用性，低本钱，同时也保存了原来的增强型RAID-4

57、的高性能和易管理性。使得整个技术方案到达了存储业界最正确的平衡特性。在本方案中，用户也可以选择在FAS3020C系列上启用RAID-DP功能，来到达最优的数据保护。以下图表示了RAID-DP和RAID-4 / 5的比拟：6.4 FlexShare数据卷优先级别管理 通过FlexVol的存储虚拟化的管理，解决了所有的逻辑卷具有相同的存储读写性能的问题，但是对于实现集中存储的应用系统来说，不同的应用系统对于用户的优先级是不同的，可以通过FlexShare实现对逻辑卷优先级的设定，更好的满足应用系统的存储需求。 FlexShare 是一款功能强大的工具，可以为 Data ONTAP® 7G 存储系统提供效劳控制功能。 借助 FlexShare，您可以在FAS系统上托管多个工作负荷，并