上海财经大学集中存储方案建议书 NetApp

上海财经大学科研楼智能化一期建设集中存储方案PAGE99PAGE上海财经大学科研楼智能化项目语音录播/视频监控系统存储方案2017年12月

目录1 NetApp简介 42 业界荣誉 83 NetApp的技术优势 94 需求分析 114.1 校园安防建设的必要性 114.2 系统结构 124.3 建设目标 135 设计原则 145.1 整体IT架构设计原则 146 系统分析和方案设计 166.1 集中存储方式比较 166.2 数据分析 196.3 存储需求分析 196.4 存储系统选型 216.5 方案设计 246.6 NetApp技术优势 256.7 初步建议配置 357 NetApp存储详细介绍 377.1 NetApp系统的可扩展性 377.2 NetApp存储系统的安全性、可靠性和可用性 377.3 统一存储系统 387.4 NetAppFlexVol和FlexClone存储虚拟化技术 417.5 FlexShare软件 467.6 FilerView管理工具 477.7 独特的RAID-DP技术 507.8 Snapshot快照技术 527.9 SnapRestore软件 537.10 SnapMirror灾难恢复 547.11 SnapDrive软件技术 567.12 SnapManager 587.13 SnapVault 697.14 OpenSystemSnapVault 798 NetApp服务体系介绍 818.1服务体系 818.2．服务内容 858.3.增值服务 888.4.故障报修流程 899 FAS8200产品介绍 93 NetApp简介NetApp是全球领先的存储与数据管理厂商，由DaveHitz和JamesLau(刘冠新)于1992年在美国加州阳光谷(Sunnyvale)创立。经过二十多年的发展，今天的NetApp已经是一家拥有13000名员工，年营业额达到63亿美金的跨国公司。虽然是一家年轻的公司，但在截止到2013年全球外部存储系统市场占有率上，NetApp公司已经稳居第二的市场地位。从创立之初，NetApp就确立了两大宗旨，也是我们赖以成功的企业文化。首先是“帮助客户成功”。NetApp重视每一个客户，而且提出“GoBeyond”的原则，即不仅仅只是做好自己分内的事，要进一步、更深入地为客户服务。例如，在项目中，我们不但会做好存储设计、规划和实施，也会对基础架构、应用部署提出最佳实践的建议，使整个系统成为更加协调的有机体。其次是创新。从成立以来，NetApp就不断地进行技术创新，引领着世界存储技术的发展方向。NetApp认为，优秀的存储是业务系统更加可靠的基石，更快运行的推进剂，业务整合的黏合剂，降低成本提升效率的魔术棒。拿设计汽车类比，过去传统存储厂家只是一代又一代地扩大气缸尺寸，提升马力，虽然载货量和性能提升了，但油耗也上去了，同时驾驶人员得到的只是一辆更难开的车。而NetApp一方面通过高效技术，减小气缸尺寸、降低油耗，同时还提升了动力；另一方面，NetApp丰富了很多安全、人性化方面的功能，驾驶人员开起来更加轻松、更安全，也获得了更好的驾驶体验。这是一个典型的“双赢”：在数据急剧膨胀、应用日趋复杂、业务要求越来越高的今天，NetApp的技术创新则帮助客户降本增效：节省成本开支，提升运行效率；反过来，客户也帮助NetApp获得了成功。根据IDC统计，NetAppFAS系列是全球销量第一的单一存储系统。

NetApp外置存储排名2017Q2:2017年Gartner魔力象限排名：2017最新存储性能排名：业界荣誉近年来NetApp获得的业界荣誉包括：连续11年取得《财富》杂志“全美最佳公司”前十，其中2009年击败Google获得第一。2013年《财富》杂志“全球最佳跨国公司”第三连续6年在Gartner中高端SAN和NAS存储魔力象限中，获得“领导者”评价。微软“最佳存储解决方案”、“最佳私有云解决方案”大奖DCIG2013年“最佳统一存储”、“最佳云存储”评比，囊括前三存储标准化组织SNIA成立的云存储标准化小组中，6个领导席位，NetApp占据3席IDC99.999%可用性认证连续4年获得美国《存储》最佳企业级存储大奖NetApp的技术优势这两年来，大数据行业的应用有以下发展：一是数据量越来越大，数据类型也呈多样化。由于大数据和云技术的应用发展，各行业的沉淀数据量呈几何级增长。我们估计，在不久的将来，很多行业的数据量将达到PB级别。同时，非结构数据和结构化数据在各应用中将并存，而且数据增长方向主要在非结构化数据。如何管理海量的数据，对传统存储来说，是巨大的挑战。二是应用要求越来越高。这既体现在应用对“不中断运行”的要求上，同时也对应用系统性能的需求。两者其实可以归为一个目的，保证应用正常运行，减少宕机时间。三是应用种类越来越多，对管理维护也提出更高要求。新需求不断地提出，也会产生新的应用。那么对于存储系统最大的挑战是，如何满足新应用需求的同时，降低管理维护的复杂度。四是突破不同系统、不同行业、不同地域之间的信息壁垒，实现充分的信息资源共享、互备。利用传统的存储技术，要实现以上目标，必须付出很大的代价。而NetApp的创新技术可以帮助用户轻松实现，而且这些技术全部“统一”到一个平台上了：统一存储NetApp发明了统一存储，它可以同时整合不同类型的数据，统一管理。同时，单套NetAppFAS存储可以管理超过50PB的数据量，轻松应对新的业务带来的海量数据––这正是我们擅长的。弹性扩展从较小的型号起步，后期也可以灵活地对性能和容量进行扩展和升级，没有数据迁移的阵痛，而且可以保护原有投资。业务连续性NetApp存储内置了丰富的数据保护措施，足以应对各类故障。如“双活”、容灾、秒级快照备份、D2D备份…这些功能全部内置于存储本身，不需要额外购买软件。高效率存储技术，应对海量数据针对日益膨胀的数据量，NetApp免费提供了压缩、消重等技术，可以大幅降低磁盘购买量。NetApp还提供性能加速技术，各项性能测试表明，相同硬件配置下，NetApp可以提供最好的性能，保证核心业务的最低延时目标。面向虚拟化、云计算的共享式架构NetApp最初设计就是按照共享式的IT架构来做的。共享式架构，也是虚拟化和云计算的基础。不但可以打破应用、地域之间的信息壁垒，同时还可以提升硬件资源利用率，降低维护复杂度。更重要的是，面对新的应用需求时，可以做出更快的反应和调整。需求分析校园安防建设的必要性随着我国教育事业的发展，学校的规模不断扩大，学生高密度集中，校区开放程度和后勤服务社会化程度越来越高。加上学生自我保护意识差，存在极大安全隐患。如何处理各校区安全保卫工作和突发性、群体性事件，减少校园暴力，对学校进行有效的安全防护成为百姓关注的重点。特别是近年来，危害校园安全、侵害学生权益的案件日益突出，各类针对校园的违法犯罪现象呈上升趋势。校园安全已经成为一个社会高度关注的热点问题。有效解决当前校园安全存在的问题，确保校园安全，已经成为创建平安工作的一个重要命题。开展“平安校园”创建活动，是全面加强学校安全管理工作，维护学校正常教育教学和生活秩序，保证师生人身财产安全，营造安全、稳定、文明、健康的育人环境，为构建社会主义和谐社会的首善之区创造条件的一项基础性工作。系统结构此次需求为上海财经大学科研楼智能化信息化一期建设需求，需要建设含语音录播、视频监控的基础信息化系统，大致的架构如下：在视频监控系统中，我们建议采用如上图所示存储方案，采用NAS的方式连接到视频服务器。采用以上NAS存储结构，整个系统的实施和维护非常简单，由于存储架构采用Active-Active的双活全冗余高可用架构，因此可以保障系统的高可用性。而且还可以充分利用NAS存储系统的双校验盘和在线数据保护机制等实现数据多层次的保护，今后的维护也非常方便。建设目标本次项目将在上海财经大学科研楼建立存储系统，设计科学、有效的信息系统构架和功能，实现以下目标：采用专业的存储设备和合适的体系架构，整合各项业务数据，将视频监控数据以及办公、人口信息等数据做集中存储和数据保护；配置足够容量，以满足目前和将来数据存储的需求，特别是视频数据；为了保证视频资料清晰，暂不采取压缩手段；利用现有的带宽资源，定时、有选择地将各下属派出所视频数据复制到存储设备上，以提升数据可管理性和对信息资源的长期利用，使得投资性价比最高；存储系统中的数据易于在网络中共享，比如用于回放；能够共享给公安三级网内部使用，并保证安全性（隔离两个网络）；存储设备需要具备足够高的性能和稳定性；NetApp认真详细考察和论证上海财经大学科研楼的视频监控系统和与之相关周边系统，充分利用上海财经大学科研楼智能化建设现有的IT系统，尽量节省成本，建设科学合理的存储系统架构，达到数据最大程度保护和利用，性能进一步优化，满足上海财经大学科研楼的各项功能需求。高可用性和高性价比是本方案的建设出发点。设计原则整体IT架构设计原则本次系统存储整合的建设目标的总体设计目标是系统的高可靠性、高安全性、高性能，以及可伸缩性、灵活性、易于管理，在整个系统的构建中还充分考虑了对现有系统的兼容及可扩展性，使整个系统有很高的性能价格比。我们在整体方案的设计上基于以下设计原则：一、数据安全性原则由于系统存放着关键数据，系统要求保证7×24小时不间断工作，所以必须从设备选型和方案设计上保证系统的安全性和高可用性。重点考虑系统数据量大的特点，并针对该特点进行设计和提供解决方案。二、可管理性与系统高效原则为保证数据存储的可管理性，减少管理的复杂性。采用先进的技术和先进的系统软件，采用统一的管理机制，保证大数据量的高速访问。三、易用性原则所采用的设备采用了所见即所得的界面，用户很快就可以上手，基本上不需要做特别的培训。四、可扩展性原则除了系统硬件要符合技术潮流外，与之相配的软件也需采用先进技术，以利于整个系统的平滑升级。在原有的设备不能满足要求的情况下，可以在原来的基础上增加相关设备或扩展相关模块来满足性能的要求。能够在系统平台升级过程中能够保持平滑过渡。硬件配置要求稳定性高、易扩容，能适应以后的升级以最大限度地保护现有投资，并保证应用的连续运行。五、系统完整性原则完整的系统应该包括服务器系统、数据库、磁盘子系统、光纤交换网络、虚拟磁盘管理、数据备份系统等。作为数据存储系统的组成部分，本系统的各项设计从整体考虑，协调各子系统构成完整的数据存储管理系统。六、成熟性原则本方案所提供的产品都是经过了市场的考验，并有大量成功案例的应用系统。七、投资最有效原则系统方案应具有高性能价格比，具有较高实用性。系统分析和方案设计集中存储方式比较当前业界采用的存储结构有如下几种：SAN结构的存储、NAS结构的存储、SAN/NAS/IPSAN一体化的存储。其中SAN/NAS/IPSAN一体化存储结构较为新颖，真实满足大多企业的应用，因而得到越来越多的推广。SAN结构的显著优点是：性能卓越，适用于实时相应要求高的OLTP数据库环境。缺点：由于文件系统有个服务器管理，天然地造成文件系统不能共享。同时，服务器众多的异构平台，构造复杂，成本趋高。NAS系统的显著优点是：天然文件系统共享，构造灵活，适用于流媒体视频系统、文件服务系统。缺点：性能通常不及纯SAN系统。为什么说NAS是满足视频应用的最佳结构呢？原因是远程监控的录像数据可以通过网络直接传送给后端的NAS存储，而不需要再在存储的前端增加服务器。另外，当多台服务器需要播放同一个视频录像时，NAS天然的文件共享特性使得一个视频文件可以同时被不同的服务器共享播放，而在SAN的存储结构中实现就很困难。IPSAN是通过网络来实现SAN存储，其优点是不需要构建光线网络，而可以利用现有的以太网网络实现业务系统的较高性能存储，结构简单，易于实现，成本也较低。性能不如SAN，但是也能基本满足一般企业应用的需求。SAN/NAS/IPSAN一体化存储系统的显著优点，集成了SAN和NAS的优点，满足各种应用，降低了总体拥有成本。尤其是IPSAN，既具备高性能的特点，同时成本较之FC为基础的SAN大为低廉。目前各大专业存储厂商，都致力于SAN/NAS/IPSAN产品的开发，其中，NetworkAppliance公司在结构整合中一枝独秀。NetworkAppliance成立于1992年，其NAS产品和“Simpleisbest”的理念始终被业界称道。Netapp公司有自主产权的DataOntap微内核系统和WAFL文件系统，使得该公司很容易在原有的系统上开发出SAN的功能来。SAN/NAS/IPSAN无缝地集成到Netapp存储上。同样的对外接口，可以同时提供NAS和SAN的功能。所有功能不需要增添额外的硬件，只需要License激活。数据分析存储系统中，数据是最为关键的信息，对于系统的数据分析是为了量化地描述系统中的数据，为提供合理的方案提供科学的依据。在XX公安局的整个系统所有的数据中，视频监控数据占了绝大多数。下面主要对视频信息的数据量和网络流量作分析。此次配置FAS8200,配置24x900GB硬盘，可用容量达到13.9TB.存储需求分析1，本项目中的存储设备主要将用于满足视频监控以及办公、人口信息等业务系统的存储需求。存储模式上，选择NAS和成本较低的IPSAN。视频最适合的存储方式为NAS办公、人口信息系统等业务系统适合IPSAN架构，结合其他公安分局视频监控存储建设的案例，考虑到系统中可能还会存在其他应用（如数据库等综合应用），可能会用到SAN的架构，因此考虑使用NAS/IPSAN存储系统，并且要可以方便实现SAN/NAS/IPSAN一体化的专业存储。2，存储系统动态按需分配空间。视频信息存储的空间需求往往不是一次固定分配就结束的，需要随着应用的变化发展作动态调整。这就要求存储系统可以在物理LUN一级和文件系统一级可以动态伸缩，并且不能造成空间的浪费，充分利用存储资源。3，NL-SAS磁盘可以节省成本。由于视频、音频文件需要占用大量的空间，从节省成本的角度出发，选用NL-SAS磁盘存放视频和音频文件。NL-SAS磁盘价格低廉，但可靠程度较SAS磁盘低，因而需要存储系统提供高可靠的数据保护手段。例如,RAID-DP技术，双重校验，可靠程度大大提高，可以将数据出错机率控制到10亿分之一。4，存储系统必须支持SAS磁盘和NL-SAS磁盘的混插。将来可能有的部分应用或者数据库需要存放在FC高速磁盘上，而其他的视频和音频数据存放到相对慢一些的ATA磁盘上，。当前FC磁盘的转速可以达到15000RPM,而SATA的转速通常是7200RPM。SAS磁盘的寻道时间更快于NL-SAS磁盘的寻道时间。当然SAS磁盘的价格比较昂贵，应用于数据库，或其他经常读写的关键数据比较合适。5，存储系统是高可靠的并具备多重数据保护手段。存储系统是各应用的核心，所以一定要高度可靠，系统冗余。除了RAID技术的保护外，还可以提供文件系统一级的快照，可以在数秒内将整个系统做一次完全的逻辑备份或恢复。其次系统可以实现卷的clone。存储系统能针对应用系统提供独特的解决方案，6，IPSAN的应用以其灵活廉价而逐渐普遍得以推广。实际表明，IPSAN的效率很高，成本低廉，可以使用于关键业务、各种应用的数据存储。所以，存储系统需要集成IPSAN的功能，统一的接口可以提供NAS/IPSAN的多种功能。7，存储系统要体现简单性和易管理性。存储系统要便于维护和管理。8，扩展性。存储系统要具备纵向和横向的扩展性，系统本身可以扩容，将来可以很方便地升级，甚至具备多套存储采用虚拟化技术合而为一的特性，才能满足业务的发展需要。9，另外，需要是专业存储厂商的成熟产品，在业界对于存储系统功能和周边应用的支持都处于领先水平，以能够满足将来存储建设的不断发展过程中的各种需求。未来，可以在各个警署派出所部署各自的视频监控系统，每个警署采用独立的入门级的集中存储设备，而在分局中心部署一套集中存储，将各个警署的历史数据或关键录像数据收集上来，这些收集过程采用存储专业软件就可以实现。存储系统选型在以上方案中我们选用NetApp公司的FAS8200存储产品：1，采用Netapp公司的FAS8200产品非常符合本项目的需求。一是因为Netapp产品在XX分局内已经有很好的成功使用案例，实际证明，能很好地满足公安系统的数据应用，其次，NetappFAS8200产品具备的优点符合上述的需求。2，FAS8200最大支持57PB的数据，此次提供4个万兆网口以及4个16GFC口，完全满足性能和存储空间的需求3，Netapp产品化繁为简，智能创新。非常简单地将NAS/SAN/IPSAN集成到一起。其内核和硬件的简化设计，减少操作的复杂性，对客户的管理和应用至关重要，可以显著提高可用性，降低总体拥有成本。4，NetappFAS8200采用了NVMe大缓存和SAS磁盘的混合运用，满足不同需求，同时，其独特的WAFL文件系统及专业高效的RAID-DP、RAID4+算法使得FAS8200保持很好的性能。5，采用重复数据删除技术可以帮助客户解决数据快速增长的问题，通过删除冗余数据对象，客户可以大大的减少数据存放空间。6，NetappFAS8200产品提供了高可靠性，两个机头连接成Cluster，负载均衡，并实现故障切换，当一个机头出现问题，其所承担的工作会自动被另一个正常机头接管。业务不会因为单个部件失效而中断。7，节约空间。做到真正的SAN/NAS空间管理一体化。LUN和NAS的文件系统可以位于一个物理卷上，没有使用的空间可以释放出来，组成新的空间。8，提供了SnapLock法规数据访问安全控制。对于不能随意篡改的数据，可以保证数据一次写入，仅保留只读功能，不允许修改和删除。这对于将来公安系统的某些应用可能有意义，例如，现场语音的录音，不得随意被修改。9，基于NetappFAS8200的产品数据保护手段丰富，如Snapshot/Snaprestore,Snapmirror,Syncmirror,FlexClone等。10，NetappFAS2000存储系统具备多种安全访问控制手段，可以采用UNIX中的hostaccesscontrol,也可以采用WindowsDomain的认证方式，同时，访问Netapp的用户还含有了users,groups,roles,capabilities的权限控制能力。FAS2000提供了远程控制RLM的能力，可以通过SSH的加密通道，从远程控制存储系统，杜绝安全隐患。方案设计方案构架图本建议方案为基于NetAppFAS存储的集中存储和文件共享的解决方案，系统构架图如下：

NetApp技术优势独特的RAID-DP技术NetApp的统一存储系统始终采用的是Netapp专利的增强型RAID4和RAIDDP两种RAID技术，增强型的RAID4技术主要利用Netapp专利的WAFL技术，如下图3131211131221331229587{DDDDP一个Raid组内，可以防止因一块磁盘故障导致数据失效图RAID4实现原理不仅避免了传统的RAID4技术由于专用的校验盘成为性能和可靠性方面的瓶颈而产生性能和可靠性方面的问题，而且还大大减少了传统的单校验盘RAID技术所存在的由于随机写所带来的严重的IO惩罚的问题，因此其性能非常良好，基本接近其他厂商所采用的RAID0+1的性能，但是在空间的利用上面有大大优于RAID0+1技术。考虑到光纤磁盘本身的良好的稳定性再加上Netapp的全局热备盘技术，因此在本方案中，建议用户在规划光纤磁盘空间的时候，可以采用增强型RAID4技术，在保证可靠性和性能的基础上，尽量提高磁盘空间的利用率。同时NetApp可以采用先进的RAIDDP双校验硬盘技术，支持同一RAID组内任意两块磁盘同时发生故障时数据不丢失；Netapp的RAIDDP技术，如下图31312111312213312295877121211{DDDDPDP一个Raid组内可以同时坏两块磁盘数据可靠性比RAID-4或RAID-5提高了4000倍RAIDDP实现原理由于采用了双向同一算法的双校验盘技术，因此在基本不影响性能的情况下（和相同盘数的增强型RAID4项比较，性能影响为5%左右），保证了在一组磁盘同时失效两块磁盘的时候所有数据还能正常访问，大大减少了磁盘故障给数据带来的威胁。考虑到NL-SAS磁盘本身的可靠性相对较低，因此，本方案建议用户在规划NL-SAS磁盘空间的时候，采用RAIDDP技术，这样对于每个RAID组，只需要一块额外磁盘的代价就能大大增加数据的可靠性，从而也提升了整个存储系统的可靠性。独有的WAFL技术NetApp的文件系统名为WAFL，是专为Filer系统而设计的。WAFL是“WriteAnywhereFileLayout”，即“任意位置写入文件布局”的缩写。WAFL文件系统和Filer的整合式RAID管理采用一体化设计，以避免大多数带有RAID管理机制的文件系统所固有的性能问题。网络化存储实际应用中的三个基本要求决定了需要为NetAppFiler设计全新的文件系统：文件系统应该更加有效地操控RAID机制增加新的硬盘时，文件系统应该能够相应的动态增长文件系统应该不需要做消耗大量时间的一致性检查在这些基本要求之上，引申出了支持数据快照(Snapshot)的要求。NetApp于1995年5月提出专利申请，在1998年10月获得专利（专利号码：5,819,292），题目为《MethodForMaintainingConsistentStatesofAFileSystemandForCreatingUser-AccessibleRead-OnlyCopiesofAFileSystem》，前半部分就是有关WAFL的内容，后半部分则关于数据快照(Snapshot)技术。另一项专利于1995年6月申请，在1998年9月获得专利（专利号码：5,948,110），题目为《MethodForProvidingParityInaRAIDSubsystemUsingNon-VolatileMemory》，这就是如何利用NVRAM来加速RAID，并保护RAID数据的一致性。WAFL采用有电池保护的NVRAM（非易失性内存）来担任其日志(journal)，并藉由consistencypoints提供文件系统一致性(consistent)的保证，在非正常断电或关机时，重新开机后可在2分钟内开始提供服务，不需要执行文件系统检查，也不用担心文件系统会损毁。WAFL结合NVRAM、RAID、Snapshot的设计难度极高，故从1992年至今仍未有其它厂商可以做到。WAFL的主要特点及其所带来的优势包括：特点优势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分钟内迅速提供服务。具电池保护的NVRAM日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应时间、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。内建智能型最佳化的RAID磁盘阵列管理系统配合NVRAM日志功能，藉由硬盘区块的配置最佳化，可将大量的随机写入转为少量的循序写入，真正达到平行写入(StripeWrite)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立刻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，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，动态线上提高文件数量的上限，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。硬盘区块验证系统Block-levelChecksum（专利申请中）保障资料读取的正确性。瞬间快照备份(Snapshot)使用不需要移动硬盘区块的WAFL专利技术，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，完全不需系统管理人员的协助。每个快照备份皆是完整的文件系统备份(FullFileSystemBackup)，不论已有多少份数的备份，系统运作效率皆不受影响。WAFL的特点和优势WAFL作为专门为网络文件访问而优化的UNIX兼容文件系统。在某些方面，其磁盘格式类似于其它UNIX文件系统，如伯克利快速文件系统（BerkeleyFastFileSystem，以下简称FFS）和IBMTransArcEpisode文件系统，相似之处包括：WAFL是基于数据块的，使用没有片段的4KB大小数据块WAFL使用inodes来描述其文件WAFL文件系统中，目录是格式特殊的文件像IBMTransArcEpisode文件系统一样，WAFL使用文件来储存元数据（MetaData）。WAFL三个最重要的元数据文件是：inode文件，包含文件系统所有的inode块图文件，用以识别空闲块inode图文件，用以识别空闲inode。这里采用“图”而不是“位图”的称谓，因为这些文件采用多于1位（bit）对每一个路径加以描述。其中，每一个WAFLinode包含16个块指针，用以表明哪一个数据块属于该文件。不同于伯克利快速文件系统，一个WAFLinode的所有块指针指向的是相同层次上的数据块。这样，对于小于64KB的文件，inode使用16个块指针指向文件数据块；大于64MB的文件，inode使用块指针指向间接数据块，间接数据块再指向实际的文件数据块。较大文件的inode指向更多的间接数据块。对于十分小的文件，数据储存在inode本身。简单的，可以把WAFL理解为数据块树型结构，在树的根部是rootinode，rootinode是用以描述inode文件的特殊inode。inode文件包含描述系统中其它文件的inode，包括块图和inode图文件。WAFL文件系统数据块树型结构的树叶是所有文件的数据块。如下图所示：WAFL的树型结构示例图图中显示，文件由不同的数据块组成。较大的文件在inode和实际数据块之间存在额外的间接层次。WAFL要启动的话，必须要找到该树型结构的根部，所以对于WAFL（任意位置写入文件布局）来讲，rootinode是个例外，它必须处于硬盘上的固定位置以便WAFL定位。使用文件来保存元数据的方式带来的好处有：允许在硬盘上任何地方写入元数据块。这就是WAFL名称的起源。与FFS类似，WAFL在其写入分配策略上有着完全的灵活性，数据块不是被永久地分配到固定的磁盘位置上。WAFL利用了这种灵活性来优化Filer的RAID性能。WAFL可以事先规划对同一RAID条带进行多重写入的时间，这样当仅仅更新RAID某一硬盘条带中某一数据块时，就不会对整个写入性能带来损耗。在有关RAID的章节中，详细描述了WAFL采用的旨在有效利用增强型RAID4的写分配策略。使文件系统的增长变得十分容易。当增加新的硬盘时，Filer可以自动增加元数据文件的大小。如果系统的缺省值稍小，管理员也可以手动增加文件系统中的inode。允许元数据块在硬盘上任何地方写入。这种方式使得SnapShot数据快照功能成为可能。要使SnapShot可以工作，WAFL必须可以把新的数据，包括元数据写入到新的硬盘空间上，而不是覆盖原有数据。如果WAFL在磁盘上固定的位置存储元数据，这项功能就不可能实现。FlexVol虚拟技术NetApp系统使用先进的FlexVol虚拟技术，支持管理员对存储空间的灵活分配和配置，可以动态调整单个逻辑卷的容量；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基础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，而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办法就是继续购买容量，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，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避免的这些问题。FlexibleVolumes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。NetAppFlexVol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建多个灵活的卷。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成本增加存储容量，并且无需中断业务运作。如下图所示，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，FlexibleVolumes现在面向的是逻辑项而不是传统的物理存储了。FlexibleVolumes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，而不是由你创建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FlexibleVolumes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，FlexibleVolumes比那些由磁盘个数限定大小的卷拥有更好的性能。图FlexVol卷与存储池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）：NetAppFlexVol技术允许WAFL文件系统在线且安全的进行扩展和收缩，以使文件系统精确的适合用户的数据需求。其它的存储提供商基本能够提供不停机的容量扩展机制，但他们却不提供类似NetAppFlexVol的无缝和简单的容量扩展，并且不能提供在线且安全的文件系统收缩的功能。空闲空间池：由于NetAppFlexVol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安全的从FlexVol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NetAppFlexVol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则。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（Thincapacityprovisioning）：NetAppFlexVol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：NetAppFlexVol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，NetAppFlexVol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。初步建议配置建议机型：NetAppFAS8200，双控制器机型，可以扩展到57PB的裸盘容量。配置容量：1个盘柜（900G*24）总计13.9T可用容量。软件配置：CIFS软件协议（windows环境的NAS，用于文件共享）,NFS（UNIX环境的NAS）软件协议，iSCSI软件协议（IPSAN模式，用于各种应用的数据存储，该协议软件为免费）NetApp存储详细介绍NetApp系统的可扩展性NetApp存储系统可在线扩充硬盘，容量扩展命令简单快捷，一秒钟即时见效。物理空间按需扩容，扩容粒度为单个硬盘。真正实现“所买即所需”的升级模式，最大程度保护投资，不存在任何重复购买现象。NetApp存储系统具有控制器和磁盘之间的无关性，系统可以按需平滑的升级，只需要更换新的控制器就可以实现系统的升级，无须进行任何的磁盘数据移动，非常简便。NetApp存储系统的安全性、可靠性和可用性NetApp的存储系统使用的专有的DataONATP的操作系统目前已经发展7.2的版本，已经具有10几年的使用经验，经过了不断的完善，是专门用于存储管理的Unix结构的操作系统，有非常好的稳定性和可靠性，在7.1的版本已经捆绑了完善的访问安全管理机制。同时也可以与第三方的LDAP服务器作无缝的整合，建立统一的安全管理机制。NetApp专用的DataONTAP操作系统具有极高的可靠性，与通用操作系统不同，完全不受病毒、黑客攻击的影响。NetApp存储系统采用全冗余的硬件结构，双active的控制器，冗余的电源和风扇系统，可靠性指标可以达到99.999以上。RAIDDP技术获得的磁盘系统的高可靠性比传统的RAID5要提高10000倍左右，即使和RAID0+1相比也可以提高4000倍左右。统一存储系统 NetApp实现了数据存储统一集中，满足SAN、NAS、IPSAN的多种业务应用。NetApp网络存储系统的最大的一个特点就是唯一一家真真意义上的统一架构存储，使用单一一个存储系统控制器，就可以同时实现NAS网络存储、SAN存储、以及iSCSI网络存储，不需要再添加任何附加的网关和附加的管理服务器，结构简便可靠。同时无论是基于文件的NAS网络存储服务还是基于裸数据块的SAN以及IPSAN网络存储服务，NetApp的产品都可以提供通过第三方测试机构和现实生产环境所证明的业界最优异的性能。这就从根本上改变了用户选择网络存储架构的模式，用户不必再为选择何种网络存储架构去权衡利弊，可以按照实际的应用系统需求为应用系统配置最适合的网络存储架构。NetApp的所有的存储系统都使用相同的结构，相同的基于NetApp专有的存储控制操作系统DataONTAP，具有简便相同的应用界面和操作界面。用户可以根据应用环境需求自主方便的选择不同的网络存储架构，在降低用户存储设备总拥有成本的基础上，最大限度地保护用户的投资。NetappFAS系统采用专用的DataONTAP内核操作系统,有效地减少黑客攻击及病毒感染的可能图NetApp统一存储从软件方面来看，如下图所示：图NetApp系统内部结构图统一存储内部统一使用Netapp的专用操作系统DataOntap来实现两种架构的一致性支持。在DataOntap内部的各个功能层中，最下面的三层FibreChannelmassStorage、IntegratedRAIDManager和WAFL分别提供裸磁盘管理，RAID的实现和管理以及后端存储空间的虚拟化管理，这三层对SAN、IPSAN和NAS来说是共用的，因为不管是哪个厂商的存储产品，不管这个产品是支持何种架构，都需要在存储的操作系统中实现这三种功能，因此这三种功能是无所谓SAN、IPSAN或是NAS区分的，只是各个厂商在这三层特别是在RAID实现和管理以及后端存储空间的虚拟化管理层会采用自己的一些专利技术，这些专利技术的优劣，直接决定了一套存储系统在性能和可靠性方面的表现。NetApp存储产品采用NAS模式时，具有最好的互操作性和兼容性，由于文件系统放置于存储设备之上，可以实现真正的实际共享。用户的数据只要保存一个拷贝，即可被前端的各种类型的主机所使用，具备主机无关性。对于异构操作系统Unix和Windows，同样可以保证数据的共享，并且对于Unix和Windows平台，各自的访问权限均可得到保证。即，NetApp的存储系统在和Unix连接时，满足Unix的安全标准；和Windows连接时，满足Windows的安全标准；并且由于采用独立研发的操作系统，不会受病毒和黑客攻击。每个控制器还可以划分VLAN，达到隔离访问的目的。NetApp统一存储设备在作为NAS存储的时候全面支持各种UNIX、Windows主机平台，如IBMAIX、SunSolaris、HPHP-UX、Tru64、SCOUNIX、Netware、各种Linux、WindowsNT、Windows2000Server、WindowsServer2003等。而且支持UNIX、windows用户相互映射。兼容性的问题是SAN架构面临的一个主要问题，NetApp存储系统工作在SAN模式下，可以支持前端Windows2000、Windows2003、RedHatLinux、SuSELinux、Solaris8、9、10、HP-UX、AIX、等各种通用操作系统平台，同时与Cisco、Brocade、Emulex、Qlogic、等多个厂家的连接设备相兼容，同时可以支持通道多路复用和负载均衡，双机架构和软件。具有很好的兼容性。NetApp存储系统工作在iSCSI模式下同样具有最好的兼容性，可以使用硬件TOE和软件initiator2种方式连接前端主机，可以支持Windows、Soalris、RedHat&SuSELinux、HP-UX、AIX等多种操作系统平台，同时可以支持VMware虚拟机平台。从上面的分析也可以看到，Netapp的产品，在SAN和NAS的实现上既有集中，也有独立，集中主要是共享一些先进的技术所带来的优势，独立主要是实现各自的协议和接口，两种架构无所谓谁是谁的基础，或一种架构是从另外一种架构发展而来。总之，Netapp所提供的SAN、IPSAN和NAS不管从功能还是从性能上来说，都具有明显的优势。NetAppFlexVol和FlexClone存储虚拟化技术FlexVol虚拟技术NetApp系统使用先进的FlexVol虚拟技术，支持管理员对存储空间的灵活分配和配置，可以动态调整单个逻辑卷的容量；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基础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，而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办法就是继续购买容量，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，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避免的这些问题。FlexibleVolumes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。NetAppFlexVol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建多个灵活的卷。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成本增加存储容量，并且无需中断业务运作。如下图所示，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，FlexibleVolumes现在面向的是逻辑项而不是传统的物理存储了。FlexibleVolumes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，而不是由你创建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FlexibleVolumes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，FlexibleVolumes比那些由磁盘个数限定大小的卷拥有更好的性能。图FlexVol卷与存储池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）：NetAppFlexVol技术允许WAFL文件系统在线且安全的进行扩展和收缩，以使文件系统精确的适合用户的数据需求。其它的存储提供商基本能够提供不停机的容量扩展机制，但他们却不提供类似NetAppFlexVol的无缝和简单的容量扩展，并且不能提供在线且安全的文件系统收缩的功能。空闲空间池：由于NetAppFlexVol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安全的从FlexVol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NetAppFlexVol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则。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（Thincapacityprovisioning）：NetAppFlexVol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：NetAppFlexVol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，NetAppFlexVol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。提供高级的卷Clone功能——FlexCloneFlexClone克隆技术NetAppFlexClone技术实现了真正的克隆，能够即时复制数据卷和数据集，并且在生成副本时无需增加存储空间。每个克隆卷都是透明的虚拟副本，可以用在基本的企业运作方面，例如测试和补丁修复、平台和升级检查、针对大型数据集的多个模拟数据集、远程办事处的测试和分级以及特定市场的产品多样化等。NetAppFlexClone能够以最小的开销，实实在在地节约空间。也就是说，您能够以更少的时间和更低的风险管理更多的数据集变化—这将有力地促进企业经营目标和发展目标的实现。FlexShare软件业界上在同一个存储系统一般对于所有的I/O请求都采用同样的优先级别设置,I/O处理基本采用先进先出的方式;这时候,一旦系统处于高负责运转状态,则某些关键应用的性能会显得相对比较差.在这样的情况下,如果客户需要针对某些特定应用提高性能,可能会被迫额外购买新的存储从而把不同的应用存放不同的存储上,,或者购买更高档的存储来满足需求.Netapp最新推出的FlexShare软件,使得管理员可以针对不同的应用,设置不同的I/O优先级别,从而可以利用现有的存储满足客户的需求,从而获得更大的投资回报率.

FlexShare并不会中止当前的操作(可能优先级比较低)而执行优先级更高的操作,只是在同时接收到不同I/O请求的时候选择优先处理高优先级的I/O请求,因此,FlexShare对于系统的性能和特定作业的完成时间并不做任何承诺;而只是提供了一种优先级别设置的机制;同时,FlexShare也可能会把低优先级别的I/O请求先于高优先级别的I/O请求执行,

FlexShare的优势减少需要管理的存储系统量;集成系统下,提供一种简单机制来管理性能;可以使用DataONTAP的CLI来进行管理。允许提高每个存储系统的性能和进程应用,而且不会对关键应用造成影响;无需增加特殊的硬件或者软件;不需要额外的license。可以很简单的根据客户不同的应用环境进行调整。

FlexShare提供了不同的volume,可以设置相对的优先级别,分别为veryhigh,high,low,verylow和medium(default)。这些功能的存在,使得管理员可以自由调节在系统已经高负荷运作时候的资源进行优先级分配;

01001020304050607080LowPriorityVolumesMediumPriorityVolumesHighPriorityVolumesLatency(msec)没有使用FlexShare™的情况01001020304050607080LowPriorityVolumesMediumPriorityVolumesHighPriorityVolumesLatency(msec)运用FlexShare后的情况从上面图可以看到，如果在一个Filer上同时存在database,mail和homedirectory应用,则可以把database应用对应的volume优先级别设置为最高,mail的次之,从而提高database应用的性能;针对应用，我们可以把Oracle和SQL的Database对应的Volume的优先级设置为最高，ExchangeServer的次之。从而提供了业务的应用性能。

FilerView管理工具FAS3140可以提供telnet,console,SSH及GUI的图形化管理模式。其中FilerView管理工具就是其中的GUI图形管理界面。通过FilerView可以对FAS3140存储系统进行高度的安全性和完善的权限控制，可以控制主机及单个用户的访问权限；每个NetApp存储设备上都提供内置的FilerView工具，IT管理员可以通过Web浏览器进入一个一致、易用的图形用户界面(GUI)，进行日常管理。管理员可以从任何地方，从任何计算平台远程设置并控制所有NetApp存储设备，而无需中断关键业务操作。安装后，管理员可以有效地监视状态、满足增加存储容量的请求，并对文件系统配置进行更改。管理员还可以在不中断用户访问文件系统的情况下扩展卷，或在连接的WindowsNT®域中添加新的通用Internet文件系统(CommonInternetFileSystem,CIFS)共享。FilerView是用于执行从安装到完成配置的管理任务的主界面。利用每个控制器View，管理员不必再学习特殊的语言或命令行界面来配置和维护NetApp存储设备。只需一个Web浏览器，管理员就可以进入易用的图形用户界面，并且可以通过浏览各个屏幕来执行任务。界面上将始终显示一个浏览树，以便于在各个任务间切换。FilerView将每个控制器的安装过程简化到只需执行几个简单的步骤。通过控制台或动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol,DHCP)服务器将一个IP地址分配给每个控制器后，管理员可以通过安装向导快速完成基本配置设置。由于FilerView采用基于Web的方法，因此无需学习和使用复杂难懂的命令行界面执行管理任务。通过一个图形用户界面，管理员可以配置和监视任何DataONTAP资源或服务：文件系统：NFS与CIFS实施的磁盘、卷、qtree和限额；FilerView卷报告显示所有卷的当前配置状态。数据保护：Snapshot™和SnapMirror®工具、网络数据管理协议(NetworkDataManagementProtocol,NDMP)可用性：集群容错软件联网：接口卡；HTTP、DNS（域名服务器）和NIS（网络信息系统）服务器管理：安全功能、autosupport和SecureAdmin™软件、SNMP实用程序、资源监视工具FilerView的安全模式确保所有管理和配置命令都严格保密，无论通过专用网络或公共Internet执行。安全模式需要SecureAdmin软件，该软件在每个控制器上实施安全套接字层(SecureSocketLayer,SSL3.0)服务，用于进行用户验证和保密通过HTTP处理的命令。下面是一个每个控制器View管理界面的示例：图控制器View的界面完整的基于Web的管理工具集，提供完善的存储设备配置管理功能，监视功能。支持基于SSL的安全管理。在简单方便的图形化Web管理界面中提供易学易用的基本管理功能。低成本的管理工具。独特的RAID-DP技术NetApp的统一存储系统始终采用的是Netapp专利的增强型RAID4和RAIDDP两种RAID技术，增强型的RAID4技术主要利用Netapp专利的WAFL技术，如下图3131211131221331229587{DDDDP一个Raid组内，可以防止因一块磁盘故障导致数据失效图RAID4实现原理不仅避免了传统的RAID4技术由于专用的校验盘成为性能和可靠性方面的瓶颈而产生性能和可靠性方面的问题，而且还大大减少了传统的单校验盘RAID技术所存在的由于随机写所带来的严重的IO惩罚的问题，因此其性能非常良好，基本接近其他厂商所采用的RAID0+1的性能，但是在空间的利用上面有大大优于RAID0+1技术。考虑到光纤磁盘本身的良好的稳定性再加上Netapp的全局热备盘技术，因此在本方案中，建议用户在规划光纤磁盘空间的时候，可以采用增强型RAID4技术，在保证可靠性和性能的基础上，尽量提高磁盘空间的利用率。同时NetApp可以采用先进的RAIDDP双校验硬盘技术，支持同一RAID组内任意两块磁盘同时发生故障时数据不丢失；Netapp的RAIDDP技术，如下图31312111312213312295877121211{DDDDPDP一个Raid组内可以同时坏两块磁盘数据可靠性比RAID-4或RAID-5提高了4000倍图RAIDDP实现原理由于采用了双向同一算法的双校验盘技术，因此在基本不影响性能的情况下（和相同盘数的增强型RAID4项比较，性能影响为5%左右），保证了在一组磁盘同时失效两块磁盘的时候所有数据还能正常访问，大大减少了磁盘故障给数据带来的威胁。考虑到NL-SAS磁盘本身的可靠性相对较低，因此，本方案建议用户在规划NL-SAS磁盘空间的时候，采用RAIDDP技术，这样对于每个RAID组，只需要一块额外磁盘的代价就能大大增加数据的可靠性，从而也提升了整个存储系统的可靠性。Snapshot快照技术SnapShot是WAFL文件系统“任意位置写入”功能带来的一项突出优势。一份SnapShot是文件系统的在线只读拷贝。创建文件系统的一份SnapShot仅仅需要几秒种的时间，并且除非原始文件被删除或者更改，数据快照并不占用额外的磁盘空间。这种只有当数据块发生改动时才进行数据块复制的技术被称作“copy-on-write”，只有修改活动文件系统中的数据块并写入磁盘中新的位置时，SnapShot才会占用额外的磁盘空间。用户可以采用SnapShot作为数据的在线备份，以备将来进行数据恢复时使用。用户也可以方便的把SnapShot快照备份到磁带上。无需将每个控制器系统下线，用户管理员就可以将最近的SnapShot快照备份到离线存储系统中。FAS3140可以对一个卷在线创建最多255个Snapshot快照，节省大量空间，快速备份，不需要从磁带机恢复数据就可以恢复文件。这项技术可以保证存储备份系统项目数据的安全性。SnapRestore软件允许任何系统通过即时覆盖恢复到一个特殊的快照状态。可以不访问磁带机的情况下快速的实现大容量的数据恢复。企业数据和业务连续性面临着巨大的威胁，而且这种威胁一直存在。新的病毒随时会攻破系统的防线。简单的软件升级可能会失败，使操作完全停止。订单记录管理员可能会不小心删除了重要的客户记录。采用传统的数据恢复技术，这类事件可能会耽误数小时时间，导致数百万美元的损失。NetApp®SnapRestore软件使企业几乎可以立即从这些灾难下恢复过来。无论是单个文件，还是容量达数TB的卷，SnapRestore软件只需几秒钟即可将其恢复，使运作得以快速恢复正常。NetAppSnapRestore软件使数据恢复，既迅速又简单。使用SnapRestore可以：快速恢复数据库在测试过程中频繁返回到基本状态发生病毒攻击时可以快速恢复在用户或应用程序出错后恢复数据传统数据库恢复采用SnapRestore的数据库恢复对于1TB的数据库，全部数据都需要恢复磁带恢复速度为100GB/小时恢复需要的总时间：10小时+日志重放时间对于1TB的数据库，全部数据都需要恢复SnapRestore的恢复过程只需几秒钟恢复需要的总时间：几秒钟+日志重放时间图利用SnapRestore数据库恢复的优势SnapMirror灾难恢复实现异地容灾，保证业务的不停顿。可以用于：灾难恢复—将数据镜像到远程位置以实现容错。数据分布—使用级联或多跃点镜像方式，将数据集发送到世界各地。远程数据访问—应用程序能够以只读模式访问镜像数据。联机数据迁移—将数据迁移导致的宕机时间减到最少。数据复制—使用镜像数据可以进行隔离测试。同步的数据复制—保证各站点间关键数据的一致性。负载均衡—通过访问镜像数据，在更多的客户端之间分摊负载。下图是SnapMirror的实现原理：图10SnapMirror实现原理图NetApp的数据异地复制容灾管理软件SnapMirror可以通过异步和准同步方式、同步方式实现异地NetApp存储系统之间的数据复制，可以支持任意2台或多台NetApp存储系统间的数据复制，完全的非对称的结构。NetApp的SnapMirror数据复制软件具有以下特点：采用异步的复制方式，SnapMirror是采用基于快照的复制技术，在完成初次基线传输后，以后的每一次数据传输都是在传输前在主节点首先生成一份快照，通过快照比对数据块的变化量，然后将快照也就是变化了的数据块通过IP网络传输到备份节点存储系统，因此具有极低的网络带宽占用和极短的备份窗口时间占用的特点。采用同步方式可以保证主存储系统和备份存储系统间的数据完全镜像，无数据丢失，满足最高数据恢复点的目标，同时数据可以直接访问，实现容灾。在通讯链路出现问题的时候，SnapMirror可以自动的将同步方式降为异步方式，保证数据同步操作不会对前端应用系统造成太大的影响，在链路恢复正常后，又会自动实现数据同步并恢复到同步模式。准同步方式是兼顾同步方式的恢复点优势和异步方式的低前端应用系统影响，低网络带宽需求的优势，由用户指定时间间隔进行数据同步，在用户容忍的数据异步范围内实现容灾。复制的数据对前端应用系统是透明的，即时可用，可以作为经济容灾的数据，无需进行任何的恢复操作，管理简便，效率高。建链容易，可以采用IP或FC链路，初始化容易，可以通过磁带来做初次的数据同步。异步方式基于IP传输，无距离限制。容灾备份数据检验、测试容易，无需占用额外的存储资源。SnapDrive软件技术NetworkAppliance的SnapDrive软件，您可以灵活、高效地利用存储资源来提高数据和应用程序的可用性，从而降低公司存储管理方面的成本和复杂度。SnapDrive软件提供了大量的功能，以便加强对Microsoft®Windows®；Linux®；Solaris®；HP-UX®；AIX®环境的存储管理，并实现虚拟化。该软件与MicrosoftNTFS文件系统或UNIX的文件系统紧密集成，并且在应用程序数据与该数据的相关物理存储之间提供抽象层。其SnapDrive的工作方式如下图：图SnapDrive实现原理SnapDriveForWindows软件将NetApp每个控制器的功能，Windows2000NetApp设备驱动程序，和一个微软管理控制台(MMC)应用集成到了一个完整的数据管理解决方案中。SnapDrive软件安装在Windows2000/2003服务器上。包含下列部分：SnapDriveWin32设备驱动程序SnapDriveWin32服务SnapDrive微软管理控制台(MMC)应用SnapManagerNetAppSnapManager软件是一个既能优化存储管理任务，同时又能简化Exchange,SQLServer和Domino数据库的配置、备