NetAPP集群存储技术

NetApp

DataOntap8.1FangYonang@传统IT系统的数据存储挑战2NetApp机密—使用受限IT预算存储成本数据增长管理成本在线数据爆炸式增长存储基础架构复杂性存储架构不灵活提高员工工作效率利用有限的预算满足SLA基础架构差距服务差距传统存储基础架构

——跟不上用户业务需求的变化不灵活的容量孤岛，利用率低大规模扩展非常复杂Windows®性能瓶颈可用性不足Linux®集群UNIX®未来3NetApp机密—使用受限NetApp集群存储系统

——DataOntap8.1ClusterMode利用V-Series虚拟化的第三方存储系统NetAppFAS系列存储系统NetAppConfidential–LimitedUse单套集群存储系统最大支持24个高性能存储节点支持NetAppFAS系列控制器和V系列控制器，支持不同控制器的混合使用单套集群存储系统最大支持容量可达1PB提供Multi-GBNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——业界第一套真正意义上的统一集群存储系统扩展能力性能扩展能力容量扩展能力操作扩展能力集成的高效存储技术重复数据删除数据压缩存储空间动态精简分配基于指针的克隆FCFCoEiSCSICIFSNFSpNFS协议支持NondisruptiveOperations(在线操作能力）集中统一管理安全的多租户环境板载防病毒功能FlashCache大缓存卡SSD盘FC/SAS/SATA盘数据快照负载分担数据镜像异步数据远程复制支持的存储介质集成的全方位数据保护技术CommonSoftwareCommonSystemsCommonManagementNetAppConfidential–LimitedUse管理和安全控制DataOntap8.1ClusterMode

——三个不同功能的网络数据网络SAN/NAS管理网络集群节点互连网络10GbEHAHADataOntap8.1Cluster-Mode集群存储系统NetAppConfidential–LimitedUseVS1NetAppDataOntap8.1ClusterMode

——Vserver介绍VServer为在NetApp集群存储系统上创建的一个逻辑存储系统，由Flexvol卷、LUNs和逻辑网络接口（LIFs)组成前端所有的数据访问均通过Vserver来进行，Vserver能同时支持不同的数据访问协议一套集群存储系统至少配置一个Vserver,最多能配置100个VserverNASNamespce和LUNs均以Vserver为边界SANhosts/NASclientsIntegratedSharedArchitecture

LogicalInterfacesFlexVolvolumesVserverLIF2LIF1HANetAppConfidential–LimitedUseVserver实现安全多租户环境VS2SANhosts/NASclientsHALIF2LIF3LIF4LIF2LIF1LIF1VS1HANetAppConfidential–LimitedUseHAVserver的扩展SANhosts/NASclientsLIF2LIF1LIF3LIF4VS1HANetAppConfidential–LimitedUse两种数据访问模式:本地访问和远程访问NetAppConfidential–LimitedUseDataNetworkClusterInterconnectA2A1A3B1B2HAPairANetAppDataOntap8.1ClusterMode

在线操作功能（NDO）介绍NetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——在线操作功能（NDO）VolMoveLIFMigrateandLoadBalancingHighAvailability(SFO/LIFfailover)Nondisruptive

UpgradesNetAppConfidential–LimitedUseNondisruptiveOperationsBCA2A3C1A1B1B2ARC2LUNLUNLUNABCA1A2A3B1B2C1RLUNLUN不影响数据正常访问不影响主机对数据的正常访问后台利用snapshot功能进行数据复制在集群存储系统的任何aggregate之间实现volume的在线迁移被迁移的volume原有的空间精简、镜像或复制关系、数据快照均保持不变NFS/CIFS/iSCSI/FC/FCoEHAHANetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——在线volume迁移Volume在线迁移可实现A1C1LUNLUNB2ABA1A3RCLUNB1C1LUNLUNAA2按需扩容和负载均衡化数据层次化存储高性能存储廉价存储C1LUNLUNB2ABA1A3RCLUNA2B1硬件在线升级B2ABA1A3RCLUNA2B1C1LUNLUN逻辑接口（LIF）的在线迁移逻辑接口可以在线的迁移至集群内的任何一个物理端口上HAHALIF2LIF3LIF4LIF1不影响前端主机的数据正常访问NetAppConfidential–LimitedUse更好的实现前端主机数据访问的负载均衡LIFs并不是永久和一个物理端口绑定，可以在物理端口之间进行在线迁移两种实现LIF负载均衡的选项在增加新主机时，利用DNSlookup为新主机指定负载最轻的LIF进行数据访问利用LIF在线迁移，在各个节点间进行负载重新分布，实现更均衡的负载分布AverageNetworkLoadontheNodeNetworkDemandonanIPAddressNetAppConfidential–LimitedUse高可靠性（HA）Active-ActiveHAPairActive-ActiveHAPairNetAppConfidential–LimitedUse在线的Firmware升级（Rolling方式）Rollingupgrade最多可以同时对多达三分之一的节点同时进行Firmware的升级整个集群存储系统的Firmware升级成功NetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1ClusterMode

多协议统一支持介绍NetAppConfidential–LimitedUse目前SAN架构最大支持4节点,未来会扩展主机利用多路径软件来实现LUN的访问主机利用ALUA功能来确认数据访问路径的状态Active/optimized:theLIFconfiguredonaportonacontrollerthatalso‘owns’theaggregateonwhichtheLUNisprovisionedActive/unoptimized:theLIFisconfiguredonaportoncontrollerthatdoesnot‘own’theaggregateonwhichtheLUNisprovisionedNetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——SAN架构下的数据访问MPIOALUAActive

OptimizedAA1ALUApathstatechangesforLUNsPathstoavolume’snewphysicallocationareactive/optimizedActive

NonoptimizedActive

NonoptimizedActive

NonoptimizedActive

NonoptimizedALUAsendsapathupdateSCSIcommanddownmovedLUNpathsActive

OptimizedNetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——SAN架构下的数据访问路径状态的自动改变当volume在线迁移时，namespace保持不变不需要客户端代码支持易于管理易于改变可以无缝在线扩展至PB级通过单个NFS

mount或CIFSshare就可以访问整个namespaceBA2A3A1B1B2ARCA4SingleNFSmount/CIFSshareABA1A2A3B1B2RCA4NetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——NAS架构下的NamespaceNamespace完全支持NFSV2和V3，建议优先选用NFSV3支持NFSv4支持pNFS，目前主机端只支持RHEL6.2NetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——NFS协议支持客户端访问一个文件，首先通过作为MetaDataServer的节点查询该文件的位置信息BA1A2B1B2C1ARVolume被在线迁移客户端再次访问该文件A作为MetaDataServer的节点更新该文件的位置信息，并把客户端的文件访问重定向到新的节点作为MetaDataServer的节点返回该文件的位置，客户端的文件访问被重定向至文件所在的节点NetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——pNFS下的数据访问SMBv1.0and2.0SMBv2.1Compounding,leases,asynchronousmessaging,durablehandlesRequiredforNDOHomedirectoriesGrouppolicyNamemappingthroughRDBandLDAPWidelinks(DFSreferrals)SecurityMicrosoft®Hi-SecsecuritySMBclientsigningSchannelMSRPCsecurityforNETLOGONAuthenticationNTLMv1NTLMv2GSSAPIKerberosNetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——CIFS协议支持NetAppDataOntap8.1ClusterMode

内置的数据保护和高效存储技术介绍NetAppConfidential–LimitedUseSecondaryClusterRemote

DataCenterPrimaryClusterMain

DataCenterBCA2A3C1A1B1B2ARC2LUNLUNLUNBCA2A3C1A1B1B2ARC2LUNLUNLUNWAN支持Intraclusterandintercluster两种选项的复制目前只支持异步方式的卷级别复制存储空间精简特性被保留NetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——Snapmirror数据复制NAS架构下的volume只读镜像把客户端的读负载分布到多个节点上，提升数据读性能，并更好的实现了节点的负载均衡对NASNamespace透明，客户端的读负载会被自动定向到合适的只读镜像volume上定时的把所有的镜像volume和原始volume进行同步M’MM’M’M’NetAppConfidential–LimitedUseNetAppDataOntap8.1

ClusterMode

——实现读负载分担的volume镜像功能HAHA重复数据删除数据压缩基于指针的克隆存储空间动态精简分配BA1A2B1B2C1