NetApp Data Ontap核心基礎(chǔ)技術(shù)技術(shù)工程師培訓(xùn)

1、1NetApp Confidential - Internal Use OnlyDataOntap核心技術(shù) 2008 NetApp. All rights reserved.Data OntapNetApp統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu) 2008 NetApp. All rights reserved.ApplicationOSSecurityVolume Mgmt (RAID)NTFS/UFSDisk Drivers通用操作系統(tǒng)通用操作系統(tǒng)核心技術(shù)：專用操作系統(tǒng)核心技術(shù)：專用操作系統(tǒng)DataOntapl70萬(wàn)萬(wàn) 行代碼，代碼精煉行代碼，代碼精煉l功能不多，但是專注于數(shù)據(jù)存功能不多，但是專注于數(shù)據(jù)存

2、儲(chǔ)，因?yàn)閷Ｋ愿咝?chǔ)，因?yàn)閷Ｋ愿咝對(duì)病毒免疫對(duì)病毒免疫專用操作系統(tǒng)專用操作系統(tǒng)DataOntapl5000 萬(wàn)行代碼，代碼龐雜萬(wàn)行代碼，代碼龐雜l功能繁多，但是大部分和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能繁多，但是大部分和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)無(wú)關(guān)，從而影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能無(wú)關(guān)，從而影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)性能l開(kāi)放系統(tǒng)，容易受病毒攻擊開(kāi)放系統(tǒng)，容易受病毒攻擊WAFL 2008 NetApp. All rights reserved.2021-12-29NetApp Confidential - Do Not Distribute4專用操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)專用操作系統(tǒng)和文件系統(tǒng)-WAFL 2008 NetApp. All rights rese

3、rved.高效支持所有協(xié)議高效支持所有協(xié)議 NetApp LUNs 是在Flex vol之內(nèi)建立的具備磁盤(pán)塊屬性的數(shù)據(jù)對(duì)象ted within FlexVol volumes. NetApp在SAN環(huán)境和NAS環(huán)境提供同樣的存儲(chǔ)效率 通過(guò) NetApp的統(tǒng)一架構(gòu), 單一系統(tǒng)可以提供SAN和NAS功能，并且易于再配置和改變應(yīng)對(duì)業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)Disk DriveData ONTAP Logical ViewRAID GroupAggregateFlexVolLUNSATARAID-DPThin ProvisioningThin ReplicationSnapshot CopiesVirtual Copi

4、esDeduplicationAbstraction LayerEfficiency Feature 2008 NetApp. All rights reserved.存儲(chǔ)單元?jiǎng)澐执鎯?chǔ)單元?jiǎng)澐諥ggr0Aggr1vol0vol1vol2vol3物理磁盤(pán)物理磁盤(pán)Aggregate(RAID組集合組集合)FlexvolLUN物理層面物理層面邏輯層面邏輯層面 2008 NetApp. All rights reserved.存儲(chǔ)單元名稱與定義存儲(chǔ)單元名稱與定義 Aggregate 每個(gè)控制器必須有獨(dú)立的Aggregate 可以包含一個(gè)或多個(gè)RAID組 Volume NAS存儲(chǔ)單元 虛擬化邏輯單元，可

5、以動(dòng)態(tài)縮放（20MB16TB） WAFL文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu) LUN SAN/IPsan 存儲(chǔ)單元 虛擬化，可以動(dòng)態(tài)縮放 數(shù)據(jù)格式由主機(jī)定義 2008 NetApp. All rights reserved.Data OntapNetApp統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)NetApp Raid 技術(shù)詳解技術(shù)詳解 2008 NetApp. All rights reserved.1137222149 為什么其他廠商不提供為什么其他廠商不提供RAID4支持，支持，RAID4本身存在什么不足本身存在什么不足? Netapp如何解決如何解決RAID4本身的不足本身的不足?39122133211122588123 33

6、+1+2+3=99-3-1-3=211512DDDDP不管是不管是RAID4還是還是RAID5，都是基于單校驗(yàn)技術(shù)的，都是基于單校驗(yàn)技術(shù)的RAID方法方法，只能，只能防止因一塊硬盤(pán)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)失效防止因一塊硬盤(pán)故障導(dǎo)致數(shù)據(jù)失效Netapp采用的采用的RAID技術(shù)之一：技術(shù)之一：RAID4RAID4有一塊專用的校驗(yàn)盤(pán)有一塊專用的校驗(yàn)盤(pán)3521211813213713213891222DDDDDRAID5沒(méi)有專用的校驗(yàn)盤(pán)，所有的校驗(yàn)信沒(méi)有專用的校驗(yàn)盤(pán)，所有的校驗(yàn)信息分散存儲(chǔ)在所有硬盤(pán)上息分散存儲(chǔ)在所有硬盤(pán)上用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)圖例圖例此塊數(shù)據(jù)要從此塊數(shù)據(jù)要從3修改為修改為55 += 1

7、122149修改修改為為2修改修改為為2修改修改為為1修改修改為為4 2008 NetApp. All rights reserved.RAID4：RAID組內(nèi)添加硬盤(pán)不需要進(jìn)行重構(gòu)組內(nèi)添加硬盤(pán)不需要進(jìn)行重構(gòu)9587P0000D3121113122133122DDDDRAID4有一塊專用的校驗(yàn)盤(pán)有一塊專用的校驗(yàn)盤(pán)只要新添加的硬盤(pán)所有位都格式化為只要新添加的硬盤(pán)所有位都格式化為0，把硬盤(pán)添加到，把硬盤(pán)添加到RAID4中中就不會(huì)改變各個(gè)條帶的校驗(yàn)值，因此整個(gè)就不會(huì)改變各個(gè)條帶的校驗(yàn)值，因此整個(gè)RAID組不需要重構(gòu)組不需要重構(gòu) 2008 NetApp. All rights reserved.RAI

8、D5：RAID組內(nèi)添加硬盤(pán)需要進(jìn)行重構(gòu)組內(nèi)添加硬盤(pán)需要進(jìn)行重構(gòu)35212118132137132138DDDD91222DRAID5沒(méi)有專用的校驗(yàn)盤(pán)，所有的校驗(yàn)信息分散存儲(chǔ)在所有硬盤(pán)上沒(méi)有專用的校驗(yàn)盤(pán)，所有的校驗(yàn)信息分散存儲(chǔ)在所有硬盤(pán)上00000D50827118為了保持為了保持RAID5分散存放校驗(yàn)信息的特點(diǎn)，新硬盤(pán)添加到分散存放校驗(yàn)信息的特點(diǎn)，新硬盤(pán)添加到RAID組后，整組后，整個(gè)個(gè)RAID組需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的重構(gòu)，在這段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)沒(méi)有組需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的重構(gòu)，在這段時(shí)間內(nèi)數(shù)據(jù)沒(méi)有RAID保護(hù)，且保護(hù)，且會(huì)嚴(yán)重影響性能會(huì)嚴(yán)重影響性能 2008 NetApp. All rights reserv

9、ed.D單校驗(yàn)單校驗(yàn)RAID技術(shù)的技術(shù)的RAID組重構(gòu)問(wèn)題組重構(gòu)問(wèn)題9587P3121113122133122DDDDRAID4有一塊專用的校驗(yàn)盤(pán)有一塊專用的校驗(yàn)盤(pán)9 3 1 3 = 25 1 1 1 = 28 2 3 2 = 17 1 1 2 = 3RAID組的重構(gòu)，會(huì)給用戶帶來(lái)如下的影響：組的重構(gòu)，會(huì)給用戶帶來(lái)如下的影響： 需要較長(zhǎng)的時(shí)間完成，且硬盤(pán)越大，所需的時(shí)間越長(zhǎng)需要較長(zhǎng)的時(shí)間完成，且硬盤(pán)越大，所需的時(shí)間越長(zhǎng) 會(huì)嚴(yán)重消耗陣列的資源，特別是該會(huì)嚴(yán)重消耗陣列的資源，特別是該RAID組內(nèi)的硬盤(pán)讀寫(xiě)資源，因此會(huì)嚴(yán)重影響性能組內(nèi)的硬盤(pán)讀寫(xiě)資源，因此會(huì)嚴(yán)重影響性能 在重構(gòu)期內(nèi)，整個(gè)在重構(gòu)期內(nèi)，整

10、個(gè)RAID組沒(méi)有保護(hù)，如果再有一塊硬盤(pán)失效會(huì)導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的丟失組沒(méi)有保護(hù)，如果再有一塊硬盤(pán)失效會(huì)導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的丟失 2008 NetApp. All rights reserved.312111312213312295877121211DDDDPDP一個(gè)一個(gè)Raid組內(nèi)可以同時(shí)壞兩塊硬盤(pán)組內(nèi)可以同時(shí)壞兩塊硬盤(pán)數(shù)據(jù)可靠性比數(shù)據(jù)可靠性比RAID-4 或或 RAID-5 提高了提高了 4000倍倍Netapp采用的采用的RAID技術(shù)之二：技術(shù)之二：RAID DP用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)水平交水平交驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)角交對(duì)角交驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖例圖例 2008 NetApp. All rights reserved.

11、同樣的情況在同樣的情況在 RAID-6RAID-6狀態(tài)下?tīng)顟B(tài)下14Up to 5%Up to 2.6%Up to 17.9%FCATAFCATAFCATA17.9%1.7%2.6%.2%5%3%ATALess than 1 in a billion*介質(zhì)或磁道損壞介質(zhì)或磁道損壞 + 第二塊磁盤(pán)損壞的可第二塊磁盤(pán)損壞的可能性能性 雙校驗(yàn)雙校驗(yàn)(在16塊盤(pán)的RAIDDP磁盤(pán)組重構(gòu)期間)Protected withRAID-DP.0000000001%*標(biāo)準(zhǔn)的磁盤(pán)更換率標(biāo)準(zhǔn)的磁盤(pán)更換率 (每年)*磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)或磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)或磁道損壞幾率磁道損壞幾率(300GB FC / 320GB SATA)*

12、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)或磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器介質(zhì)或磁道再有一塊盤(pán)損壞磁道再有一塊盤(pán)損壞的幾率的幾率(在RAID4/5，8塊磁盤(pán)的磁盤(pán)組重構(gòu)的過(guò)程中)*資料來(lái)源: Network Appliance 2008 NetApp. All rights reserved.Data OntapNetApp統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)NetApp Raid 技術(shù)詳解技術(shù)詳解底底層空間管理技術(shù)和性能優(yōu)化層空間管理技術(shù)和性能優(yōu)化 2008 NetApp. All rights reserved.C底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)根根ABD用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)此數(shù)據(jù)需要修改，此數(shù)據(jù)需要修改，從從C修改為修改為C空閑空間池空閑空間

13、池 2008 NetApp. All rights reserved.CC其它廠商底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)在用戶數(shù)據(jù)修其它廠商底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)在用戶數(shù)據(jù)修改時(shí)所采用的技術(shù)改時(shí)所采用的技術(shù)根根ABD用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)空閑空間池空閑空間池在原來(lái)位置上直在原來(lái)位置上直接利用新數(shù)據(jù)覆接利用新數(shù)據(jù)覆蓋老數(shù)據(jù)蓋老數(shù)據(jù) 2008 NetApp. All rights reserved.Netapp先進(jìn)的底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)：先進(jìn)的底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)：WAFL在用戶數(shù)據(jù)修改時(shí)所采用的技術(shù)在用戶數(shù)據(jù)修改時(shí)所采用的技術(shù)根根ABD用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)空閑空間池空閑空間池CC1.從空閑空間池分配一個(gè)新的數(shù)據(jù)塊從空閑空間池

14、分配一個(gè)新的數(shù)據(jù)塊2.把修改以后的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到新分配的數(shù)據(jù)塊中把修改以后的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到新分配的數(shù)據(jù)塊中3.修改指針，從指向老數(shù)據(jù)塊修改為指向新數(shù)據(jù)塊修改指針，從指向老數(shù)據(jù)塊修改為指向新數(shù)據(jù)塊4.老數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)不做任何修改，直接返回空閑空間池老數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)不做任何修改，直接返回空閑空間池 2008 NetApp. All rights reserved.WAFL：所帶來(lái)的優(yōu)越性能：所帶來(lái)的優(yōu)越性能硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)校驗(yàn)盤(pán)校驗(yàn)盤(pán)Netapp WAFL的做法的做法硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)其它廠商的做法（采用其它廠商

15、的做法（采用RAID5）讀讀讀校驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入用戶數(shù)據(jù)寫(xiě)入讀硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)校驗(yàn)盤(pán)校驗(yàn)盤(pán)其它廠商的做法（采用其它廠商的做法（采用RAID4）讀讀讀讀用戶數(shù)據(jù)寫(xiě)入校驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)入需要修改需要修改的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)修改以后修改以后的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)需要讀取需要讀取的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)圖例圖例 剛才遺留的和剛才遺留的和RAID相關(guān)的兩個(gè)問(wèn)題相關(guān)的兩個(gè)問(wèn)題為什么其他廠商不提供為什么其他廠商不提供RAID4支持，支持，RAID4本身存在什么不足本身存在什么不足? Netapp如何解決如何解決RAID4本身的不足本身的不足? 會(huì)涉及到剛才介紹的單校驗(yàn)的會(huì)涉及到剛才介紹的單校驗(yàn)的RAID技術(shù)（技

16、術(shù)（RAID4或或RAID5）如何進(jìn)行數(shù)據(jù)修改的技術(shù)）如何進(jìn)行數(shù)據(jù)修改的技術(shù) 2008 NetApp. All rights reserved.其他廠商：其他廠商：RAID組的大小和性能成反比組的大小和性能成反比硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)6D+1P的的RAID5組：每個(gè)數(shù)據(jù)塊的修改都要涉及到其它五塊硬組：每個(gè)數(shù)據(jù)塊的修改都要涉及到其它五塊硬盤(pán)相同位置的數(shù)據(jù)塊的讀取，然后進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算盤(pán)相同位置的數(shù)據(jù)塊的讀取，然后進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)3D+1P的的RAID5組：每個(gè)數(shù)據(jù)塊的修改只要涉及到其它兩塊硬組：每個(gè)數(shù)據(jù)塊的修改只要涉及到其它兩塊硬盤(pán)相同位

17、置的數(shù)據(jù)塊的讀取，然后進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算盤(pán)相同位置的數(shù)據(jù)塊的讀取，然后進(jìn)行校驗(yàn)計(jì)算需要修改需要修改的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)修改以后修改以后的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)需要讀取需要讀取的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)圖例圖例RAID組越小，性能越好，因此其他廠商一般都組越小，性能越好，因此其他廠商一般都建議用來(lái)存放生產(chǎn)數(shù)據(jù)的建議用來(lái)存放生產(chǎn)數(shù)據(jù)的RAID5的硬盤(pán)組采用的硬盤(pán)組采用3D+1P或或4D+1P大小大小 2008 NetApp. All rights reserved.Netapp：RAID組的大小和性能成正比組的大小和性能成正比硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)6D+1P的的RAID4組：每組：每6個(gè)

18、數(shù)據(jù)塊的修改只要進(jìn)行一次校驗(yàn)計(jì)個(gè)數(shù)據(jù)塊的修改只要進(jìn)行一次校驗(yàn)計(jì)算，只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)塊算，只會(huì)產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)塊硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)硬盤(pán)3D+1P的的RAID4組：每組：每3個(gè)數(shù)據(jù)塊的修改就要進(jìn)行一次校驗(yàn)計(jì)個(gè)數(shù)據(jù)塊的修改就要進(jìn)行一次校驗(yàn)計(jì)算，產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)塊，這樣算，產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)塊，這樣6個(gè)數(shù)據(jù)快的修改就要進(jìn)行兩次校個(gè)數(shù)據(jù)快的修改就要進(jìn)行兩次校驗(yàn)計(jì)算，產(chǎn)生兩個(gè)校驗(yàn)塊驗(yàn)計(jì)算，產(chǎn)生兩個(gè)校驗(yàn)塊需要修改的數(shù)據(jù)需要修改的數(shù)據(jù)修改以后的數(shù)據(jù)修改以后的數(shù)據(jù)需要讀取的數(shù)據(jù)需要讀取的數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)圖例圖例RAID組越大，性能越好，因此組越大，性能越好，因此Netapp一般建議用戶的一般建議用戶的RAID4

19、硬盤(pán)組至少采用硬盤(pán)組至少采用6D+1P的大小的大小 2008 NetApp. All rights reserved.22DataDataDataDataParityParityDataWAFL 無(wú)需預(yù)先分配空間(元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)同樣對(duì)待），寫(xiě)條帶條帶到最近的可用塊.條帶化到最近的可用塊減少磁盤(pán)尋道，達(dá)到最好的磁盤(pán)性能，避免熱點(diǎn)攀的產(chǎn)生!WAFL將隨機(jī)寫(xiě)轉(zhuǎn)換成大的順序?qū)?WAFL 文件系統(tǒng)和文件系統(tǒng)和 Data ONTAP OS結(jié)合結(jié)合高性能高性能RAID-6 (RAID-DP)D D D DP PD D D DP PD D D DP PD D D DP P4K blocks,parity cal

20、culatedin memoryIncoming WritesNVRAM傳統(tǒng)的文件系統(tǒng)（NTFS, UFS, FAT32等）,將數(shù)據(jù)寫(xiě)到預(yù)先分配好的位置，導(dǎo)致“熱點(diǎn)校驗(yàn)”磁盤(pán)DataDRAM 2008 NetApp. All rights reserved.Data OntapNetApp統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)NetApp Raid 技術(shù)詳解技術(shù)詳解底底層空間管理技術(shù)和性能優(yōu)化層空間管理技術(shù)和性能優(yōu)化NetApp快照快照 恢恢復(fù)和克隆復(fù)和克隆 2008 NetApp. All rights reserved.快照快照數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)快照的情況有數(shù)據(jù)快照的情況沒(méi)有數(shù)據(jù)快照的情況沒(méi)

21、有數(shù)據(jù)快照的情況Netapp數(shù)據(jù)快照技術(shù)：數(shù)據(jù)快照技術(shù)：SnapshotABCD空閑空間池空閑空間池生產(chǎn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ABC空閑空間池空閑空間池DDD用戶最關(guān)心的和數(shù)據(jù)快照相關(guān)的兩個(gè)問(wèn)題：用戶最關(guān)心的和數(shù)據(jù)快照相關(guān)的兩個(gè)問(wèn)題：數(shù)據(jù)快照對(duì)性能的影響程度數(shù)據(jù)快照對(duì)性能的影響程度數(shù)據(jù)快照所需消耗的存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)快照所需消耗的存儲(chǔ)空間 2008 NetApp. All rights reserved.快照快照數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)生產(chǎn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)快照的情況有數(shù)據(jù)快照的情況沒(méi)有數(shù)據(jù)快照的情況沒(méi)有數(shù)據(jù)快照的情況其它廠商的數(shù)據(jù)快照技術(shù)其它廠商的數(shù)據(jù)快照技術(shù)ABCD用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)生產(chǎn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ABC用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù)數(shù)

22、據(jù)快照專數(shù)據(jù)快照專用存儲(chǔ)空間用存儲(chǔ)空間DDDD 2008 NetApp. All rights reserved.不同的數(shù)據(jù)快照實(shí)現(xiàn)的性能差別不同的數(shù)據(jù)快照實(shí)現(xiàn)的性能差別CX500 performance with their snapshots goes to 6TB 2008 NetApp. All rights reserved.Netapp的的FlexVol技術(shù)提高了存儲(chǔ)空間的使技術(shù)提高了存儲(chǔ)空間的使用率用率80%利用率利用率Reclaimed SpaceAvailable for Growth 2008 NetApp. All rights reserved.FlexVol提升提升

23、I/O 性能性能原有的架構(gòu)原有的架構(gòu)4 卷的性能被它的磁盤(pán)數(shù)量卷的性能被它的磁盤(pán)數(shù)量限制限制4 “熱點(diǎn)熱點(diǎn)”卷不能從其他卷卷不能從其他卷的磁盤(pán)上取得幫助的磁盤(pán)上取得幫助NetApp FlexVol的技術(shù)的技術(shù)4 各個(gè)卷可以共享所以磁盤(pán)各個(gè)卷可以共享所以磁盤(pán)的聚合性能的聚合性能 2008 NetApp. All rights reserved.Netapp的的Flexvol技術(shù)所采用的先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)所采用的先進(jìn)的存儲(chǔ)空間組織方式空間組織方式RG1RG2RG3磁盤(pán)磁盤(pán)LUN圖例圖例應(yīng)用主機(jī)應(yīng)用主機(jī)1應(yīng)用主機(jī)應(yīng)用主機(jī)N1. 所有硬盤(pán)先分成所有硬盤(pán)先分成相應(yīng)的相應(yīng)的RAID組組2. 所有的所有的RAI

24、D組組組成存儲(chǔ)池組成存儲(chǔ)池3. 在存儲(chǔ)池上面創(chuàng)在存儲(chǔ)池上面創(chuàng)建建LUN 2008 NetApp. All rights reserved.Netapp的的Flexvol技術(shù)完全消除了訪問(wèn)熱點(diǎn)技術(shù)完全消除了訪問(wèn)熱點(diǎn)的產(chǎn)生，充分發(fā)揮了存儲(chǔ)系統(tǒng)的潛在性能的產(chǎn)生，充分發(fā)揮了存儲(chǔ)系統(tǒng)的潛在性能RG1RG2RG3磁盤(pán)磁盤(pán)LUN圖例圖例主機(jī)主機(jī)IO應(yīng)用主機(jī)應(yīng)用主機(jī)1應(yīng)用主機(jī)應(yīng)用主機(jī)N主機(jī)所有的主機(jī)所有的IO都都平均分散在陣列平均分散在陣列所有的硬盤(pán)上，所有的硬盤(pán)上，徹底消除了陣列徹底消除了陣列訪問(wèn)熱點(diǎn)問(wèn)題訪問(wèn)熱點(diǎn)問(wèn)題 2008 NetApp. All rights reserved.軟件產(chǎn)品和功能介紹軟件產(chǎn)

25、品和功能介紹 Netapp創(chuàng)新的創(chuàng)新的RAID技術(shù)技術(shù) 專用操作系統(tǒng)專用操作系統(tǒng)(Dataontap)和底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)和底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)(WAFL) 先進(jìn)的數(shù)據(jù)快照先進(jìn)的數(shù)據(jù)快照(Snapshot)和快速恢復(fù)和快速恢復(fù)(Snaprestore)技術(shù)技術(shù) 先進(jìn)的存儲(chǔ)空間分配和組織技術(shù)先進(jìn)的存儲(chǔ)空間分配和組織技術(shù)(Flexvol) 先進(jìn)的數(shù)據(jù)克隆技術(shù)先進(jìn)的數(shù)據(jù)克隆技術(shù)(Flexclone) 應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)控制技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)控制技術(shù)(Flexshare) 先進(jìn)的基于磁盤(pán)陣列的數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)先進(jìn)的基于磁盤(pán)陣列的數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)(Snapmirror) 2008 NetApp.

26、All rights reserved.只有核心應(yīng)用只有核心應(yīng)用集中了核心和邊緣應(yīng)用集中了核心和邊緣應(yīng)用（不區(qū)分應(yīng)用等級(jí)）（不區(qū)分應(yīng)用等級(jí)）集中了核心和邊緣應(yīng)用集中了核心和邊緣應(yīng)用（利用（利用Flexshare區(qū)分應(yīng)用等級(jí)）區(qū)分應(yīng)用等級(jí)）高優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí)高優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)低優(yōu)先級(jí)Flexshare：保證核心應(yīng)用的存儲(chǔ)訪問(wèn)性能：保證核心應(yīng)用的存儲(chǔ)訪問(wèn)性能存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò) 2008 NetApp. All rights reserved.軟件產(chǎn)品和功能介紹軟件產(chǎn)品和功能介紹 Netapp創(chuàng)新的創(chuàng)新的RAID技術(shù)技術(shù) 專用操作系統(tǒng)專用操作系統(tǒng)(D

27、ataontap)和底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)和底層存儲(chǔ)空間管理技術(shù)(WAFL) 先進(jìn)的數(shù)據(jù)快照先進(jìn)的數(shù)據(jù)快照(Snapshot)和快速恢復(fù)和快速恢復(fù)(Snaprestore)技術(shù)技術(shù) 先進(jìn)的存儲(chǔ)空間分配和組織技術(shù)先進(jìn)的存儲(chǔ)空間分配和組織技術(shù)(Flexvol) 先進(jìn)的數(shù)據(jù)克隆技術(shù)先進(jìn)的數(shù)據(jù)克隆技術(shù)(Flexclone) 應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)控制技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)存儲(chǔ)訪問(wèn)優(yōu)先級(jí)控制技術(shù)(Flexshare) 先進(jìn)的基于磁盤(pán)陣列的數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)先進(jìn)的基于磁盤(pán)陣列的數(shù)據(jù)容災(zāi)技術(shù)(Snapmirror) 2008 NetApp. All rights reserved.50SnapMirrorSnapMirror

28、特點(diǎn)特點(diǎn)- - 不同協(xié)議數(shù)據(jù)不同協(xié)議數(shù)據(jù), ,統(tǒng)一冗災(zāi)架構(gòu)統(tǒng)一冗災(zāi)架構(gòu)NAS生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)系統(tǒng)ISCSISAN冗災(zāi)系統(tǒng)冗災(zāi)系統(tǒng)SnapMirrorSnapMirrorSnapMirrorNASISCSISAN 2008 NetApp. All rights reserved.51SnapMirror Applications SnapMirror 技術(shù)將數(shù)據(jù)鏡像到一個(gè)或多個(gè)FAS存儲(chǔ)系統(tǒng)上。 基于存儲(chǔ)設(shè)備底層的增量數(shù)據(jù)復(fù)制, 對(duì)主機(jī)服務(wù)器上層應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)影響。 支持多種傳輸方式（FC 和 IP） 。 異地備份數(shù)據(jù)拷貝提供只讀功能和故障切換訪問(wèn)。 客戶選擇適當(dāng)?shù)耐郊?jí)別（同步、準(zhǔn)同步和異步），從

29、而實(shí)現(xiàn)了較高的災(zāi)難恢復(fù)保護(hù)級(jí)別。 完全基于IP網(wǎng)絡(luò)，無(wú)需專用光纖鏈路及多路波分設(shè)備，沒(méi)有傳輸距離限制。 使用異步方式，對(duì)主機(jī)系統(tǒng)服務(wù)器I/O性能無(wú)影響。 SnapMirror支持多種拓?fù)浞绞降膹?fù)制，包括：1對(duì)多；多對(duì)1；級(jí)聯(lián)復(fù)制等。 SnapMirror支持對(duì)多種數(shù)據(jù)的復(fù)制，包括：基于卷的復(fù)制，基于qtree的復(fù)制，支持對(duì)NAS / SAN /iSCSI中的數(shù)據(jù)復(fù)制。 SnapMirror只傳輸變化的數(shù)據(jù)塊，可以大大節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬和減輕FAS存儲(chǔ)系統(tǒng)的負(fù)載。 2008 NetApp. All rights reserved.52SnapMirror ModesSynchronous SnapMi

30、rror344 Zero data loss4 Distance limited4 Performance impact1424 Small data loss4 No distance limit4 No performance impactSemi-Synchronous SnapMirror124 Data loss 1 minute 4 No distance limit4 No performance impactAsynchronous SnapMirror3Every Write2Every WriteAB312Changed blocksSet intervals1 2008

31、NetApp. All rights reserved.53Snap ASnapMirror operation( (異步方式異步方式) )Baseline TransferSource File SystemRemote File System 2008 NetApp. All rights reserved.54Snap ASnapMirror operation ( (異步方式異步方式) )Baseline TransferSource File SystemRemote File SystemSource file system continues to change during t

32、ransferRemote file system is now consistent, and a mirror of the Snapshot A file systemCompletedSnapMirror to tape for seeding mirrored pairs 2008 NetApp. All rights reserved.55Snap ASnapMirror operation ( (異步方式異步方式) )Incremental TransferSource File SystemRemote File SystemSnap BRemote file system i

33、s now consistent, and a mirror of the Snapshot B file systemCompleted 2008 NetApp. All rights reserved.56SnapMirror operation ( (異步方式異步方式) )Source File SystemRemote File SystemSnap BSnap CIncremental TransferCompletedRemote file system is now consistent, and a mirror of the Snap C file system 2008 N

34、etApp. All rights reserved.The NetApp Model57NetApp Confidential - Internal Use OnlyDepartmentalEnterpriseEnterpriseSANNASDepartmentalUnified StorageLANiSCSIFibreChannelEthernet 2008 NetApp. All rights reserved.Scaling Up and Out with Data ONTAP 858NetApp Confidential - Internal Use OnlyDepartmental

35、EnterpriseEnterpriseSANNASDepartmentalLANiSCSIFibreChannelEthernetData ONTAP 8.0 2008 NetApp. All rights reserved.NetApp主要磁盤(pán)存儲(chǔ)產(chǎn)品家族59NetApp Confidential - Internal Use OnlyFAS2xxx68 - 432TB68 - 144drivesSAS, FC & SATAFAS62xx2400 - 2880TB1200 - 1440 drivesFC & SAS & SATA480 1920TB240 - 960

36、 drivesFC & SAS & SATAAll systems runData ONTAPFAS32xx異構(gòu)存儲(chǔ)設(shè)備支持480TB 1920TB240 - 960 LUNsV32xx1200 2880TB1200 - 1440 LUNsV62xx Small Medium Large X-LargeStorage Grid336 - 14112TB336 - 14112 drivesFC & SATA 2008 NetApp. All rights reserved.NetApp統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)60FCiSCSIFCoENFSCIFS對(duì)象協(xié)議的統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)的

37、統(tǒng)一Cluster Cloud ModeRAID-DP FlexVolEnd to end DeduplicationSnapShot Smart copiesSnapLock ComplianceSnapVaultSnapMirrorMetroCluster可靠性100km統(tǒng)一的軟件功能統(tǒng)一的應(yīng)用集成SnapManager Application Integration 閃存FlexCachepNFS1234 2008 NetApp. All rights reserved.NetApp統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一存儲(chǔ)架構(gòu)61相同的工具和流程：學(xué)習(xí)一次，處處適用集成數(shù)據(jù)管理集成的數(shù)據(jù)保護(hù)供應(yīng)商之間采用統(tǒng)

38、一標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)級(jí)統(tǒng)一存儲(chǔ)平臺(tái)統(tǒng)一管理5 2008 NetApp. All rights reserved.62NetApp Confidential - Do Not DistributeNetAppData ONTAPFCoE,FC,IP, & NAS 一致的體系架構(gòu)設(shè)計(jì) 一種管理界面 完全的互操作n學(xué)習(xí)一種、掌握全部FAS2040FAS2240FAS3210FAS3240FAS6280FAS6210FAS6240FAS3270跨平臺(tái)無(wú)縫升級(jí) 真正統(tǒng)一 最高效率 極其靈活2400TB1200 個(gè)驅(qū)動(dòng)器3TB FlashCache1920TB960 個(gè)驅(qū)動(dòng)器2TB FlashCache12

39、00TB600 個(gè)驅(qū)動(dòng)器1TB FlashCache2880TB1440 個(gè)驅(qū)動(dòng)器6TB FlashCache2880TB1440 驅(qū)動(dòng)器8TB FlashCache480TB 240 個(gè)驅(qū)動(dòng)器 512GB FlashCache 2008 NetApp. All rights reserved.Data ONTAP 8.1 存儲(chǔ)集群A1C1LUNLUN B2ABA1 A3R CLUN B1C1LUNLUNAA2按需擴(kuò)容和負(fù)載均衡化數(shù)據(jù)層次化存儲(chǔ)高性能存儲(chǔ)高性能存儲(chǔ)廉價(jià)存儲(chǔ)廉價(jià)存儲(chǔ)C1LUNLUN B2ABA1 A3R CLUNA2 B1硬件在線升級(jí) B2ABA1 A3R CLUNA2 B1C1

40、LUNLUN Always on availability On demand flexibility Operational efficiency 2008 NetApp. All rights reserved.64NetApp Confidential - Internal Use Only 2008 NetApp. All rights reserved.65NetApp Confidential - Internal Use OnlyNetApp Snapshot TechnologyInstant zero-space copy NetApp WAFL writes all dat

41、a to available free space without writing over previous data Creating a Snapshot copy involves merely retaining pointers to original data blocks Performance impact is near zero because no additional disk operations are required beyond normal write behavior Space is efficient because only new data wr

42、itten takes up incremental space on disk Scheduled or manual, up to 254 snapshots per volume Readily accessible via a special subdirectoryNetApp Storage SystemSnapshotCopies 2008 NetApp. All rights reserved.NetApp Snapshot Technology Take snapshot 1 Copy pointers only No data movement66NetApp Confid

43、ential - Internal Use OnlyABCABCSnap 1Blocks in LUN or FileBlocks on the DiskABC 2008 NetApp. All rights reserved.NetApp Snapshot Technology67NetApp Confidential - Internal Use OnlyABCSnap 1Blocks on the DiskABCABCB1B1 Take snapshot 1 Continue writing data Write data anywhereBlocks in LUN or File 20

44、08 NetApp. All rights reserved.NetApp Snapshot Technology68NetApp Confidential - Internal Use OnlyAB1CABCSnap 1Blocks on the DiskBABCACB1B1Snap 2ABCSnap 1 Take snapshot 1 Continue writing data Take snapshot 2 Copy pointers only No data movementBlocks in LUN or File 2008 NetApp. All rights reserved.N

45、etApp Snapshot Technology Take snapshot 169NetApp Confidential - Internal Use OnlyAB1CSnap 2ABCSnap 1Blocks on the DiskABCABC Continue writing data Take snapshot 2 Continue writing data Write data anywhereB1B1C2C2Blocks in LUN or File 2008 NetApp. All rights reserved.NetApp Snapshot Technology Take

46、snapshot 170NetApp Confidential - Internal Use OnlyAB1C2Snap 3AB1CSnap 2Blocks on the DiskABCABC Continue writing data Take snapshot 2 Continue writing data Take snapshot 3 Simplicity of model = Best disk utilization Fastest performance Unlimited snapshotsB1B1C2C2ABCSnap 1Blocks in LUN or File 2008

47、NetApp. All rights reserved.Everyone Elses Snapshots71NetApp Confidential - Internal Use Only 2008 NetApp. All rights reserved.Others Snapshots Take snapshot 1: Create copy out region 172NetApp Confidential - Internal Use OnlyBlocks on the DiskABCABC Create pointers to old blocks and copy outCopyOut

48、 1ABCSnap 1Blocks in LUN 2008 NetApp. All rights reserved.Others Snapshots Take snapshot 173NetApp Confidential - Internal Use OnlyABCSnap 1Blocks on the DiskABCACB1 Read old block; write to copy out regionCopyOut 1ABCSnap 1 Continue writing data Block changes Update snap pointer to copy out region Update block on disk One write requires: 1 read (old data) 1 write (old