Kunkin tallennusjärjestelmämallin mukana toimitetaan prosessorin, RAM-muistin ja haihtumattoman muistin kiinteä kokoonpano, jota käyttäjät eivät voi laajentaa oston jälkeen. Joitakin aloittelevia tallennusohjaimia lukuun ottamatta NetApp FAS-, ASA- ja AFF-järjestelmissä on yleensä vähintään yksi PCIe-pohjainen korttipaikka käytettävissä lisäverkko-, nauha- ja/tai levyliitäntöjä varten. NetApp julkisti kesäkuussa 2008 Performance Acceleration Module (tai PAM) -moduulin, jonka tarkoituksena on optimoida tehokasta satunnaislukua suorittavien työkuormien suorituskykyä. Tämä valinnainen kortti menee PCIe-paikkaan ja tarjoaa lisämuistia (tai välimuistia) levyn ja tallennusjärjestelmän välimuistin ja järjestelmämuistin väliin, mikä parantaa suorituskykyä.
AFFEdit
All-Flash FAS, tunnetaan myös nimellä AFF A-sarja. Yleensä AFF-järjestelmät perustuvat samaan laitteistoon kuin FAS, mutta ensimmäinen on optimoitu ja toimii vain SSD-asemien kanssa taustapuolella, kun taas jälkimmäinen voi käyttää kiintolevyjä ja SSD-levyjä välimuistina: esimerkiksi AFF A700 & FAS9000, A300 & FAS8200, A200 & FAS2600, A220 & FAS2700 käyttävät samaa laitteistoa, mutta AFF-järjestelmiin ei sisälly Flash-välimuistikortteja. AFF-järjestelmät eivät myöskään tue FlexArray-toimintoa kolmannen osapuolen storage array -virtualisointitoiminnolla. AFF on Unified-järjestelmä, ja se voi tarjota SAN & NAS -tiedonsiirtoprotokollayhteyden, ja FAS-järjestelmien perinteisten SAN & NAS -protokollien lisäksi AFF:ssä on lohkopohjainen NVMe/FC-protokolla järjestelmille, joissa on 32 Gbit/s FC-portit. AFF & FAS käyttää samaa firmware-kuvaa, ja lähes kaikki loppukäyttäjän kannalta merkittävät toiminnot ovat samat molemmissa tallennusjärjestelmissä. Sisäisesti tietoja käsitellään ja käsitellään kuitenkin eri tavalla ONTAPissa. AFF-järjestelmät käyttävät esimerkiksi erilaisia Write Allocation -algoritmeja verrattuna FAS-järjestelmiin. Koska AFF-järjestelmissä on nopeammat SSD-asemat, Inline-datan deduplikointi ONTAP-järjestelmissä on lähes huomaamatonta (~2 %:n suorituskykyvaikutus low-end-järjestelmissä).
ASAEdit
Kaikki SAN-asemat, joissa käytetään ONTAP-järjestelmää ja jotka pohjautuvat AFF-alustaan, periytyvät siten sen ominaisuudet & toiminnallisuudet, ja dataa käsitellään ja käsitellään sisäisesti samalla tavalla kuin AFF-järjestelmissä. Kaikkia muita ONTAP-pohjaisia laitteisto- ja ohjelmistoalustoja voidaan kutsua Unified ONTAPiksi, mikä tarkoittaa, että ne voivat tarjota yhtenäisen pääsyn SAN & NAS-tietoprotokollien kanssa. ONTAP-arkkitehtuuri ASA-järjestelmissä on sama kuin FAS & AFF-järjestelmissä ilman muutoksia. ASA-järjestelmät käyttävät samaa firmware-kuvaa kuin AFF & FAS-järjestelmät. ASA on sama kuin AFF, ja ainoa ero on pääsy tallennustilaan verkon kautta SAN-protokollien avulla: ASA tarjoaa symmetrisen aktiivisen/aktiivisen pääsyn lohkolaitteisiin (LUN- tai NVMe-nimialueet), kun taas Unified ONTAP -järjestelmät käyttävät edelleen ALUA- ja ANA-menetelmiä lohkoprotokollien käyttöön.
StorageEdit
NetApp käyttää joko SATA-, Fibre Channel-, SAS- tai SSD-levyasemia, jotka se ryhmittää enintään 28:n (26 datalevyä ja 2 pariteettilevyä) RAID-ryhmiin (Redundant Array of Inexpensive Disks (edullisten levyjen redundanssijoukko) tai Redundant Array of Independent Disks (riippumattomien levyjen redundanssijoukko)). NetAppin FAS-tallennusjärjestelmät, jotka sisältävät vain SSD-asemia, joihin on asennettu SSD-optimoitu ONTAP-käyttöjärjestelmä, jota kutsutaan nimellä All-Flash FAS (AFF).
LevytEdit
FAS-, ASA- ja AFF-järjestelmissä käytetään yritystason kiintolevy- ja SSD-asemia (eli NVMe SSD-asemia), joissa on kaksi porttia, joista kumpikin portti on kytketty kumpaankin ohjaimeen HA-parissa. HDD- ja SSD-asemia voi ostaa vain NetAppilta ja asentaa NetAppin FAS/AFF-alustan levyhyllyihin. Fyysiset HDD- ja SSD-asemat, niillä olevat osiot ja kolmansien osapuolten FlexArray-toiminnoilla varustetuista matriiseista tuodut LUN:t katsotaan ONTAPissa Levyksi. SDS-järjestelmissä, kuten ONTAP Select & ONTAP Cloud, looginen lohkotallennus, kuten virtuaalilevy tai RDM ONTAPin sisällä, katsotaan myös Levyksi. Älä sekoita yleistermiä ”levyasema” ja ”ONTAP-järjestelmässä käytetty levyasematermi” keskenään, koska ONTAPissa se voi olla kokonainen fyysinen kiintolevy- tai SSD-asema, LUN tai fyysisen kiintolevy- tai SSD-aseman osio. LUN-yksiköiden, jotka on tuotu kolmannen osapuolen FlexArray-toiminnolla varustetuista matriiseista HA-parikokoonpanossa, on oltava käytettävissä HA-parin molemmista solmuista. Jokaisessa levyssä on omistusoikeus, joka osoittaa, mikä ohjain omistaa ja palvelee levyä. Aggregaattiin voi kuulua vain yhden solmun omistamia levyjä, joten kutakin solmun omistamaa aggregaattia ja sen päällä olevia objekteja, kuten FlexVol-tilavuuksia, LUNeja ja tiedostojakoja, palvelee yksi ohjain. Kullakin ohjaimella voi olla omia levyjä ja aggregoida niitä, jolloin molempia solmuja voidaan käyttää samanaikaisesti, vaikka ne eivät palvelisikaan samaa dataa.
ADPEdit
Edistynyttä aseman osiointia (ADP, Advanced Drive Partitioning) voidaan käyttää ONTAP-pohjaisissa järjestelmissä alustasta ja käyttötapauksesta riippuen. ADP:tä voidaan käyttää vain NetAppin levyhyllyjen natiivien levyasemien kanssa, FlexArray-tekniikka ei tue ADP:tä. ADP:tä tuetaan myös kolmannen osapuolen levyasemien kanssa ONTAP Selectissä. Tätä tekniikkaa käytetään pääasiassa joidenkin arkkitehtuurivaatimusten voittamiseen ja levyasemien määrän vähentämiseen ONTAP-pohjaisissa järjestelmissä. ADP:tä on kolmea eri tyyppiä: Root-Data Partitioning; Root-Data-Data Partitioning (RD2 tunnetaan myös nimellä ADPv2); Storage Pool.Root-Data Partitioningia voidaan käyttää FAS & AFF -järjestelmissä pienten root-osioiden luomiseen asemille, jotta niitä voidaan käyttää järjestelmän root-aggregaattien luomiseen, eikä näin ollen tarvitse käyttää kokonaisia kolmea levyasemaa tähän tarkoitukseen. Sitä vastoin suurempi osa levyasemasta käytetään data-aggregaattiin. Root-Data-Data-osiointia käytetään AFF-järjestelmissä vain samasta syystä kuin Root-Data-osiointia sillä erotuksella, että root-osioinnin jälkeen jäljelle jäävä suurempi osa levystä jaetaan tasan kahdella lisäosioinnilla, joista kumpikin osoitetaan yleensä yhdelle kahdesta ohjaimesta, jolloin AFF-järjestelmään tarvittavien asemien vähimmäismäärä vähenee ja kalliin SSD-levytilan tuhlaus vähenee. Storage Pool -partitiointitekniikka, jota käytetään FAS-järjestelmissä jakamaan kukin SSD-asema tasan neljään osaan, joita voidaan myöhemmin käyttää FlashPool-välimuistikiihdytykseen, Storage Poolin avulla vain muutama SSD-asema voidaan jakaa jopa neljään data-aggregaattiin, jotka hyötyvät FlashCache-välimuistitietotekniikasta, mikä vähentää kyseiseen tekniikkaan vaadittavien SSD-asemien vähimmäismäärää.
NetApp RAID in ONTAPEdit
NetApp ONTAP -järjestelmissä RAID ja WAFL on integroitu tiiviisti. ONTAP-pohjaisissa järjestelmissä on käytettävissä useita RAID-tyyppejä:
- RAID-4, jossa on 1 dedikoitu pariteettilevy, jolloin mikä tahansa asema voi vikaantua RAID-ryhmässä.
- RAID-DP, jossa on 2 dedikoitua pariteettilevyä, jolloin mikä tahansa 2 asemaa voi vikaantua samanaikaisesti RAID-ryhmässä.
- RAID-TEC US-patentti 7640484, jossa on 3 dedikoitua pariteettilevyä, jolloin 3 asemaa voi vikaantua samanaikaisesti RAID-ryhmässä.
RAID-DP:n kaksinkertainen pariteetti johtaa RAID-6:n kaltaiseen levykatastrofinsietokykyyn. NetApp voittaa perinteisten RAID-4-tyylisten dedikoitujen pariteettilevyjen kirjoitussuorituskyvyn heikkenemisen WAFL:n ja sen haihtumattoman muistin (NVRAM) uudenlaisen käytön avulla kussakin tallennusjärjestelmässä.Kukin aggregaatti koostuu yhdestä tai kahdesta pleksistä, pleksi koostuu yhdestä tai useammasta RAID-ryhmästä. Tyypillisissä ONTAP-pohjaisissa tallennusjärjestelmissä on kussakin aggregaatissa vain yksi pleksi, kun taas paikallisissa SyncMirror- tai MetroCluster-kokoonpanoissa käytetään kahta pleksiä. Kukin RAID-ryhmä koostuu yleensä samantyyppisistä, nopeudeltaan, geometrialtaan ja kapasiteetiltaan samanlaisista levyasemista. NetAppin tuki voi kuitenkin antaa käyttäjälle luvan asentaa RAID-ryhmään aseman, joka on samankokoinen tai suurempi ja jolla on eri tyyppi, nopeus ja geometria, väliaikaisesti. Jos tavallisissa data-aggregaateissa on useampi kuin yksi RAID-ryhmä, niissä on oltava samat RAID-ryhmät koko aggregaatissa, ja sama RAID-ryhmän koko on suositeltava, mutta NetApp sallii poikkeuksen viimeisessä RAID-ryhmässä ja määrittää sen pienemmäksi kuin puolet koko aggregaatin RAID-ryhmän koosta. Tällainen aggregaatti voi esimerkiksi koostua kolmesta RAID-ryhmästä: RG0:16+2, RG1:16+2, RG2:7+2. Aggregaattien sisällä ONTAP määrittää joustavat volyymit (FlexVol) tallentamaan dataa, jota käyttäjät voivat käyttää.
FlshPoolina käytössä olevia aggregaatteja, joissa on sekä kiintolevy- että SSD-asemia, kutsutaan hybridiaggregaateiksi. Flash Poolin hybridiaggregaateissa hybridiaggregaattiin sovelletaan samoja sääntöjä kuin tavallisiin aggregaatteihin, mutta erikseen kiintolevy- ja SSD-asemiin, joten yhdessä hybridiaggregaatissa saa olla kaksi eri RAID-tyyppiä: vain yksi RAID-tyyppi kaikille kiintolevyasemille ja vain yksi RAID-tyyppi kaikille SSD-asemille. Esimerkiksi SAS-kiintolevy RAID-TEC:llä (RG0:18+3, RG1:18+3) ja SSD-levy RAID-DP:llä (RG3:6+2). ONTAPia käyttävät NetAppin tallennusjärjestelmät yhdistävät taustalla olevia RAID-ryhmiä samalla tavalla kuin RAID-0. Myös NetApp FAS -järjestelmissä, joissa on FlexArray-ominaisuus, kolmannen osapuolen LUN-yksiköt voidaan yhdistää Plexiin samalla tavalla kuin RAID-0:ssa. ONTAPia käyttäviä NetApp-tallennusjärjestelmiä voidaan käyttää MetroCluster- ja SyncMirror-kokoonpanoissa, joissa käytetään RAID-1:een verrattavaa tekniikkaa, jossa tiedot peilataan kahden pleksin välillä aggregaatissa.
| RAID-ryhmäkoko (asemien lukumääränä) data-aggregaateille AFF & FAS-järjestelmissä | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| asematyyppi | minimi | oletus | RAID-DP | RAID- | RAID-TEC | ||||||
| NVMe SSD | 3 | 8 | 14 | 5 | 24 | 28 | 7 | 25 | 29 | ||
| SSD | |||||||||||
| SAS | 16 | 24 | |||||||||
| SATA tai NL-SAS < 6TB | 7 | 14 | 20 | 21 | |||||||
| SATA tai NL-SAS (6TB, 8TB) | 14 | ||||||||||
| MSATA (6TB, 8TB) | Ei mahdollista | ||||||||||
| MSATA < 6TB | 20 | ||||||||||
| MSATA >= 10TB | Ei mahdollista | ||||||||||
| SATA tai NL-SAS >= 10TB | |||||||||||
Flash PoolEdit
NetApp Flash Pool on NetAppin hybridi-FAS-järjestelmien ominaisuus, jonka avulla voidaan luoda hybridiaggregaatti, jossa on HDD-asemia ja SSD-asemia yhdessä dataaggregaatissa. Sekä HDD- että SSD-asemat muodostavat erilliset RAID-ryhmät. Koska SSD-levyjä käytetään myös kirjoitusoperaatioihin, ne vaativat RAID-redundanssia toisin kuin Flash Cache, mutta ne mahdollistavat eri RAID-tyyppien käytön kiintolevyille ja SSD-levyille; esimerkiksi yhdessä aggregaatissa voi olla 20 kiintolevyä (8 TB) RAID-TEC-ratkaisussa ja 4 SSD-levyä RAID-DP-ratkaisussa (960 GB). SSD RAID käytetään välimuistina ja parantaa suorituskykyä FlexVol-tilavuuksien luku- ja kirjoitusoperaatioissa aggregaatissa, jossa SSD on lisätty välimuistiksi. Flash Pool -välimuistissa on Flash Cache -välimuistin tavoin käytännöt lukutoimintoja varten, mutta se sisältää myös kirjoitustoiminnot, joita voidaan soveltaa erikseen kuhunkin aggregaatissa olevaan FlexVol-tilavuuteen; sen vuoksi se voidaan poistaa käytöstä joissakin tilavuuksissa, kun taas toiset tilavuudet voivat hyötyä SSD-välimuistista. Molempia FlashCache & FlashPoolia voidaan käyttää samanaikaisesti yhden FlexVol-tilavuuden tietojen välimuistiin tallentamiseen, jotta Flash Pool -tekniikan avulla voidaan muodostaa aggregaatti, jossa tarvitaan vähintään 4 SSD-levyä (2 data-, 1 pariteetti- ja 1 hot spare -levy). ADP-tekniikkaa voidaan käyttää myös SSD-levyn jakamiseen neljään osaan (Storage Pool) ja näiden osien jakamiseen kahdelle ohjaimelle niin, että kumpikin ohjain hyötyy SSD-välimuistitiedostojen välimuistitiedostoista, kun SSD-levyjen määrä on pieni. Flash Pool ei ole käytettävissä FlexArrayn kanssa, ja se on mahdollista vain NetApp FAS:n natiivien levyasemien kanssa NetAppin levyhyllyissä.
FlexArrayEdit
FlexArray on NetAppin FAS-toiminnallisuus, jonka avulla voidaan visualisoida kolmansien osapuolten tallennusjärjestelmiä ja muita NetAppin tallennusjärjestelmiä SAN-protokollien välityksellä ja käyttää niitä NetAppin levyhyllyjen sijaan. FlexArray-toiminnallisuuden avulla RAID-suojaus on tehtävä kolmannen osapuolen tallennusmatriisilla, joten NetAppin RAID-4-, RAID-DP- ja RAID-TEC-ratkaisuja ei käytetä tällaisissa kokoonpanoissa. Yksi tai useampi LUN kolmannelta osapuolelta peräisin olevista matriiseista voidaan lisätä yhteen aggregaattiin RAID-0:n tapaan. FlexArray on lisensoitu ominaisuus.
NetApp Storage EncryptionEdit
NetApp Storage Encryption (NSE) käyttää erikoistunutta tarkoitusta varten rakennettuja levyjä, joissa on matalan tason laitteistopohjainen täyden levyn salaus (FDE/SED) -ominaisuus, ja se tukee myös FIPS-sertifioituja itsesalattuja asemia, ja se on yhteensopiva lähes kaikkien NetApp ONTAP -ominaisuuksien ja -protokollien kanssa, mutta ei tarjoa MetroClusteria. NSE-ominaisuus vaikuttaa yleisesti ottaen lähes nollasuorituskykyyn tallennusjärjestelmässä. NSE-ominaisuus on samanlainen kuin NetApp Volume Encryption (NVE) ONTAPia käyttävissä tallennusjärjestelmissä, joissa salausavain voidaan tallentaa paikallisesti Onboard Key Manageriin tai KMIP-protokollaa käyttäviin erillisiin avainhallintajärjestelmiin, kuten IBM Security Key Lifecycle Manager ja SafeNet KeySecure. NSE on data at rest -salaus, mikä tarkoittaa, että se suojaa ainoastaan fyysisten levyjen varkauksilta, eikä se tarjoa ylimääräistä tietoturvasuojaa normaalissa toiminnassa olevassa ja käynnissä olevassa järjestelmässä. NetApp on läpäissyt NIST Cryptographic Module Validation Program -ohjelman NetApp CryptoModin (TPM) osalta ONTAP 9.2:n kanssa.
MetroClusterEdit
SyncMirror-replikointi pleksien avulla
MetroCluster (MC) on maksuton toiminto FAS- ja AFF-järjestelmille metron korkeaa käytettävyyttä varten kahden toimipisteen välisellä synkronisella replikoinnilla, tämä kokoonpano vaatii lisälaitteita. Saatavana molemmissa tiloissa: 7-tila (vanha käyttöjärjestelmä) ja Cluster-tila (tai cDOT – ONTAP OS:n uudempi versio). MetroCluster Cluster-moodissa tunnetaan nimellä MCC. MetroCluster käyttää RAID SyncMirror (RSM) – ja plex-tekniikkaa, jossa yhdessä toimipisteessä useat levyt muodostavat yhden tai useamman RAID-ryhmän, jotka on koottu plexiin, kun taas toisessa toimipisteessä on sama määrä levyjä, joilla on sama tyyppi ja RAID-konfiguraatio, sekä Configuration Replication Service (CRS) ja NVLog-replikointi. Yksi plex replikoi synkronisesti toiseen yhdistelmään, jossa on haihtumatonta muistia. Kaksi pleksiä muodostaa aggregaatin, johon tiedot tallennetaan, ja yhden sivuston katastrofin sattuessa toinen sivusto tarjoaa luku- ja kirjoitusoikeudet tietoihin. MetroCluster tukee FlexArray-tekniikkaa. MetroCluster-kokoonpanot ovat mahdollisia vain keskitason ja huippuluokan malleissa, jotka tarjoavat mahdollisuuden asentaa lisää MC:n toimintaan tarvittavia verkkokortteja.
MCCEdit
MetroClusterin paikallinen ja DR-pare-muistireplikointi NetAppin FAS/AFF-järjestelmissä, jotka on konfiguroitu MCC:ksi
MetroClusterin avulla on mahdollista muodostaa yksi tai useampi tallennusmuistisolmu toimipistettä kohti, jolloin saadaan muodostettua klusteri tai klusteroitu MetroCluster (Clustered MetroCluster, MCC). Etäisen ja paikallisen HA-perterisolmun on oltava samaa mallia. MCC koostuu kahdesta klusterista, joista kumpikin sijaitsee jossakin kahdesta sivustosta. Sivustoja voi olla vain kaksi. MCC-konfiguraatiossa kukin yksi etä- ja yksi paikallinen tallennussolmu muodostavat Metro HA- tai Disaster Recovery Pare (DR Pare) -muodon kahdessa paikassa, kun taas kaksi paikallista solmua (jos on kumppani) muodostavat paikallisen HA-paren, joten kukin solmu replikoi synkronoidusti tietoja haihtumattomaan muistiin kahteen solmuun: yhteen etä- ja yhteen paikalliseen solmuun (jos on yksi). On mahdollista käyttää vain yhtä tallennussolmua kussakin paikassa (kaksi yhden solmun klusteria), jotka on konfiguroitu MCC:ksi. 8 solmun MCC koostuu kahdesta klusterista – 4 solmua kumpikin (2 HA-paria), kullakin tallennussolmulla on vain yksi etäkumppani ja vain yksi paikallinen HA-kumppani, tällaisessa konfiguraatiossa kunkin sivuston klusterit voivat koostua kahdesta eri tallennussolmumallista. Pieniä etäisyyksiä varten MetroCluster vaatii vähintään yhden FC-VI- tai uudemman iWARP-kortin solmua kohti. FAS- ja AFF-järjestelmät, joissa on ONTAP-ohjelmistoversio 9.2 tai vanhempi, käyttävät FC-VI-kortteja, ja pitkillä etäisyyksillä ne vaativat 4 omaa Fibre Channel -kytkintä (2 kussakin toimipisteessä) ja 2 FC-SAS-siltaa kutakin levyhyllypakkaa kohti, eli yhteensä vähintään 4 kytkintä kahta toimipistettä kohti, ja vähintään 2 pimeän kuidun ISL-linkkiä, joissa on lisävarusteena valinnainen DWDM-verkko, kun on kyse pitkistä etäisyyksistä. Tietovolyymit, LUN:t ja LIF:t voidaan siirtää verkossa klusterin tallennussolmujen välillä vain yhden sivuston sisällä, josta tiedot ovat peräisin: yksittäisiä volyymeja, LUN:ita tai LIF:iä ei ole mahdollista siirtää klusteriominaisuuksien avulla eri sivustojen välillä, ellei käytetä MetroCluster-kytkentätoimintoa, joka kytkee pois päältä koko klusterin puolikkaan jossakin sovelluskohteessa ja siirtää avoimesti sen asiakkaille ja sovelluksille pääsyn kaikkeen tietoon toiselle sivustolle.
MCC-IPEdit
NetApp MetroCluster over IP ADPv2-konfiguraatiolla
Alkaen ONTAP 9.3:sta MetroCluster over IP (MCC-IP) otettiin käyttöön, jolloin MetroCluster-konfiguraatioissa ei enää tarvita dedikoituja Fibre Channel -kytkimiä takapuolella, FC-SAS-siltoja eikä dedikoitua pimeää kuitua (Dark Fibre Channel) ISL:ää. Aluksi vain A700 & FAS9000-järjestelmät tukivat MCC-IP:tä. MCC-IP saatavilla vain 4 solmun kokoonpanoissa: 2 solmun Highly Available -järjestelmä kussakin toimipisteessä, yhteensä kaksi toimipistettä. ONTAP 9.4:n myötä MCC-IP tukee A800-järjestelmää ja kehittynyttä aseman osiointia Rood-Data-Data (RD2) -osioinnin muodossa, joka tunnetaan myös nimellä ADPv2. ADPv2:ta tuetaan vain all-flash-järjestelmissä. MCC-IP-kokoonpanot tukevat yksittäistä levyhyllyä, jossa SSD-asemat on osioitu ADPv2:lla. MetroCluster over IP edellyttää Ethernet-klusterikytkimiä, joihin on asennettu ISL, ja ne käyttävät iWARP-kortteja jokaisessa tallennusohjaimessa synkroniseen replikointiin. ONTAP 9.5:stä alkaen MCC-IP tukee jopa 700 kilometrin etäisyyttä ja alkaa tukea SVM-DR-ominaisuutta, AFF A300- ja FAS8200-järjestelmiä.