NetApp FAS

El sistema All-Flash SAN Array que ejecuta ONTAP y se basa en la plataforma AFF hereda sus características y funcionalidades, y los datos se procesan y gestionan internamente de la misma manera que en los sistemas AFF. Todas las demás plataformas de hardware y software basadas en ONTAP pueden denominarse ONTAP Unificado, lo que significa que pueden proporcionar acceso unificado con protocolos de datos SAN y NAS. La arquitectura ONTAP en los sistemas ASA es la misma que en FAS y AFF, sin cambios. Los sistemas ASA utilizan la misma imagen de firmware que los sistemas AFF y FAS. ASA es igual que AFF, y la única diferencia radica en el acceso al almacenamiento a través de la red con protocolos SAN: ASA proporciona acceso simétrico activo/activo a los dispositivos de bloques (espacios de nombres LUN o NVMe), mientras que los sistemas FAS continúan utilizando ALUA para los protocolos de bloques. La plataforma ASA original se anunció por primera vez en 2019 y se relanzó en mayo de 2023. ^{[ 4 ]}

Los sistemas FAS, ASA y AFF utilizan unidades HDD y SSD (es decir, NVMe SSD) de nivel empresarial con dos puertos, cada puerto conectado a cada controlador en un par HA. Las unidades HDD y SSD solo se pueden comprar a NetApp e instalar en los gabinetes de discos de NetApp para la plataforma FAS/AFF. Algunos gabinetes, como el D4246, se pueden actualizar de un  gabinete de 6 Gbit/s a uno de 12  Gbit/s con una actualización IOM-12. ^{[ 5 ]} Las unidades físicas HDD y SSD, las particiones en ellas y las LUN importadas de matrices de terceros con funcionalidad FlexArray se consideran en ONTAP como un disco . En sistemas SDS como ONTAP Select y ONTAP Cloud, el almacenamiento de bloques lógicos como discos virtuales o RDM dentro de ONTAP también se considera como un disco . No confunda el término general "unidad de disco" con el término "unidad de disco" utilizado en el sistema ONTAP, ya que en ONTAP podría tratarse de un disco HDD o SSD físico completo, una LUN o una partición en un disco HDD o SSD físico. Las LUN importadas de matrices de terceros con funcionalidad FlexArray en una configuración de par HA deben ser accesibles desde ambos nodos del par HA. Cada disco tiene un propietario que indica qué controlador lo posee y lo administra. Un agregado solo puede incluir discos propiedad de un único nodo; por lo tanto, cada agregado propiedad de un nodo y cualquier objeto que se encuentre sobre él, como volúmenes FlexVol, LUN y recursos compartidos de archivos, son administrados por un único controlador. Cada controlador puede tener sus propios discos y agregarlos, de modo que ambos nodos puedan utilizarse simultáneamente, aunque no administren los mismos datos.

El particionamiento avanzado de unidades (ADP) se puede utilizar en sistemas basados ​​en ONTAP según la plataforma y el caso de uso. ADP solo se puede utilizar con unidades de disco nativas de las plataformas de discos de NetApp; la tecnología FlexArray no admite ADP. ADP también es compatible con unidades de terceros en ONTAP Select. Esta técnica se utiliza principalmente para superar algunos requisitos arquitectónicos y reducir la cantidad de unidades de disco en sistemas basados ​​en ONTAP. Hay tres tipos de ADP: particionamiento de datos raíz; particionamiento de datos raíz-datos (RD2, también conocido como ADPv2); grupo de almacenamiento. El particionamiento de datos raíz se puede utilizar en sistemas FAS y AFF para crear pequeñas particiones raíz en las unidades y utilizarlas para crear agregados raíz del sistema y, por lo tanto, no utilizar las tres unidades de disco completas para ese propósito. En cambio, la mayor parte de la unidad de disco se utilizará para el agregado de datos. El particionamiento Root-Data-Data se utiliza en sistemas AFF únicamente por la misma razón que el particionamiento Root-Data, con la única diferencia de que una porción mayor de la unidad restante después del particionamiento raíz se divide equitativamente en dos particiones adicionales, generalmente cada partición asignada a uno de los dos controladores, lo que reduce la cantidad mínima de unidades necesarias para un sistema AFF y reduce el desperdicio de costoso espacio SSD. La tecnología de particionamiento Storage Pool se utiliza en sistemas FAS para dividir equitativamente cada unidad SSD en cuatro partes que luego se pueden usar para la aceleración de caché FlashPool, con Storage Pool solo unas pocas unidades SSD se pueden dividir en hasta 4 agregados de datos que se beneficiarán de la tecnología de caché FlashCache, reduciendo así la cantidad mínima de unidades SSD necesarias para esa tecnología.

En los sistemas NetApp ONTAP , RAID y WAFL están estrechamente integrados. Existen varios tipos de RAID disponibles en los sistemas basados ​​en ONTAP:

• RAID 4 con 1 disco de paridad dedicado que permite que falle cualquiera de las unidades en un grupo RAID.
• RAID-DP con 2 discos de paridad dedicados que permite que dos unidades fallen simultáneamente en un grupo RAID. ^{[ 6 ]}
• La patente estadounidense RAID-TEC 7640484  , con 3 unidades de paridad dedicadas, permite que 3 unidades fallen simultáneamente en un grupo RAID. ^{[ 7 ]}

La doble paridad de RAID-DP conduce a una resiliencia ante pérdida de disco similar a la de RAID 6. NetApp supera la penalización de rendimiento de escritura de los discos de paridad dedicada tradicionales de estilo RAID-4 mediante WAFL y un uso novedoso de su memoria no volátil (NVRAM) dentro de cada sistema de almacenamiento. ^{[ 8 ]} Cada agregado consta de uno o dos plexos , un plexo consta de uno o más grupos RAID. Los sistemas de almacenamiento típicos basados ​​en ONTAP tienen solo 1 plexo en cada agregado, dos plexos utilizados en configuraciones locales SyncMirror o MetroCluster. Cada grupo RAID generalmente consta de unidades de disco del mismo tipo, velocidad, geometría y capacidad. Aunque el soporte de NetApp podría permitir a un usuario instalar una unidad en un grupo RAID con el mismo tamaño o mayor y diferente tipo, velocidad y geometría de forma temporal. Los agregados de datos ordinarios si contienen más de un grupo RAID deben tener los mismos grupos RAID en todo el agregado, se recomienda el mismo tamaño de grupo RAID, pero NetApp permite tener una excepción en el último grupo RAID y configurarlo tan pequeño como la mitad del tamaño del grupo RAID en todo el agregado. Por ejemplo, un agregado de este tipo podría constar de 3 grupos RAID: RG0:16+2, RG1:16+2, RG2:7+2. Dentro de los agregados, ONTAP configura volúmenes flexibles ( FlexVol ) para almacenar datos a los que los usuarios pueden acceder.

Los agregados habilitados como FlshPool y con unidades HDD y SSD se denominan agregados híbridos. En los agregados híbridos de Flash Pool se aplican las mismas reglas que a los agregados ordinarios, pero por separado para las unidades HDD y SSD, por lo que se permite tener dos tipos de RAID diferentes: solo un tipo de RAID para todas las unidades HDD y solo un tipo de RAID para todas las unidades SSD en un único agregado híbrido. Por ejemplo, SAS HDD con RAID-TEC (RG0:18+3, RG1:18+3) y SSD con RAID-DP (RG3:6+2). Los sistemas de almacenamiento NetApp que ejecutan ONTAP combinan los grupos RAID subyacentes de forma similar a RAID 0. Además, en los sistemas NetApp FAS con la función FlexArray , las LUN de terceros se pueden combinar en un Plex de forma similar a RAID 0. Los sistemas de almacenamiento NetApp que ejecutan ONTAP se pueden implementar en configuraciones MetroCluster y SyncMirror, que utilizan una técnica comparable a RAID 1 con duplicación de datos entre dos plexes en un agregado.

NetApp Flash Pool es una función de los sistemas híbridos NetApp FAS que permite crear agregados híbridos con discos duros (HDD) y unidades de estado sólido (SSD) en un único agregado de datos. Tanto los discos duros como las SSD forman grupos RAID independientes. Dado que las SSD también se utilizan para operaciones de escritura, requieren redundancia RAID, a diferencia de Flash Cache, pero permiten el uso de diferentes tipos de RAID para discos duros y SSD. Por ejemplo, es posible tener 20 discos duros de 8  TB en RAID-TEC y 4 SSD en RAID-DP de 960  GB en un único agregado. El RAID con SSD se utiliza como caché y mejora el rendimiento de las operaciones de lectura y escritura para los volúmenes FlexVol en el agregado donde se agregan SSD como caché. La caché de Flash Pool, al igual que Flash Cache, tiene políticas para operaciones de lectura, pero también incluye operaciones de escritura que se pueden aplicar por separado a cada volumen FlexVol ubicado en el agregado; por lo tanto, se puede deshabilitar en algunos volúmenes, mientras que otros se benefician de la caché SSD. Tanto FlashCache como FlashPool pueden utilizarse simultáneamente para almacenar en caché datos de un único FlexVol y habilitar un agregado con tecnología Flash Pool. Se requieren al menos 4 discos SSD (2 de datos, 1 de paridad y 1 de reserva en caliente). También es posible utilizar la tecnología ADP para particionar el SSD en 4 partes (Storage Pool) y distribuirlas entre dos controladores, de modo que cada controlador se beneficie de la caché SSD cuando haya una cantidad reducida de SSD. Flash Pool no está disponible con FlexArray y solo es posible con unidades de disco nativas NetApp FAS en las unidades de disco de NetApp.

FlexArray es una funcionalidad de NetApp FAS que permite visualizar sistemas de almacenamiento de terceros y otros sistemas de almacenamiento de NetApp a través de protocolos SAN y utilizarlos en lugar de las unidades de disco de NetApp. Con FlexArray, la protección RAID debe realizarse con la matriz de almacenamiento de terceros, por lo que no se utilizan RAID 4, RAID-DP ni RAID-TEC de NetApp en estas configuraciones. Se pueden agregar una o varias LUN de matrices de terceros a un único agregado, de forma similar a RAID 0. FlexArray es una función con licencia.

Con MetroCluster es posible tener uno o más nodos de almacenamiento por sitio para formar un clúster o Clustered MetroCluster (MCC). Los nodos HA remotos y locales deben ser del mismo modelo. MCC consta de dos clústeres, cada uno ubicado en uno de dos sitios. Puede haber solo dos sitios. En la configuración de MCC, cada nodo de almacenamiento remoto y local forman un Metro HA o un par de recuperación ante desastres (DR Pare) en dos sitios, mientras que dos nodos locales (si hay un socio) forman un par HA local, de modo que cada nodo replica datos de forma síncrona en la memoria no volátil de dos nodos: uno remoto y uno local (si lo hay). Es posible utilizar solo un nodo de almacenamiento en cada sitio (dos clústeres de un solo nodo) configurados como MCC. MCC de 8 nodos consta de dos clústeres de 4 nodos cada uno (2 pares HA), cada nodo de almacenamiento tiene solo un socio remoto y solo un socio HA local, en dicha configuración los clústeres de cada sitio pueden constar de dos modelos de nodos de almacenamiento diferentes. Para distancias cortas, MetroCluster requiere al menos una tarjeta FC-VI o iWARP más reciente por nodo. Los sistemas FAS y AFF con versiones de software ONTAP 9.2 y anteriores utilizan tarjetas FC-VI y para distancias largas requieren 4 conmutadores Fibre Channel dedicados (2 en cada sitio) y 2 puentes FC-SAS por cada pila de estantes de disco, por lo que un mínimo de 4 en total para 2 sitios y un mínimo de 2 enlaces ISL de fibra oscura con DWDM opcionales para distancias largas. Los volúmenes de datos, LUN y LIF pueden migrar en línea a través de nodos de almacenamiento en el clúster solo dentro de un único sitio de donde se originaron los datos: no es posible migrar volúmenes individuales, LUN o LIF utilizando las capacidades del clúster entre sitios a menos que se utilice la operación de conmutación de MetroCluster, que desactiva la mitad completa del clúster en un sitio y cambia de forma transparente para sus clientes y aplicaciones el acceso a todos los datos a otro sitio.

A partir de ONTAP 9.3, se introdujo MetroCluster over IP (MCC-IP) sin necesidad de conmutadores Fibre Channel dedicados , puentes FC-SAS ni ISL de fibra oscura dedicados , que anteriormente eran necesarios para una configuración de MetroCluster. Inicialmente, solo los sistemas A700 y FAS9000 eran compatibles con MCC-IP. MCC-IP solo estaba disponible en configuraciones de 4 nodos: un sistema de alta disponibilidad de 2 nodos en cada sitio, con un total de dos sitios. Con ONTAP 9.4, MCC-IP admite el sistema A800 y el particionamiento avanzado de unidades en forma de particionamiento Rood-Data-Data (RD2), también conocido como ADPv2. ADPv2 solo era compatible con sistemas totalmente flash. Las configuraciones de MCC-IP admiten una única bandeja de disco donde las unidades SSD se particionan en ADPv2. MetroCluster over IP requiere conmutadores de clúster Ethernet con ISL instalado y utiliza tarjetas iWARP en cada controlador de almacenamiento para la replicación síncrona. A partir de ONTAP 9.5, MCC-IP admite distancias de hasta 700  km y comienza a ser compatible con la función SVM-DR , AFF A300 y los sistemas FAS8200.