實(shí)現(xiàn)Scale out(橫向擴(kuò)展)型存儲(chǔ)基礎(chǔ)的Data ONTAP 8代的集群模式

　　另外，支持高端機(jī)型和低端機(jī)型，以及舊機(jī)型和新機(jī)型的混在一起使用，可根據(jù)訪問(wèn)頻度和重要程度實(shí)施數(shù)據(jù)的最優(yōu)化配置(存儲(chǔ)分層化)，也能應(yīng)用于從舊機(jī)型向新機(jī)型的在線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移等。

　　再者，來(lái)自客戶端的連接口將成為某一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如后面介紹的那樣，能從客戶端看到的連接口是作為單一的邏輯接口(LIF)提供，不需要用戶自己分辨物理連接口。

■ 節(jié)點(diǎn)間松散耦合 沿襲NetApp產(chǎn)品的便捷性

　　一般來(lái)說(shuō)，象7-mode那樣的存儲(chǔ)構(gòu)架稱為Scale-up(縱向擴(kuò)展)型，而象集群模式那樣的存儲(chǔ)構(gòu)架稱為Scale-out(橫向擴(kuò)展)型。

　　說(shuō)到橫向擴(kuò)展型的通用存儲(chǔ)，作為代表例子可舉出EMC Isilon橫向擴(kuò)展NAS和HP 3PAR公用存儲(chǔ)系統(tǒng)。這些存儲(chǔ)器產(chǎn)品的特征是，將全部數(shù)據(jù)分散地配置在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上，各個(gè)存儲(chǔ)卷是以跨節(jié)點(diǎn)的形式所構(gòu)成的。

　　另一方面，NetApp的集群模式，不需要跨節(jié)點(diǎn)構(gòu)成一件存儲(chǔ)媒體，而是在各節(jié)點(diǎn)內(nèi)構(gòu)成獨(dú)立的存儲(chǔ)媒體。并且，在命名空間上以符號(hào)鏈接那樣的形式對(duì)這些存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行分層，營(yíng)造出仿佛有跨節(jié)點(diǎn)間的存儲(chǔ)介質(zhì)般的環(huán)境。

　　集群模式在各節(jié)點(diǎn)構(gòu)成存儲(chǔ)介質(zhì)。通過(guò)在命名空間上分層次性地使這些存儲(chǔ)媒體進(jìn)行鏈接，看起來(lái)宛若有跨過(guò)節(jié)點(diǎn)間的大型存儲(chǔ)媒體一樣

　　根據(jù)這樣的差異，在EMC Isilon和HP 3PAR中，如果增加節(jié)點(diǎn)便可使訪問(wèn)性能迅速提高，但是，NetApp的集群模式，如果用戶不能充分理解各節(jié)點(diǎn)的特性并且積極地加以區(qū)分使用，則很難達(dá)到訪問(wèn)性能的提高。如果就象計(jì)算集群那樣進(jìn)行分類，是否EMC Isilon和HP 3PAR有像緊耦合，NetApp的集群模式有像松耦合之處呢？

　　但是由于特意采取了象松耦合般的構(gòu)成，能照舊享受既存的NetApp FAS系統(tǒng)為我們所提供的各種各樣功能和好處。同時(shí)，使新舊各種各樣的機(jī)型(舊機(jī)型最大推薦第2代前)混在一起使用也成為可能。筆者認(rèn)為：NetApp FAS系統(tǒng)，與其說(shuō)是要達(dá)成突出的性能，倒不如說(shuō)是優(yōu)先考慮可以在各種各樣的用途靈活使用而設(shè)計(jì)的。

■ 來(lái)自客戶端的便捷性與無(wú)停止運(yùn)用的高度邏輯層

　　集群模式是以利用2臺(tái)存儲(chǔ)控制器來(lái)提高可用性的Active和Active配置的NetApp FAS系統(tǒng)或者NetApp V系列作為1個(gè)節(jié)點(diǎn)。并且，將2~24個(gè)這樣的節(jié)點(diǎn)做成1個(gè)存儲(chǔ)集群。在節(jié)點(diǎn)間，通過(guò)10GbE彼此連接。

　　這樣構(gòu)成的集群可提供物理層，但是，為了實(shí)現(xiàn)來(lái)自客戶端的便利性和系統(tǒng)整體的無(wú)停止運(yùn)用，向客戶端展現(xiàn)出一個(gè)虛擬的存儲(chǔ)系統(tǒng)(Vserver)。Vserver，是以跨1節(jié)點(diǎn)或者多節(jié)點(diǎn)的形式所構(gòu)成的，每節(jié)點(diǎn)最大可構(gòu)成125臺(tái)。

　　Vserver作為虛擬的存儲(chǔ)系統(tǒng)發(fā)揮作用，在其基礎(chǔ)上分配以作為與存儲(chǔ)媒體(FlexVol)和LUN、客戶端的連接口的邏輯接口(LIF)。在Vserver中還提供了命名空間，能分層次地掛載Vserver上的存儲(chǔ)媒體。由此，可以無(wú)縫地在系統(tǒng)無(wú)停止?fàn)顟B(tài)下擴(kuò)展到數(shù)PB。

　　在集群模式下工作的存儲(chǔ)集群，是由物理層和邏輯層所構(gòu)成的。物理層是通過(guò)對(duì)若干組的NetApp FAS系統(tǒng)或者NetApp V系列集束而構(gòu)成的存儲(chǔ)器的資源庫(kù)。而邏輯層則是以共享這個(gè)資源庫(kù)的形式，提供作為假想性存儲(chǔ)系統(tǒng)(Vserver)、邏輯存儲(chǔ)媒體(FlexVol和LUN)、連接口的邏輯接口(LIF)的等

　　LIF，是動(dòng)態(tài)地對(duì)集群內(nèi)的任意物理端口進(jìn)行分配的邏輯端口?？蛻舳艘訪IF為連接口，經(jīng)由NFS、CIFS(SMB)、FCP、FcoE和iSCSI其中之一來(lái)訪問(wèn)Vserver。Vserver端提供DNSlook-up的功能，一邊維持?jǐn)?shù)據(jù)的存取，一邊鏈接負(fù)荷最低的物理端口和LIF。同時(shí)，可根據(jù)負(fù)荷的變化，采用手動(dòng)或者自動(dòng)某種方式，進(jìn)行在節(jié)點(diǎn)間的LIF再分配。

　　在Vserver內(nèi)，可不中斷數(shù)據(jù)存取而在節(jié)點(diǎn)間移動(dòng)存儲(chǔ)媒體。可在不破壞重復(fù)數(shù)據(jù)刪除、存儲(chǔ)媒體壓縮、Snapshot和SnapMirror等設(shè)定的情況下，在后臺(tái)運(yùn)行差異副本，以通信量少的定時(shí)切換到新的位置。這樣的透過(guò)性存儲(chǔ)媒體移動(dòng)，對(duì)回避RAID障礙時(shí)產(chǎn)生的性能影響，或進(jìn)行細(xì)致入微的性能調(diào)整發(fā)揮重要的作用。

　　無(wú)論是在集群內(nèi)的哪個(gè)地方，都能在線移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)。因?yàn)閺膹目蛻舳丝煽吹降拇鎯?chǔ)媒體的姿態(tài)未發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)了在不中斷訪問(wèn)的情況下的透過(guò)性存儲(chǔ)媒體的移動(dòng)

■ 選擇最優(yōu)化路徑的SAN訪問(wèn)和pNFS

　　LIF可映射低負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的物理端口，但是想要訪問(wèn)的數(shù)據(jù)未必處于同該節(jié)點(diǎn)直接連結(jié)的磁盤上。

　　利用CIFS和NFS進(jìn)行數(shù)據(jù)存取時(shí)，如果在位于連接地址節(jié)點(diǎn)下面的磁盤上無(wú)數(shù)據(jù)，則會(huì)經(jīng)由連接節(jié)點(diǎn)間的集群互連實(shí)施遠(yuǎn)程訪問(wèn)。當(dāng)然，如果與對(duì)本地磁盤的訪問(wèn)相比，在數(shù)據(jù)傳輸性能和延遲(等待時(shí)間)上，必須付出一定程度的犧牲。

　　通常利用NFS和CIFS進(jìn)行數(shù)據(jù)存取時(shí)，并不能保證所選擇的路徑最適合想要訪問(wèn)的對(duì)數(shù)據(jù)位置。pNFS(并行NFS)正是為應(yīng)對(duì)這樣的課題。Data ONTAP 8.1的集群模式(Cluster-mode)，在業(yè)界率先支持pNFS。再者，在FCP、FcoE和iSCSI的SAN訪問(wèn)中，將根據(jù)ALUA的結(jié)構(gòu)始終選擇最佳路徑

　　與此相對(duì)，在FC、FcoE和iSCSI這種基于塊的SAN訪問(wèn)中，可通過(guò)在SPC-3(SCSI Primary Command 3)中所規(guī)定的ALUA(Asymmetric Logical Unit Access：非對(duì)稱邏輯單元訪問(wèn))，進(jìn)行最優(yōu)化路徑的選擇?？蛻舳藢⑹褂肕PIO(多路徑 I/O)對(duì)LUN進(jìn)行訪問(wèn)，但是其最優(yōu)化路徑則是由ALUA加以判斷的。因?yàn)榭蓪?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行本地訪問(wèn)的路徑，被賦予了“主動(dòng)最優(yōu)化完畢”的狀態(tài)，將根據(jù)該狀態(tài)來(lái)選定最佳路徑。

　　再者，Data ONTAP 8.1的集群模式，新支持pNFS(并行NFS)。NetApp公司深入?yún)⑴c了NFS標(biāo)準(zhǔn)的制定，成為領(lǐng)先其他公司決定采用pNFS的形式。在pNFS中，當(dāng)客戶端訪問(wèn)文件時(shí)，根據(jù)文件存儲(chǔ)形式(file layout)的信息，事前對(duì)文件的保管位置進(jìn)行檢查。如果與連接地址不同的節(jié)點(diǎn)上有文件，則切換為到最佳路徑之后再進(jìn)行文件傳輸。盡管結(jié)構(gòu)上與ALUA多少有所不同，但是能始終以最佳路徑進(jìn)行訪問(wèn)這一點(diǎn)是相同的。

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