實現(xiàn)Scale out(橫向擴展)型存儲基礎(chǔ)的Data ONTAP 8代的集群模式

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

　　再者，來自客戶端的連接口將成為某一個節(jié)點，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)點間松散耦合 沿襲NetApp產(chǎn)品的便捷性

　　一般來說，象7-mode那樣的存儲構(gòu)架稱為Scale-up(縱向擴展)型，而象集群模式那樣的存儲構(gòu)架稱為Scale-out(橫向擴展)型。

　　說到橫向擴展型的通用存儲，作為代表例子可舉出EMC Isilon橫向擴展NAS和HP 3PAR公用存儲系統(tǒng)。這些存儲器產(chǎn)品的特征是，將全部數(shù)據(jù)分散地配置在多個節(jié)點上，各個存儲卷是以跨節(jié)點的形式所構(gòu)成的。

　　另一方面，NetApp的集群模式，不需要跨節(jié)點構(gòu)成一件存儲媒體，而是在各節(jié)點內(nèi)構(gòu)成獨立的存儲媒體。并且，在命名空間上以符號鏈接那樣的形式對這些存儲介質(zhì)進行分層，營造出仿佛有跨節(jié)點間的存儲介質(zhì)般的環(huán)境。

　　集群模式在各節(jié)點構(gòu)成存儲介質(zhì)。通過在命名空間上分層次性地使這些存儲媒體進行鏈接，看起來宛若有跨過節(jié)點間的大型存儲媒體一樣

　　根據(jù)這樣的差異，在EMC Isilon和HP 3PAR中，如果增加節(jié)點便可使訪問性能迅速提高，但是，NetApp的集群模式，如果用戶不能充分理解各節(jié)點的特性并且積極地加以區(qū)分使用，則很難達到訪問性能的提高。如果就象計算集群那樣進行分類，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，使新舊各種各樣的機型(舊機型最大推薦第2代前)混在一起使用也成為可能。筆者認為：NetApp FAS系統(tǒng)，與其說是要達成突出的性能，倒不如說是優(yōu)先考慮可以在各種各樣的用途靈活使用而設(shè)計的。

■ 來自客戶端的便捷性與無停止運用的高度邏輯層

　　集群模式是以利用2臺存儲控制器來提高可用性的Active和Active配置的NetApp FAS系統(tǒng)或者NetApp V系列作為1個節(jié)點。并且，將2~24個這樣的節(jié)點做成1個存儲集群。在節(jié)點間，通過10GbE彼此連接。

　　這樣構(gòu)成的集群可提供物理層，但是，為了實現(xiàn)來自客戶端的便利性和系統(tǒng)整體的無停止運用，向客戶端展現(xiàn)出一個虛擬的存儲系統(tǒng)(Vserver)。Vserver，是以跨1節(jié)點或者多節(jié)點的形式所構(gòu)成的，每節(jié)點最大可構(gòu)成125臺。

　　Vserver作為虛擬的存儲系統(tǒng)發(fā)揮作用，在其基礎(chǔ)上分配以作為與存儲媒體(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上的存儲媒體。由此，可以無縫地在系統(tǒng)無停止狀態(tài)下擴展到數(shù)PB。

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

　　LIF，是動態(tài)地對集群內(nèi)的任意物理端口進行分配的邏輯端口。客戶端以LIF為連接口，經(jīng)由NFS、CIFS(SMB)、FCP、FcoE和iSCSI其中之一來訪問Vserver。Vserver端提供DNSlook-up的功能，一邊維持數(shù)據(jù)的存取，一邊鏈接負荷最低的物理端口和LIF。同時，可根據(jù)負荷的變化，采用手動或者自動某種方式，進行在節(jié)點間的LIF再分配。

　　在Vserver內(nèi)，可不中斷數(shù)據(jù)存取而在節(jié)點間移動存儲媒體?？稍诓黄茐闹貜蛿?shù)據(jù)刪除、存儲媒體壓縮、Snapshot和SnapMirror等設(shè)定的情況下，在后臺運行差異副本，以通信量少的定時切換到新的位置。這樣的透過性存儲媒體移動，對回避RAID障礙時產(chǎn)生的性能影響，或進行細致入微的性能調(diào)整發(fā)揮重要的作用。

　　無論是在集群內(nèi)的哪個地方，都能在線移動存儲介質(zhì)。因為從從客戶端可看到的存儲媒體的姿態(tài)未發(fā)生變化，實現(xiàn)了在不中斷訪問的情況下的透過性存儲媒體的移動

■ 選擇最優(yōu)化路徑的SAN訪問和pNFS

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

　　利用CIFS和NFS進行數(shù)據(jù)存取時，如果在位于連接地址節(jié)點下面的磁盤上無數(shù)據(jù)，則會經(jīng)由連接節(jié)點間的集群互連實施遠程訪問。當然，如果與對本地磁盤的訪問相比，在數(shù)據(jù)傳輸性能和延遲(等待時間)上，必須付出一定程度的犧牲。

　　通常利用NFS和CIFS進行數(shù)據(jù)存取時，并不能保證所選擇的路徑最適合想要訪問的對數(shù)據(jù)位置。pNFS(并行NFS)正是為應對這樣的課題。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訪問中，將根據(jù)ALUA的結(jié)構(gòu)始終選擇最佳路徑

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

　　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標準的制定，成為領(lǐng)先其他公司決定采用pNFS的形式。在pNFS中，當客戶端訪問文件時，根據(jù)文件存儲形式(file layout)的信息，事前對文件的保管位置進行檢查。如果與連接地址不同的節(jié)點上有文件，則切換為到最佳路徑之后再進行文件傳輸。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行訪問這一點是相同的。

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