Richard Jooss

NetApp 產(chǎn)品和合作伙伴工程的高級經(jīng)理

Richard Jooss 是 Network Appliance 的 SAN 產(chǎn)品和合作伙伴工程的高級經(jīng)理。Rick 負責定義 SAN 系統(tǒng)和存儲的技術(shù)和業(yè)務要求以及與 NetApp SAN 解決方案的業(yè)務解決方案集成。Rick 擁有 15 年的存儲行業(yè)經(jīng)驗。他曾獲得威斯康星大學電子工程和計算機工程科學學士學位。

更加高效地使用已用的存儲空間可以更好地控制您的存儲環(huán)境并減少存儲費用。NetApp 率先開發(fā)出多種旨在減少數(shù)據(jù)管理開銷和限制所需存儲數(shù)量的技術(shù)：

極具空間效益的 Snapshot^TM 副本

不需要使用 2 倍磁盤容量即可克隆存儲卷的 FlexClone® 技術(shù)

減少需預先分配的存儲數(shù)量的簡化配置選項

消除所有 NetApp 存儲卷內(nèi)重復的數(shù)據(jù)塊副本的 A-SIS 重復數(shù)據(jù)刪除技術(shù)

本文探討了一種相對較新的 NetApp 技術(shù)–空間收回，它可以幫助您節(jié)省并重新使用 Windows® 環(huán)境中您已分配給 LUNs 的磁盤空間。NetApp 是提供這種功能的唯一供應商。

了解空間收回技術(shù)

要了解空間收回技術(shù)，您必須記住您在何時將 LUN 分配給主機以及主機何時在 LUN 上創(chuàng)建其文件系統(tǒng)和撰寫簿記。這樣，主機就可以通過不同于存儲系統(tǒng)的方法了解當前在 LUN 內(nèi)使用了多少空間。（這完全適用于所有的 SAN 存儲供應商，而不僅僅是 NetApp。）

圖 1）在收回空間上，主機和存儲的空間使用觀點如何出現(xiàn)分歧。

在接下來的說明中，您需要參閱圖 1。以分配給主機的新 LUN 為例。在步驟 1 中，我們寫了兩個新文件，每個占 LUN 25% 的空間。主機和存儲都報告使用了 50% 的空間，這在意料之中。如果我們增加同樣大小的第三個文件（步驟 2），主機和存儲匯報的利用率又都一樣。

但是假如我們現(xiàn)在按照步驟 3 的說明刪除前兩個文件。記住，對于大多數(shù)的文件系統(tǒng)（包括 NTFS），刪除文件都會引起文件系統(tǒng)重新分配數(shù)據(jù)塊并將其寫入可用數(shù)據(jù)塊列表中。不會有任何消息告知存儲系統(tǒng)所發(fā)生的情況。LUN 內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)對于存儲系統(tǒng)來說是不透明的。因此，主機和存儲系統(tǒng)的觀點突然發(fā)生分歧。主機報告文件系統(tǒng)僅用了 25% 的空間，而存儲系統(tǒng)認為占用了 75% 的 LUN。

主機沒有任何義務重新使用它剛釋放的數(shù)據(jù)塊，因此如果之后另一個大型文件被寫入到 LUN，這個文件就可能占用之前未使用的空間，如步驟 4 所述。此時存儲系統(tǒng)就認為 LUN 已滿，而主機顯示只利用了 50%。

在將固定大小的 LUN 專門分配給某個應用程序的情況下，這些差異并不會真正造成問題。但是它會影響以下兩處：

• 簡化配置。如果您使用簡化配置，在存儲系統(tǒng)上可能有很大的差別，其一是認為完全占了 LUN 的 25%，另一種認為完全占了 LUN 的 75%。

• 假如您的 LUN 大小為 2TB。在這個假設(shè)中，這個大小就相當于您可以在其它地方使用的全部 TB。
• 在最糟糕的情況下，如果您在存儲系統(tǒng)上將簡化配置卷配置為"自動增加"，即使 LUN 的主機視圖顯示還有大量可用空間，存儲系統(tǒng)都會顯示卷已滿。

• Snapshot 副本。猜猜會發(fā)生什么？如果存儲系統(tǒng)不知道分配給已刪除文件的數(shù)據(jù)塊實際上未在使用，則會將這些數(shù)據(jù)塊保存在 Snapshot 副本內(nèi)。隨著時間的推移，您可能需要越來越多的 Snapshot 副本存儲空間（一個更大的 snapreserve，叫做 NetApp）。

收回 LUN 中未使用的空間

此時，您可以看到收回存儲空間的一些優(yōu)點。當空間收回開始時，主機上的代理會確定 LUN 上的哪些數(shù)據(jù)塊沒有被 NTFS 使用。然后主機代理將此信息傳達到存儲系統(tǒng)，WAFL® 將把這些數(shù)據(jù)塊標記為可用。存儲系統(tǒng)釋放這些數(shù)據(jù)塊后，在生成Snapshot 副本時其將不會繼續(xù)保留。如果啟用了簡化配置，則空間又可以被其它的 LUN 重新使用。

如果沒有空間收回，幾乎不可能長時間簡化配置 LUN。很顯然，這取決于特殊應用程序使用存儲空間的方式，但通常存儲系統(tǒng)可能會不斷分配空間一直到 LUN 達到最大值，這時就好像您在正常配置 LUN 一樣。圖 2 說明了空間收回如何恢復空間的情況。

圖 2）空間收回對 LUN 空間使用的影響。

在顯示所使用的數(shù)據(jù)數(shù)量有著巨大變化的任何環(huán)境中，空間收回可能會特別有用。用于排隊打印任務、電子郵件或標準文件共享的系統(tǒng)都極為適于定期使用空間收回。發(fā)生過很大變化的任何系統(tǒng)也很適于空間收回。如果您由于歸檔而執(zhí)行數(shù)據(jù)庫重組或大量更改數(shù)據(jù)庫，空間收回將可能恢復大量數(shù)據(jù)。

空間收回入門

NetApp 空間收回技術(shù)已經(jīng)集成到 NetApp SnapDrive® for Windows 5.0 并且沒有增加額外成本。SnapDrive 使用基于向?qū)У姆桨富蛲ㄟ^可與管理腳本和計劃程序共同使用的命令行接口 (SDCLI) 使 Windows 服務器管理員更易于管理 NetApp SAN 存儲。

使用 SnapDrive GUI 或 SDCLI，您可以定期在 LUN 上啟動空間收回過程。GUI 工具將首先確定有多少空間可以收回并詢問您是否要繼續(xù)。您可以限制該過程使用的時間以確保其不會在高峰期運行。

以下是您運行空間收回須注意的事項：

• 最好在創(chuàng)建 Snapshot 副本之前運行空間收回。否則，用于釋放的數(shù)據(jù)塊都將會被鎖在 Snapshot 內(nèi)并且無法釋放出來。
• 由于空間收回最初會占用主機上的周期，因此應在低活動期運行。
• 過程在運行時，傳輸?shù)?LUN 的數(shù)據(jù)可以繼續(xù)正常進行。但是，在空間收回過程中不可以執(zhí)行以下操作：
• 創(chuàng)建或恢復 Snapshot 副本將停止空間收回。
• 不可以刪除、斷開或擴展 LUN。
• 不可以更改裝載點。
• 我們不建議運行 Windows defragmentation。

更多地了解您的存儲

借助空間收回技術(shù)，NetApp 為您提供了可進一步提高存儲效率的新工具?？臻g收回技術(shù)可以長期高效地簡化基于數(shù)據(jù)塊的 LUN 的配置，而不會使 LUN 空間分配慢慢達到 100%。它還可以提高 LUN 上 Snapshot 副本的效率，從而減少您需要為該重要功能而保留的空間量。

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