NetApp：从FC向SAS存储转型

如果您经常阅读 Tech OnTap，您应该知道存储行业内正在进行从 FC-AL 向串行连接 SCSI (SAS) 存储架构和磁盘驱动器的转型。事实上，Gartner Dataquest 预测 SAS 将于 2013 年之前完全取代 FC-AL。

之所以发生这种转型，是因为 SAS 可提高可靠性、弹性和带宽，并显著改善连接性。如果您尚不熟悉 SAS，可阅读近期的一篇 Tech OnTap 文章，了解关于这些优势的更多信息，并大致上对 SAS 技术有一个较好的了解。

NetApp 在此技术转型方面已取得长足发展。现在，带有 SAS 的磁盘架在 NetApp 现有客户群中约占 10%，而在新 NetApp系统所带存储中占 50% 以上。DS4243 SAS 磁盘架的可靠性达到了 NetApp 历史上的最高水平，截至 2011 年 1 月，未出现磁盘架导致中断的相关报告。最近，NetApp 推出了 DS2246 磁盘架，它使用 DS4243 架构形成更加密集的配置。DS2246 以 DS4243 的成功为基础，提高了密度和电耗节省，而可靠性和弹性同样卓越。
本文介绍 SAS 产品，包括有关选择和实施的最佳实践。

NetApp SAS 技术

NetApp 致力于帮助您利用适当的技术产品和 SAS 专业知识，成功转型到 SAS。自 2007 年以来，我们先后推出了三代 SAS 产品（最初在入门级 FAS2040 和 FAS2050 中提供 SAS 支持）。近期推出的 FAS6200 系列和 FAS3200 系列存储系统带有板载 SAS 端口，可简化向 SAS 的转型。

磁盘架

我们的 SAS 磁盘架旨在通过冗余组件、纵横式交换矩阵、备用控制路径 (ACP) 和无中断固件升级，提供卓越的弹性和可靠性。我们最近推出的新 DS2246 磁盘架密度有所提高，它使用 2.5 英寸小型驱动器。与现有 DS4243 磁盘架相比，DS2246 可提供两倍的存储密度和更高的性能密度，同时所需电耗明显减少。工程设计方面的增强包括新 I/O 模块，它可为每个 SAS 端口提供 24 Gb/秒的带宽。

图 1) DS2246 磁盘架在 2U 机箱中可装入多达 24 个 2.5 英寸驱动器，SAS 连接速率为 6 Gb/秒（每个 SAS 端口聚合速率为 24 Gb/秒）。

DS2246 的许多具体说明都在产品名称中以代码表示：
DSxxxx：磁盘架
DS2xxx：2U
DSx24x：24 个驱动器
DSxxx6：6 Gb/秒 SAS（聚合速率为 24 Gb/秒）

换句话说，DS2246 表示 2U 机箱中带有 24 个 SAS 磁盘驱动器，SAS 连接速率为 6 Gb/秒。DS2246 提供的容量与装满 SAS 驱动器的 DS4243 磁盘架相同，但密度是其两倍。

从性能密度方面来说，实验室测试表明，对于 OLTP 工作负载，DS2246 可将每个机架单位的 IOPs 提高多达 60%。与相似配置的 DS4243 相比，它还可使电耗节省 30% 到 50%，这是因为它使用 2.5 英寸小型 (SFF) 磁盘驱动器。每个 DS2246 磁盘架仅需要两个电源 (PSU)，而 DS4243 则需要四个。（这两种磁盘架使用相同的 PSU。）
目前有两种大小的 SAS 磁盘驱动器适用于 DS2246：

——450 GB、2.5 英寸、10k RPM SAS 驱动器

——600 GB、2.5 英寸、10k RPM SAS 驱动器

DS2246 完全支持以 6 Gb/秒的带宽速率连接 SAS 2.0。它带有新 I/O 模块（即 IOM6，与 SAS 2.0 兼容）。

NetApp 存储系统使用标准宽端口（一组四个 SAS 通道，聚合带宽速率为 24 Gb/秒）连接到 IOM6。

DS4243 磁盘架于 2009 年推出，采用 4U 外形规格，可装入多达 24 个 SAS 磁盘，SAS 连接速率为 3 Gb/秒，每个宽端口带宽速率为 12 Gb/秒。（请注意，此处带宽大于使用 4 Gb 或 8 Gb FC 的 FC 磁盘架。）DS4243 是多功能磁盘架选项，因为这一个型号支持三种磁盘类型：SAS、SATA 和 SSD。如果使用 DS14 FC 磁盘架，要支持不同磁盘类型，您必须购买不同模块。借助 DS4243，当您需要时，也可在相同 SAS 堆栈中混用装有 SAS 和 SATA 的磁盘架。

表 1 在 42U 机架中的容量和密度这两方面比较了 DS2246 与 DS4243。

表 1) DS2246 与 DS4243 在密度和电耗方面的比较

带有 15k SAS 磁盘的 DS4243 磁盘架可提供最高的硬盘驱动器性能。DS2246（使用 10k RPM SAS）提供的性能稍低于 DS4243，但是提供的容量和性能密度更高，同时还能显著节省电耗。可以使用 NetApp 闪存弥补多种工作负载的性能差异。

NetApp SAS 适配器

NetApp 开始在推出的 DS4243 中装入了 X2065A 四端口 PCIe SAS 适配器。此适配器支持 6 Gb/秒的速率，因此将其连接到 DS2246 时可利用更高的链路速率。它支持 DS4243 和 DS2246。

为了帮助实现向 SAS 的转型，NetApp 在最新的存储系统 FAS3200 系列和 FAS6200 系列中设计了板载 SAS 端口。这些板载端口也支持 6 Gb/秒的链路速率，可用于 DS4243 或 DS2246。

FAS2040 的板载 SAS 端口和 FAS2050 的 X2062 双端口 SAS HBA 都支持 DS4243 和 DS2246，但是连接到 DS2246 时，仍以 3 Gb/秒的链路速率运行。

闪存

NetApp 闪存 (PAM II) 与所有 NetApp 磁盘及磁盘架技术兼容，包括 DS2246 和 DS4243 以及更早的 DS14 型号。智能使用缓存提供了一种将存储性能与基础磁盘阵列中的磁盘数量和类型分离开来的方法，从而显著降低成本，同时减少性能调试所带来的管理负担。闪存可作为可选的第二级缓存，接受从系统缓冲区缓存移出的块，以创建大型低延迟块池。

闪存可将存储成本降低 50% 甚至更多，同时可将占用空间和电耗减少大约 60%。它可将指定性能级别所需的磁盘轴数减少多达 75%，让您能以更加经济实惠的磁盘取代高性能磁盘（例如使用 SATA 而不是 SAS），从而帮助您降低存储成本。
 
如果将闪存与 NetApp 重复数据删除或 FlexClone® 技术结合使用，会发生明显的缓存放大效应，从而显著增加缓存命中数，并进一步降低延迟。