解密 NetApp FAS2240

NetApp一直致力于设计可让您正确起步、力求简单和明智发展的存储系统。如果您阅读了Tech OnTap中部分近期案例研究（包括本月的 Be the Match 案例研究和上个月的Broome-Tioga的案例研究），就会明白管理员喜欢NetApp存储的真正原因之一：能够以小型系统起步，然后根据需要稳步发展该系统，而无需从一个平台到另一个平台执行复杂的数据迁移。

增强这一能力是我们在开始设计新的入门级存储系统FAS2240时就着重考虑的问题。我们还希望能大幅增强新平台的可靠性、可用性、适用性和可管理性 (RASM) 功能，使其与FAS3200和FAS6200系列的功能达到同等水平。

在本文中，我将介绍FAS2240的独特设计功能，其中包括：

•   在NetApp SAS磁盘架内部集成控制器

•   I/O 和性能增强功能

•   新的弹性和可用性功能

表 1) FAS2240 主要功能。

通过推出FAS2240，我们开始对产品提出更高的要求。自2009年起，NetApp就致力于实现存储桥接坞 (SSB) 标准，它使得我们提供的FAS2240比以前构建的任何产品的外形规格更小巧紧凑。同时，这种新设计还简化了从FAS2240向其他平台升级的过程。

我们将FAS2240的控制器设计为SBB容器，可直接插入到与SBB兼容的DS4243和DS2246磁盘架中。因此，您可以在与2U等高的小型单磁盘架空间中部署完整的高可用性存储系统。

灵活的配置

FAS2240-2以使用DS2246磁盘架的深度19英寸的2U机箱提供多达24个小型SAS磁盘驱动器。这使其成为极端环境的理想候选系统，然而，在空间有限或需要力求精简的环境中（例如没有专职IT员工的远程办公室），FAS2240-2也不失为一个不错的选择。FAS2240-4可以使用DS4243的4U机箱提供多达24个SATA磁盘驱动器。（SAS 磁盘在FAS2240-4的基础机箱中不受支持）。如果选择使用SATA，FAS2240-4则是更为注重容量的方案，能够在仅4U的机架空间中提供多达72TB。

无论您选择哪个型号，均可使用可满足您需求的任意磁盘架和磁盘介质技术额外配置多达120个外部磁盘（共计 144 个磁盘驱动器）。如果您一开始使用SAS，以后可以添加SATA（或混合使用这两种磁盘驱动器）；反之亦然。光纤通道磁盘驱动器以及外部固态驱动器 (SSD) 也同样受支持。

内幕探究：处理器和I/O

为了使FAS224目前能够提供出色的性能，并在将来对Data ONTAP提供良好支持，我们为其配备了Intel Jasper Forest处理器。这一系列的处理器专为嵌入式和存储应用程序而设计，可以为我们的入门级平台提供与 FAS6200系列中所用架构相同的64位架构，即Nehalem-EP。选择相同的微架构可进一步增强兼容性，使这两个平台可以运行相同的微代码。Intel超线程技术支持在每个内核上运行多个线程，从本质上讲，这让Data ONTAP 可以并行执行的独立线程数翻倍。由于在FAS2240上配备了Jasper Forest，NetApp现在可以为整个产品系列提供纯64位架构。自2006年起，Data ONTAP已支持本机64位硬件，因此，FAS2240成为一系列纯64位存储系统中的新成员。

使用“夹层”卡的可选I/O

新的处理器架构与可选夹层卡（每个 PCM 一个夹层卡）结合使用，夹层卡支持您添加和充分利用万兆以太网或 8/4/2Gbps 光纤通道（每卡两个端口）。您可以使用10GbE支持Data ONTAP 8.1下的集群模式配置，或者获得高速客户端连接。8Gbps光纤通道卡可以配置为目标端或发起端，从而允许您连接至SAN主机或光纤通道磁盘存储架和磁带设备（如果需要）

每个PCM上的板载I/O包括四个用于LAN连接的千兆以太网端口和两个用于连接内部和外部SAS和SATA磁盘或 SAS磁带设备的6 Gb SAS宽端口。因此，在很小的外形规格中能够支持大量I/O。

弹性、可用性、适用性和可管理性

为了提高弹性和可用性，我们添加了大量功能来增强FAS2240，使其达到FAS3200和FAS6200系列的同等水平。

服务处理器

与中端和企业级存储平台相比，我们之前的入门级平台拥有的服务处理器更为基础。我们更新了FAS2240，以便与更高端的平台使用相同的服务处理器。即使其他存储系统出现故障，该服务处理器仍可操作，同时能提供多项功能（例如远程动力循环、调用故障系统的内部通知以及无中断访问）来进行故障排除。更多功能包括：

•    FRU报告和跟踪

•    高级电流/电压和温度传感器报告

•    监控LED状态

•    强制内核转储（替代控制器上的NMI按钮）

对于NetApp SAS磁盘架的带外管理，FAS2240服务处理器还可以提供NetApp备用控制路径 (ACP) 技术。借助ACP，存储控制器可以重置存储通道，而不必通过该通道通信，从而提高数据可用性。如果通道断开或行为异常，快速重置可以使其返回在线状态，而无需外部干预。借助ACP，存储系统无需重新启动即可从故障中恢复，这是一个很大的优势。

ACP为您提供了一条通向磁盘架的“备用通道”。它完全独立于SAS数据路径，提供了新的磁盘架模块无中断恢复选项，包括能够重置或接通和断开单个I/O模块或整个域的电源。我们还设计了接通和断开整个磁盘架电源的功能。ACP技术增强了Data ONTAP的如下功能：自动重置行为异常的组件，使其返回完全操作模式，而不发生中断。

从工程角度来讲，最令我兴奋不已的弹性功能是现在可以深入处理器读取其内部状态，即使是处理器未在运行的情况下也不例外。内核转储和内部处理器状态相结合，可以提供详细的可靠数据，用以确切了解出现问题时发生的情况，以便加以更正。对于主CPU，我们甚至只需一步操作即可查明故障模式。当然，您可能从来都用不到这些功能，但是它们的确有助于更快速地查明硬件故障，从而降低潜在的影响。这类功能在入门级存储中并不常见。

系统级诊断

我们还加入了与FAS3200和FAS6200相同的系统级诊断，以帮助您更好地识别硬件问题。您可以在出现以下情况之一后运行系统级诊断：

•    初始系统安装

•    添加或更换硬件组件

•    无法识别的故障引起系统错乱

•    设备间歇不可访问或完全不可访问

•    系统响应迟钝，并且其他故障排除方法无法解决该问题

用于内部磁盘的多路径高可用性

FAS2240可以为连接的所有磁盘（内部和外部）提供 MP-HA。MP-HA 是这样一项功能：可以在存储控制器和磁盘之间提供冗余路径以进行双控制器（高可用性）配置，并且能降低因路径故障引起的故障转移几率。使用备用路径访问存储能够避免出现多种可能的故障，例如：

•    端口故障控

•    制器连接磁盘架的电缆故障（配置多个磁盘架时往往会发生）

•    磁盘架模块故障

•    双磁盘架间电缆故障

•    二级路径故障（配置高可用性时往往会发生）

MP-HA不仅提高了整体存储弹性，还有助于Data ONTAP执行诸如磁盘固件无中断升级等维护操作。与此同时，由于MP-HA可以为您的存储提供双倍带宽，系统性能也得到了提高。

结论

相比较我们之前提供的入门级平台，我们设计的FAS2240可以为您提供更高的灵活性，并且可以在保证弹性和可用性的前提下进行工程操作，通常情况下这点只有在更高端的企业级存储中才能得以实现。还有一个优点FAS2240包含了所有存储协议：NFS、CIFS、光纤通道和 iSCSI，您无需为此支付额外费用。在入门级系统中提供更多的软件价值，这只是最新的尝试。

借助我们基于“存储桥接坞”标准的独特设计，您可以在单个磁盘架中同时使用独立存储配置和高可用性存储配置。因此，如果FAS2240已经无法满足您的企业需求，您只需将基础系统转换成磁盘架，并将其连接到FAS3200或FAS6200系列存储系统，而无需迁移数据。所有NetApp平台运行相同的Data ONTAP操作环境，同时，由于FAS2240和FAS6200使用相同的微架构，因此，各平台之间的兼容性将比以前更好。