Архитектура систем хранения
Все серверы NetApp Filer, за исключением младшей модели F87, конструктивно состоят из управляющего модуля и дисковых полок, подключаемых к управляющему модулю по одной или нескольким петлям Fibre Channel. Управляющий модуль обеспечивает взаимодействие с локальной сетью и поддерживает подключение к внешней ленточной библиотеке. В управляющем модуле работает специализированная операционная система Data ONTAP, в задачи которой входит управление дисковым пространством, организацией томов, поддержкой прав доступа и т.д.
Серверы NetApp обладают рядом особенностей, призванных повысить производительность операций чтения/записи и обеспечить надежность хранения данных. Прежде всего, это большие (до 3 Гбайт) объемы оперативной и энергонезависимой памяти. Около 75% всей памяти используется в качестве кэша при операциях чтения. ОС сохраняет в кэш-памяти данные, полученные при «опережающем» (read-ahead) считывании, что позволяет достичь максимальной скорости при операциях чтения и минимизировать задержки.
В серверах Network Appliance установлено по 64-128 Мбайт энергонезависимой памяти NVRAM, где изначально сохраняются все запросы на запись, а затем асинхронно выполняется запись на диск. Такая схема обеспечивает сохранность данных при отключенном электропитании в течение длительного времени (около недели) и гарантирует, что вся информация, переданная серверу, в конечном итоге будет сохранена на диске. Основное отличие этой схемы от используемой в традиционных системах хранения состоит в том, что работа ведется на уровне файловой структуры и файловых запросов (NFS, CIFS), а не на уровне дисковых блоков данных. При этом повышается как производительность, так и эффективность использования оперативной памяти; по существу, в памяти ведется транзакционный журнал файловых операций, которые в определенный момент времени фиксируются на диске.
 | |
|
Рис. 2. Зависимость времени реакции от нагрузки |
Приведенный на рис. 2 график поведения сервера F880 при увеличении нагрузки демонстрирует устойчивость к перегрузкам; время реакции сервера на запрос слабо зависит от нагрузки, что позволяет использовать NAS-серверы для организации хранилищ данных, способных выдержать резкий рост трафика, например, для обслуживания Internet-порталов в момент пиковой нагрузки.
Обеспечение непрерывного доступа к данным — ключевая задача, которую решает централизованная система хранения. Для повышения надежности серверов F800 используются стандартные средства: массивы RAID; «горячая» замена дисков; поддержка дисков «горячего» резерва; дублированные источники питания; подключение к двум независимым линиям электропитания.
NetApp Filer поддерживают все распространенные сетевые технологии: Fast Ethernet/Gigabit Ethernet, ATM, FDDI. Возможно использование транковых и резервированных подключений к локальной сети, обеспечивающих балансировку нагрузки между интерфейсами и создание отказоустойчивых конфигураций.
Надежность NAS-сервера Network Appliance составляет около 99,99%, что эквивалентно одному часу простоя в год. Для достижения более высокой степени надежности следует использовать кластерную конфигурацию.
