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1、NetApp 存储效率 功能简介 客户为何越来越关注存储效率 存储增长 = 成本增长 美国环境保护局 数据中心电力消耗 (数十亿 kWh) 运营预算 由于许多地方的硬性限制，电力是非常昂贵的 对于紧凑IT设备来说，冷却是比较困难的（例如，刀片服务器） 企业数据中心花费数百万，并需要几年的时间来建设 2000% 占比2006% 占比增长 服务器的数量 8.056.7%20.967.9%161% 数据存储设备 1.17.8%3.210.4%191% 预算 客户将全面的评估整个IT的花费 存储已经是位居成本占比第二位而且是 增长非常快的类别 网络设备 19% 外围设备 9% 服务器 27% PC/
2、笔记本电脑 22% 存储 23% 数据来源: IDC Source: U.S. Environmental Protection Agency “Report to Congress on Server and Data Center Energy Efficiency” Figure 2.2 3 客户面对的挑战：宏观角度 管理数据的增长和成本控制依然是2010年IT经理所要面对的最大的问题 存储系统现 在越来越占用最大的IT预算 *Source: Citigroup Global Markets Q409 CIO Survey, 1/11/10 4 定义存储效率 5 存储效率：用更少的磁盘完
3、成同样的工作 存储效率的两个组件： 容量 在更少的磁盘上存储更多的数据（更高的利用率） 性能 从更少的磁盘上获得更高的性能（更高的性能效率） 您希望达到的存储效率目标 在不牺牲性能和弹性的前提下， 满足容量降低50%要求 达到100%或更大的利用率 达到电力、冷却及空间降低50% 消耗的要求 在不增加人手的情况下，增多管 理两倍的数据 现有的存储系统的价值最大化（ 利旧） 6 NetApp 存储效率 相关功能的优势 数据增长 存储容量 Snapshot 技术 SATA/RAID-DP 精简配置 克隆 压缩 重复数据删除 Flash Cache 存储成本 Flash Pool Flash Acc
4、el 业界领先的 IT 存储效率 数据增长 存储容量 Snapshot 技术 SATA/RAID-DP 精简配置 克隆 压缩 重复数据删除 Flash Cache 存储成本 Flash Pool Flash Accel 数据精简 重复数据删除 压缩 精简复制 提高利用率 精简配置 统一架构 减少完整副本数 Snapshot 技术 虚拟克隆：FlexClone 高价值组件 Flash Pool Flash Cache Flash Accel SATA 驱动器 RAID-DP 8 RAID-DP 简介 D 3 1 2 1 D 1 1 3 1 D 2 2 1 3 D 3 1 2 2 P 9 5 8
5、7 DP 7 12 12 11 这些常见的RAID算法被存储厂商用于在磁盘发 生故障时，数据保护。 RAID-DP是NetApp拥有专利的专有技术。 RAID 级别传统技术NetApp RAID 10 (条带化后镜像)X RAID 4 (单校验)X RAID 5 (单校验)X RAID 6 (双校验)X RAID-DP (双校验)X RAID 技术术比较较Comparison 10 RAID-DP工作原理 RAID-DP提供双校验（对角奇偶校验）数据 RAID-DP是SNIA定义的行业标准RAID 6的一种实现形式 SNIA的RAID 6定义中包括了NetApp的RAID-DP技术 http:
6、/www.snia.org/education/dictionary/r/ 11 RAID-DP 可以在同时两块磁盘 故障时保护数据继续 有效访问 D 3 1 2 1 D 1 1 3 1 D 2 2 1 3 D 3 1 2 2 P 9 5 8 7 DP 7 12 12 11 RAID-DP比RAID 0 + 1保护能力更强 RAID 0 + 1 可以在多块磁盘故障时保护数据吗？ 是的，但是需要看是哪些磁盘故障 但是，如果是这八个倒霉的配对！情况就不同了 ！ 相反，RAID-DP 可以在磁盘组中任何两个磁盘故 障时保护数据继续访问 12 12345678 12345678 XXXXX 条带化组A
7、 条带化组AXXX 12345678 12345678 条带化组A 条带化组A X X X X X X X X X X X X X X X X 一个NetApp关键的技术区别： Write Anywhere File Layout (WAFL) 13 传统的文件系统 (例如, Berkeley FFS, Symantec VxFS, or Windows NTFS) 文件1 文件3 文件2 长 磁头 寻道 WAFL 文件1 文件3 文件2 短 磁头 寻道 WAFL最大化RAID性能 14 当WAFL开始优化，去除，合并及安全的推迟写时，非易失性RAM (NVRAM) 保护数据安全缓存在内存中
8、写入磁盘时行程数序写入，这样在读的时候，就能提供最大磁盘带宽 校验 磁盘 聚集到一个 RAID条带中 最小化寻道时间 数据磁盘 一个单校验RAID组 一个对于“写入 任何地方”来说 最好的选择 Snapshot 技术简介 A B1 C2 副本3 A B1 C 副本2 磁盘上的 数据块 A B C A B C B1 B1 C2 C2 A B C 副本1 LUN或文件 中的数据块 快照 数据 生产 数据 有数据快照的情况没有数据快照的情况 NetApp基于指针的数据快照技术-SnapShot ABCD 空闲空间池 生产 数据 ABC 空闲空间池 D DD 用户最关心的和数据快照相关的两个问题： 数
9、据快照对性能的影响程度 数据快照所需消耗的存储空间 16 快照 数据 生产 数据 有数据快照的情况没有数据快照的情况 传统数据快照技术Copy on Write ABCD 用户数据 生产 数据 ABC 用户数据 数据快照专 用存储空间 DDDD 17 18 NetApp快照性能独立验证 一个单一的快照拷贝时的存储系统的性能测试结果 在快照建立的瞬间，NetApp FAS3070性能下降了10%，之后瞬间恢复到基线水平 在快照拷贝测试建立之后的60分钟，EMC CLARiiON CX3-80性能下降4050% VeriTest, Nov06: NetApp FAS3070 and EMC CLA
10、RiiON CX3-80: Comparison of Performance and Usability 完整的报告详见 VeriTest 网站 NetApp快照技术 提供一致的性能 最少的 数据丢失 时间 (2 Hours) “Snapshot” “Snapshot” 几乎无 影响 NetApp Snapshot 最低的 性能开销 传统Copy On Write技术NetApp基于指针的快照技术 最高效的 备份与恢复 性能影响 巨大 时间 (2 Hours) 多个 Snapshot 备份 数据保护 性能影响 速度与效率 17+ 小时 生产系统 磁带 磁带备份 分钟 基于快照的复制 生产系统
11、 NetApp 备份方案 “Snapshot” Process NetApp快照技术为用户带来业务收益 19 精简配置 技术简介 21 应用 2 应用 3 应用 1 存储利用率: 40% NetApp: 70%+ 利用率 减少 50 磁盘 节省50%电力，空调与空间 浪费空间 浪费空间 应用 2 应用 3 应用 1 共享 存储空间 8 块磁盘 12 块磁盘 6 块磁盘 6 块磁盘 浪费空间 标准卷管理方式 NetApp 精简配置技术 （Thin Provisioning） 精简配置（Thin Provisioning） FlexClone 技术简介 基于Snapshot 快照拷贝的 FlexC
12、lone 数据卷克隆技术 23 Step 1 创建 Snapshot Copy A 工作 System BCD Snapshot Copy 相互独立的 对Active File System 和FlexClone Volume 进行修改 在工作卷中将“D”改为 “X” 在克隆卷中将 “D” 改为 “Y” A 工作 System BCD Snapshot Copy 克隆 Volume XY Step 2 基于Snapshot Copy 创建克隆 Volume A 工作 System BCD Snapshot Copy 克隆 Volume 独特的技术： 对性能无影响 立即可见,且可写操作,不影响原
13、卷数据 FlexClone的空间节省优势 为那些需要临时，可写 的和数据集瞬时副本的 应用程序提高存储效率 创建一个原始数据集虚 拟的“克隆”副本，并 且只存储源卷和克隆卷 之间变化的数据 6-TB 数据库 30 TB 存储 5 个全拷贝 没有 FlexClone 生产 存储系统 6-TB 数据库 具有 FlexClone 8 TB 存储 1 个拷贝，4个克隆 生产 存储系统 开发和测试 存储系统 开发和测试 存储系统 24 旧的方法新的方法 FlexClone 应用案例： 开发、测试及验证 25 写复制卷需要消耗空间并且需要时间去 建立副本 影响部署时间和质量保证 由于成本原因，许多客户放弃
14、了容灾验 证，使得巨额容灾投资处于不确认的状 态 FlexClone 副本的空间效率和几乎瞬时 可得（秒级） 提高质量和上市时间 充分的验证及演练过的流程管理，使得 巨额IT投资得到确认，投资回报得到确 认 测试 1验证测试 2 开发 1开发2 生产系统镜像系统 测试 1验证测试 2 开发1开发2 生产系统镜像系统 NetApp FAS 节省空间 NetApp虚拟克隆技术加速虚机的部署 26 4个原始VMs 每个克隆20 次，获得80个VMs 每个虚机分配50GB空间，总共 节省4000GB空间 8000% 的存储空间 利用率 FlexVol VM 虚拟克隆在秒级完成，“0”存储空间耗费 Da
15、tastore with 84 VMs VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM VMVMVMVM 虚拟 克隆 虚拟克隆可以针对单个虚机完成 一次只克隆一个虚 机 在存储系统上实现 单个VM 映像文件 的克隆 对ESX server性能 无任何影响 NetApp FAS Array VM Datastore FlexVol V M 27 NetApp FAS Array Do not buy this space VM Datastore V M VMVMVM VMVMVM 秒级克隆单个VM映 像文件 通过副本消除技术进 一步提高存储空间利 用率 在VDI环境中可以节省成百上千倍的存储空间 虚拟克隆可以针对单个虚机完成 28 NetApp FAS Array APP OS Flexible Volume APP OS Datastore NetApp FlexClone 虚机部署示意 29 NetApp FAS Array APP OS Flexible
