Bei der Verwendung von Software-RAID ist das Fehlen eines Hardware-RAID-Controllers ideal. Wenn ein System jedoch über einen vorhandenen RAID-Controller verfügt, muss dieser die folgenden Anforderungen erfüllen:

Abhängig von der maximalen Anzahl der vom Controller unterstützten Laufwerke kann ein zusätzlicher Controller erforderlich sein. Stellen Sie im SAS-HBA-Modus sicher, dass der E/A-Controller (SAS-HBA) mit einer Geschwindigkeit von mindestens 6 Gbit/s unterstützt wird. NetApp empfiehlt jedoch eine Geschwindigkeit von 12 Gbit/s.

Andere Hardware-RAID-Controller-Modi oder -Konfigurationen werden nicht unterstützt. Einige Controller ermöglichen beispielsweise RAID 0, wodurch Festplatten künstlich durchgelassen werden können, was jedoch unerwünschte Auswirkungen haben kann. Die unterstützte Größe physischer Festplatten (nur SSD) liegt zwischen 200 GB und 16 TB.

Bei Konfigurationen mit Hardware-RAID-Controllern wird die physische Festplattenredundanz durch den RAID-Controller gewährleistet. ONTAP Select verfügt über eine oder mehrere VMDKs, aus denen der ONTAP Administrator Datenaggregate konfigurieren kann. Diese VMDKs sind im RAID-0-Format gestreift, da die Verwendung von ONTAP Software-RAID aufgrund der auf Hardwareebene bereitgestellten Ausfallsicherheit redundant, ineffizient und ineffektiv ist. Darüber hinaus befinden sich die für Systemfestplatten verwendeten VMDKs im selben Datenspeicher wie die VMDKs zur Speicherung von Benutzerdaten.

Bei Verwendung von Software-RAID präsentiert ONTAP Deploy ONTAP Select mit einem Satz virtueller Festplatten (VMDKs) und physischer Festplatten, Raw Device Mappings [RDMs] für SSDs und Passthrough- oder DirectPath-IO-Geräte für NVMe.

Die folgenden Abbildungen zeigen diese Beziehung detaillierter und verdeutlichen den Unterschied zwischen den virtualisierten Festplatten, die für die internen Komponenten der ONTAP Select VM verwendet werden, und den physischen Festplatten, die zum Speichern von Benutzerdaten verwendet werden.

Die Systemfestplatten (VMDKs) befinden sich im selben Datenspeicher und auf derselben physischen Festplatte. Die virtuelle NVRAM Festplatte erfordert ein schnelles und langlebiges Medium. Daher werden nur NVMe- und SSD-Datenspeicher unterstützt.

Die Systemfestplatten (VMDKs) befinden sich im selben Datenspeicher und auf derselben physischen Festplatte. Die virtuelle NVRAM Festplatte erfordert ein schnelles und langlebiges Medium. Daher werden nur NVMe- und SSD-Datenspeicher unterstützt. Bei der Verwendung von NVMe-Laufwerken für Daten sollte die Systemfestplatte aus Leistungsgründen ebenfalls ein NVMe-Gerät sein. Ein guter Kandidat für die Systemfestplatte in einer reinen NVMe-Konfiguration ist eine INTEL Optane-Karte.

Jeder Datenträger ist in drei Teile unterteilt: eine kleine Root-Partition (Stripe) und zwei gleich große Partitionen, um zwei Datenträger zu erstellen, die in der ONTAP Select VM angezeigt werden. Partitionen verwenden das Root Data Data (RD2)-Schema, wie in den folgenden Abbildungen für einen Cluster mit einem einzelnen Knoten und für einen Knoten in einem HA-Paar gezeigt.

P bezeichnet ein Paritätslaufwerk. DP bezeichnet ein Laufwerk mit doppelter Parität und S bezeichnet ein Ersatzlaufwerk.

RDD-Festplattenpartitionierung für Einzelknotencluster

RDD-Festplattenpartitionierung für Multinode-Cluster (HA-Paare)

ONTAP Software-RAID unterstützt die folgenden RAID-Typen: RAID 4, RAID-DP und RAID-TEC. Dies sind dieselben RAID-Konstrukte, die auch von FAS und AFF Plattformen verwendet werden. Für die Root-Bereitstellung unterstützt ONTAP Select nur RAID 4 und RAID-DP. Bei Verwendung von RAID-TEC für das Datenaggregat erfolgt der Gesamtschutz über RAID-DP. ONTAP Select HA verwendet eine Shared-Nothing-Architektur, die die Konfiguration jedes Knotens auf den anderen Knoten repliziert. Das bedeutet, dass jeder Knoten seine Root-Partition und eine Kopie der Root-Partition des Peers speichern muss. Da ein Datenträger nur über eine Root-Partition verfügt, variiert die Mindestanzahl an Datenträgern je nachdem, ob der ONTAP Select Knoten Teil eines HA-Paares ist oder nicht.

Bei Clustern mit einem einzelnen Knoten werden alle Datenpartitionen zum Speichern lokaler (aktiver) Daten verwendet. Bei Knoten, die Teil eines HA-Paares sind, wird eine Datenpartition zum Speichern lokaler (aktiver) Daten für diesen Knoten verwendet und die zweite Datenpartition dient zum Spiegeln aktiver Daten vom HA-Peer.

VMware ESX unterstützt derzeit keine NVMe-Festplatten als Raw Device Maps. Damit ONTAP Select die direkte Steuerung von NVMe-Festplatten übernehmen kann, müssen die NVMe-Laufwerke in ESX als Passthrough-Geräte konfiguriert werden. Bitte beachten Sie, dass die Konfiguration eines NVMe-Geräts als Passthrough-Gerät die Unterstützung des Server-BIOS erfordert und ein störender Prozess ist, der einen Neustart des ESX-Hosts erfordert. Darüber hinaus beträgt die maximale Anzahl von Passthrough-Geräten pro ESX-Host 16. ONTAP Deploy begrenzt diese jedoch auf 14. Diese Begrenzung von 14 NVMe-Geräten pro ONTAP Select Knoten bedeutet, dass eine reine NVMe-Konfiguration eine sehr hohe IOP-Dichte (IOPs/TB) auf Kosten der Gesamtkapazität bietet. Wenn alternativ eine Hochleistungskonfiguration mit größerer Speicherkapazität gewünscht wird, besteht die empfohlene Konfiguration aus einer großen ONTAP Select VM-Größe, einer INTEL Optane-Karte für die Systemfestplatte und einer nominalen Anzahl von SSD-Laufwerken zur Datenspeicherung.

Es besteht ein weiterer Unterschied zwischen Passthrough-Geräten und RDMs. RDMs können einer laufenden VM zugeordnet werden. Passthrough-Geräte erfordern einen VM-Neustart. Das bedeutet, dass jeder NVMe-Laufwerksaustausch oder jede Kapazitätserweiterung (Laufwerkserweiterung) einen ONTAP Select VM-Neustart erfordert. Der Laufwerksaustausch und die Kapazitätserweiterung (Laufwerkserweiterung) werden durch einen Workflow in ONTAP Deploy gesteuert. ONTAP Deploy verwaltet den ONTAP Select Neustart für Single-Node-Cluster und das Failover/Failback für HA-Paare. Es ist jedoch wichtig, den Unterschied zwischen der Arbeit mit SSD-Datenlaufwerken (kein ONTAP Select Neustart/Failover erforderlich) und der Arbeit mit NVMe-Datenlaufwerken (ONTAP Select Neustart/Failover erforderlich) zu beachten.

Für eine optimierte Benutzererfahrung stellt ONTAP Deploy die Systemfestplatten (virtuelle Festplatten) automatisch aus dem angegebenen Datenspeicher (physische Systemfestplatte) bereit und verbindet sie mit der ONTAP Select VM. Dieser Vorgang erfolgt automatisch während der Ersteinrichtung, damit die ONTAP Select VM booten kann. Die RDMs werden partitioniert und das Root-Aggregat automatisch erstellt. Ist der ONTAP Select Node Teil eines HA-Paares, werden die Datenpartitionen automatisch einem lokalen Speicherpool und einem Spiegelspeicherpool zugewiesen. Diese Zuweisung erfolgt automatisch sowohl bei der Clustererstellung als auch beim Hinzufügen von Speicher.

Da die Datenfestplatten auf der ONTAP Select VM mit den zugrunde liegenden physischen Festplatten verknüpft sind, hat das Erstellen von Konfigurationen mit einer größeren Anzahl physischer Festplatten Auswirkungen auf die Leistung.

Beim Erweitern der Kapazität einer ONTAP Select VM mithilfe von Software-RAID muss der Administrator die physische Laufwerksgröße und die Anzahl der benötigten Laufwerke berücksichtigen. Einzelheiten finden Sie im Abschnitt "Erhöhen Sie die Speicherkapazität" .

Ähnlich wie bei FAS und AFF -Systemen können einer vorhandenen RAID-Gruppe nur Laufwerke mit gleicher oder größerer Kapazität hinzugefügt werden. Laufwerke mit größerer Kapazität haben die richtige Größe. Wenn Sie neue RAID-Gruppen erstellen, sollte die Größe der neuen RAID-Gruppe der Größe der bestehenden RAID-Gruppe entsprechen, um sicherzustellen, dass die Gesamtleistung nicht beeinträchtigt wird.

ONTAP Select Festplatten sind normalerweise mit NET xy gekennzeichnet. Sie können den folgenden ONTAP -Befehl verwenden, um die Festplatten-UUID zu erhalten:

In der ESXi-Shell können Sie den folgenden Befehl eingeben, um die LED für eine bestimmte physische Festplatte (identifiziert durch ihre naa.unique-id) blinken zu lassen.

Es kann vorkommen, dass in einem System mehrere Laufwerke gleichzeitig ausfallen. Das Verhalten des Systems hängt vom aggregierten RAID-Schutz und der Anzahl der ausgefallenen Laufwerke ab.

Ein RAID4-Aggregat kann einen Festplattenausfall überstehen, ein RAID-DP-Aggregat kann zwei Festplattenausfälle überstehen und ein RAID-TEC -Aggregat kann drei Festplattenausfälle überstehen.

Wenn die Anzahl der ausgefallenen Festplatten kleiner ist als die vom RAID-Typ unterstützte maximale Anzahl an Ausfällen und eine Ersatzfestplatte verfügbar ist, wird der Wiederherstellungsprozess automatisch gestartet. Wenn keine Ersatzfestplatten verfügbar sind, stellt das Aggregat die Daten in einem beeinträchtigten Zustand bereit, bis Ersatzfestplatten hinzugefügt werden.

Wenn die Anzahl der ausgefallenen Festplatten die vom RAID-Typ unterstützte maximale Anzahl von Ausfällen übersteigt, wird der lokale Plex als ausgefallen markiert und der Aggregatzustand herabgestuft. Die Daten werden vom zweiten Plex auf dem HA-Partner bereitgestellt. Das bedeutet, dass alle E/A-Anfragen für Knoten 1 über den Cluster-Interconnect-Port e0e (iSCSI) an die Festplatten auf Knoten 2 gesendet werden. Fällt auch der zweite Plex aus, wird das Aggregat als ausgefallen markiert und es stehen keine Daten zur Verfügung.

Ein ausgefallener Plex muss gelöscht und neu erstellt werden, damit die ordnungsgemäße Datenspiegelung fortgesetzt werden kann. Beachten Sie, dass ein Ausfall mehrerer Festplatten, der zur Beeinträchtigung eines Datenaggregats führt, auch zur Beeinträchtigung eines Root-Aggregats führt. ONTAP Select verwendet das Root-Data-Data (RDD)-Partitionierungsschema, um jedes physische Laufwerk in eine Root-Partition und zwei Datenpartitionen aufzuteilen. Der Verlust einer oder mehrerer Festplatten kann daher mehrere Aggregate beeinträchtigen, darunter das lokale Root-Aggregat oder die Kopie des Remote-Root-Aggregats sowie das lokale Datenaggregat und die Kopie des Remote-Datenaggregats.

Die Ausgabe für den letzten Befehl sollte leer sein.

NetApp FAS -Systeme sind traditionell mit einer physischen NVRAM PCI-Karte ausgestattet. Diese Karte ist eine Hochleistungskarte mit nichtflüchtigem Flash-Speicher, die die Schreibleistung deutlich steigert. Dies wird dadurch erreicht, dass ONTAP eingehende Schreibvorgänge sofort an den Client zurückmeldet. Außerdem kann die Karte die Verschiebung geänderter Datenblöcke zurück auf langsamere Speichermedien planen (Destaging).

Standardsysteme sind in der Regel nicht mit dieser Ausstattung ausgestattet. Daher wurde die Funktionalität der NVRAM Karte virtualisiert und in einer Partition auf der ONTAP Select Systemstartdiskette platziert. Aus diesem Grund ist die Platzierung der virtuellen Systemdiskette der Instanz äußerst wichtig.