Cuando se utiliza RAID por software, lo ideal es no disponer de una controladora RAID por hardware, pero, si un sistema dispone de una controladora RAID, debe cumplir los siguientes requisitos:

Dependiendo del número máximo de unidades soportadas por el controlador, podría ser necesario un controlador adicional. Con el modo SAS HBA, asegúrate de que el controlador de E/S (SAS HBA) sea compatible con una velocidad mínima de 6Gbps. Sin embargo, NetApp recomienda una velocidad de 12Gbps.

No se admiten otros modos o configuraciones de controladoras RAID de hardware. Por ejemplo, algunas controladoras permiten un soporte RAID 0 que puede permitir artificialmente el paso de discos, pero las implicaciones pueden ser indeseables. El tamaño admitido de los discos físicos (solo SSD) está entre 200GB y 16TB.

Para configuraciones con controladoras RAID de hardware, la redundancia de disco físico la proporciona la controladora RAID. ONTAP Select se presenta con uno o más VMDKs desde los que el administrador de ONTAP puede configurar agregados de datos. Estos VMDKs se dividen en bandas en formato RAID 0 porque el uso de RAID por software de ONTAP es redundante, ineficiente e ineficaz debido a la resiliencia proporcionada a nivel de hardware. Además, los VMDKs utilizados para los discos de sistema se encuentran en el mismo almacén de datos que los VMDKs utilizados para almacenar los datos de usuario.

Cuando se utiliza RAID por software, ONTAP Deploy presenta a ONTAP Select un conjunto de VMDK y discos físicos, Raw Device Mappings (RDM) para SSD y dispositivos de paso directo o DirectPath IO para NVMe.

Las siguientes figuras muestran esta relación con mayor detalle, destacando la diferencia entre los discos virtualizados utilizados para los componentes internos de la VM de ONTAP Select y los discos físicos utilizados para almacenar los datos de usuario.

ONTAP Select software RAID: uso de discos virtualizados y RDM

Los discos del sistema (VMDK) residen en el mismo almacén de datos y en el mismo disco físico. El disco NVRAM virtual requiere un medio rápido y duradero. Por lo tanto, solo se admiten almacenes de datos NVMe y SSD.

Los discos del sistema (VMDK) residen en el mismo almacén de datos y en el mismo disco físico. El disco NVRAM virtual requiere un medio rápido y duradero. Por lo tanto, solo se admiten almacenes de datos NVMe y SSD. Cuando usas unidades NVMe para los datos, el disco del sistema también debe ser un dispositivo NVMe por razones de rendimiento. Una buena opción para el disco del sistema en una configuración totalmente NVMe es una tarjeta INTEL Optane.

Cada disco de datos se divide en tres partes: una pequeña partición raíz (franja) y dos particiones de igual tamaño para crear dos discos de datos visibles en la ONTAP Select VM. Las particiones utilizan el esquema Root Data Data (RD2), como se muestra en las siguientes figuras para un clúster de un solo nodo y para un nodo en un par de alta disponibilidad (HA).

P denota una unidad de paridad, DP denota una unidad de doble paridad, y S denota una unidad de repuesto.

Particionamiento de discos RDD para clústeres de un solo nodo

Partición de discos RDD para clústeres multinodo (pares de alta disponibilidad)

El software RAID de ONTAP admite los siguientes tipos de RAID: RAID 4, RAID-DP y RAID-TEC. Estas son las mismas estructuras RAID que utilizan las plataformas FAS y AFF. Para el aprovisionamiento de la raíz, ONTAP Select solo admite RAID 4 y RAID-DP. Cuando se utiliza RAID-TEC para el agregado de datos, la protección general es RAID-DP. ONTAP Select HA utiliza una arquitectura sin recursos compartidos que replica la configuración de cada nodo en el otro nodo. Esto significa que cada nodo debe almacenar su partición raíz y una copia de la partición raíz de su par. Un disco de datos tiene una única partición raíz. Esto significa que el número mínimo de discos de datos varía según si el nodo ONTAP Select forma parte de un par HA.

En clústeres de un solo nodo, todas las particiones de datos se utilizan para almacenar datos locales (activos). Para los nodos que forman parte de un par de HA, una partición de datos se utiliza para almacenar datos locales (activos) de ese nodo y la segunda partición de datos se utiliza para reflejar los datos activos del par de HA.

Los hipervisores ESXi y KVM no admiten discos NVMe como Raw Device Maps (RDM). Para permitir que ONTAP Select tome el control directo de los discos NVMe, tienes que configurar estas unidades como dispositivos passthrough dentro de ESXi o KVM. Al configurar un dispositivo NVMe como dispositivo passthrough, se requiere soporte de la BIOS del servidor y puede que necesites reiniciar el host. Además, hay límites en la cantidad de dispositivos passthrough que se pueden asignar por host, y estos pueden variar según la plataforma. Sin embargo, ONTAP Deploy limita esto a 14 dispositivos NVMe por nodo ONTAP Select. Esto significa que la configuración NVMe ofrece una densidad de IOPS (IOPS/TB) muy alta a costa de la capacidad total. Como alternativa, si quieres una configuración de alto rendimiento con mayor capacidad de almacenamiento, la configuración recomendada es un tamaño grande de máquina virtual ONTAP Select, una tarjeta INTEL Optane para el disco del sistema y un número nominal de unidades SSD para el almacenamiento de datos.

Existe una diferencia adicional entre los dispositivos de paso directo y los RDM. Los RDM se pueden asignar a una máquina virtual en ejecución. Los dispositivos de paso directo requieren un reinicio de la máquina virtual. Esto significa que cualquier reemplazo de unidad NVMe o expansión de capacidad (adición de unidad) requerirá un reinicio de la máquina virtual ONTAP Select. La operación de reemplazo de unidad y expansión de capacidad (adición de unidad) se gestiona mediante un flujo de trabajo en ONTAP Deploy. ONTAP Deploy gestiona el reinicio de ONTAP Select para clústeres de un solo nodo y la conmutación por error/recuperación para pares de alta disponibilidad. Sin embargo, es importante tener en cuenta la diferencia entre trabajar con unidades de datos SSD (no se requieren reinicios/conmutaciones por error de ONTAP Select) y trabajar con unidades de datos NVMe (se requiere un reinicio/conmutación por error de ONTAP Select).

Para ofrecer una experiencia de usuario más fluida, ONTAP Deploy aprovisiona automáticamente los discos del sistema (virtuales) desde el almacén de datos especificado (disco físico del sistema) y los conecta a la ONTAP Select VM. Esta operación se realiza automáticamente durante la configuración inicial para que la ONTAP Select VM pueda arrancar. Los RDM se particionan y el agregado raíz se crea automáticamente. Si el nodo ONTAP Select forma parte de un par HA, las particiones de datos se asignan automáticamente a un grupo de almacenamiento local y a un grupo de almacenamiento espejo. Esta asignación se realiza automáticamente tanto durante las operaciones de creación de clúster como durante las operaciones de adición de almacenamiento.

Debido a que los discos de datos en la máquina virtual ONTAP Select están asociados con los discos físicos subyacentes, la creación de configuraciones con un mayor número de discos físicos tiene implicaciones en el rendimiento.

Al agregar capacidad a una máquina virtual ONTAP Select mediante RAID por software, el administrador debe considerar el tamaño de la unidad física y la cantidad de unidades necesarias. Para obtener más detalles, consulta "Aumenta la capacidad de almacenamiento".

Al igual que en los sistemas FAS y AFF, solo puedes añadir unidades con capacidades iguales o superiores a un grupo RAID existente. Las unidades de mayor capacidad se ajustan al tamaño adecuado. Si estás creando nuevos grupos RAID, el tamaño del nuevo grupo RAID debe coincidir con el tamaño del grupo RAID existente para asegurarte de que el rendimiento general del agregado no se deteriore.

Los discos ONTAP Select suelen llevar la etiqueta NET x.y. Puedes usar el siguiente comando de ONTAP para obtener el UUID del disco:

En el shell de ESXi o KVM, puedes introducir el siguiente comando para hacer parpadear el LED de un disco físico determinado (identificado por su naa.unique-id).

Es posible que un sistema se encuentre en una situación en la que varias unidades estén en estado de error al mismo tiempo. El comportamiento del sistema depende de la protección RAID del agregado y del número de unidades con error.

Un agregado RAID4 puede sobrevivir a un fallo de disco, un agregado RAID-DP puede sobrevivir a dos fallos de disco y un agregado RAID-TEC puede sobrevivir a tres fallos de disco.

Si el número de unidades con error es inferior al número máximo de fallos que admite el tipo de RAID, y si hay un disco de reserva disponible, el proceso de reconstrucción se inicia automáticamente. Si no hay discos de reserva disponibles, el agregado sirve datos en estado degradado hasta que se añadan discos de reserva.

Si el número de discos con error es mayor que el número máximo de fallos que admite el tipo de RAID, entonces el plex local se marca como fallido y el estado del agregado se degrada. Los datos se sirven desde el segundo plex que reside en el partner de HA. Esto significa que cualquier solicitud de E/S para el nodo 1 se envía a través del puerto de interconexión de clúster e0e (iSCSI) a los discos ubicados físicamente en el nodo 2. Si el segundo plex también falla, entonces el agregado se marca como fallido y los datos no están disponibles.

Un plex que ha fallado debe eliminarse y volver a crearse para que se reanude la duplicación correcta de los datos. Ten en cuenta que un fallo de varios discos que provoca la degradación de un agregado de datos también provoca la degradación de un agregado raíz. ONTAP Select utiliza el esquema de partición raíz-datos-datos (RDD) para dividir cada unidad física en una partición raíz y dos particiones de datos. Por lo tanto, la pérdida de uno o más discos puede afectar a varios agregados, incluido el agregado raíz local o la copia del agregado raíz remoto, así como el agregado de datos local y la copia del agregado de datos remoto.

En el siguiente ejemplo se elimina y se vuelve a crear un plex que ha fallado:

NetApp FAS, tradicionalmente, los sistemas FAS están equipados con una tarjeta PCI NVRAM física. Esta tarjeta es una tarjeta de alto rendimiento que contiene memoria flash no volátil y proporciona un aumento significativo en el rendimiento de escritura. Hace esto al otorgar a ONTAP la capacidad de reconocer inmediatamente las escrituras entrantes de vuelta al cliente. También puede programar el movimiento de bloques de datos modificados de vuelta a medios de almacenamiento más lentos en un proceso conocido como destaging.

Los sistemas Commodity no suelen disponer de este tipo de equipamiento. Por lo tanto, la funcionalidad de la tarjeta NVRAM se ha virtualizado y colocado en una partición del disco de arranque del sistema ONTAP Select. Por este motivo, la colocación del disco virtual del sistema de la instancia es extremadamente importante.