Quando si utilizza il RAID software, l'assenza di un controller RAID hardware è ideale, ma se un sistema dispone di un controller RAID esistente, deve rispettare i seguenti requisiti:

A seconda del numero massimo di unità supportate dal controller, potrebbe essere necessario un controller aggiuntivo. In modalità SAS HBA, assicurarsi che il controller I/O (SAS HBA) supporti una velocità minima di 6 Gbps. Tuttavia, NetApp consiglia una velocità di 12 Gbps.

Non sono supportate altre modalità o configurazioni del controller RAID hardware. Ad esempio, alcuni controller consentono il supporto RAID 0, che può abilitare artificialmente il pass-through dei dischi, ma le implicazioni possono essere indesiderate. La dimensione supportata dei dischi fisici (solo SSD) è compresa tra 200 GB e 16 TB.

Per le configurazioni con controller RAID hardware, la ridondanza del disco fisico viene fornita dal controller RAID. ONTAP Select presenta uno o più VMDK da cui l'amministratore di ONTAP può configurare gli aggregati di dati. Questi VMDK vengono stripati in un formato RAID 0 perché l'utilizzo del RAID software ONTAP è ridondante, inefficiente e inefficace a causa della resilienza fornita a livello hardware. Inoltre, i VMDK utilizzati per i dischi di sistema si trovano nello stesso datastore dei VMDK utilizzati per memorizzare i dati dell'utente.

Quando si utilizza un RAID software, ONTAP Deploy presenta a ONTAP Select un set di VMDK e Raw Device Mappings [RDM] dei dischi fisici per SSD e dispositivi passthrough o DirectPath IO per NVMe.

Le seguenti figure mostrano questa relazione in maggiore dettaglio, evidenziando la differenza tra i dischi virtualizzati utilizzati per le macchine virtuali interne di ONTAP Select e i dischi fisici utilizzati per memorizzare i dati dell'utente.

RAID software ONTAP Select: Utilizzo di dischi e RDM virtualizzati

I dischi di sistema (VMDK) risiedono nello stesso datastore e sullo stesso disco fisico. Il disco virtuale NVRAM richiede un supporto rapido e duraturo. Pertanto, sono supportati solo gli archivi dati di tipo NVMe e SSD.

I dischi di sistema (VMDK) risiedono nello stesso datastore e sullo stesso disco fisico. Il disco virtuale NVRAM richiede un supporto rapido e duraturo. Pertanto, sono supportati solo gli archivi dati di tipo NVMe e SSD. Quando si utilizzano unità NVMe per i dati, il disco di sistema deve essere anche un dispositivo NVMe per motivi di performance. Un buon candidato per il disco di sistema in una configurazione All NVMe è una SCHEDA INTEL Optane.

Ogni disco dati è suddiviso in tre parti: una piccola partizione root (stripe) e due partizioni di pari dimensioni per creare due dischi dati visibili nella VM ONTAP Select . Le partizioni utilizzano lo schema Root Data Data (RD2), come mostrato nelle figure seguenti per un cluster a singolo nodo e per un nodo in una coppia ad alta disponibilità (HA).

P indica un'unità di parità, DP indica un'unità a doppia parità e S indica un'unità di riserva.

Partizione del disco RDD per cluster a nodo singolo

Partizione dei dischi RDD per cluster a più nodi (coppie ha)

Il software RAID ONTAP supporta i seguenti tipi di RAID: RAID 4, RAID-DP e RAID-TEC. Si tratta degli stessi costrutti RAID utilizzati dalle piattaforme FAS e AFF . Per il provisioning della root, ONTAP Select supporta solo RAID 4 e RAID-DP. Quando si utilizza RAID-TEC per l'aggregazione dei dati, la protezione complessiva è RAID-DP. ONTAP Select HA utilizza un'architettura shared-nothing che replica la configurazione di ciascun nodo sull'altro nodo. Ciò significa che ogni nodo deve memorizzare la propria partizione root e una copia della partizione root del suo peer. Un disco dati ha una singola partizione root. Ciò significa che il numero minimo di dischi dati varia a seconda che il nodo ONTAP Select faccia parte di una coppia HA.

Per i cluster a nodo singolo, tutte le partizioni dei dati vengono utilizzate per memorizzare i dati locali (attivi). Per i nodi che fanno parte di una coppia ha, viene utilizzata una partizione di dati per memorizzare i dati locali (attivi) per quel nodo e la seconda partizione di dati per eseguire il mirroring dei dati attivi dal peer ha.

Gli hypervisor ESX e KVM non supportano i dischi NVMe come Raw Device Map (RDM). Per consentire a ONTAP Select di assumere il controllo diretto dei dischi NVMe, è necessario configurare queste unità come dispositivi passthrough in ESX o KVM. Quando si configura un dispositivo NVMe come dispositivo passthrough, è necessario il supporto del BIOS del server e potrebbe essere necessario riavviare l'host. Inoltre, esistono limiti al numero di dispositivi passthrough che possono essere assegnati a ciascun host, che possono variare a seconda della piattaforma. Tuttavia, ONTAP Deploy limita questo numero a 14 dispositivi NVMe per nodo ONTAP Select . Ciò significa che la configurazione NVMe offre una densità di IOP (IOP/TB) molto elevata a scapito della capacità totale. In alternativa, se si desidera una configurazione ad alte prestazioni con maggiore capacità di storage, la configurazione consigliata prevede una VM ONTAP Select grandi dimensioni, una scheda INTEL Optane per il disco di sistema e un numero nominale di unità SSD per l'archiviazione dei dati.

Esiste un'ulteriore differenza tra dispositivi passthrough e RDM. Gli RDM possono essere mappati a una VM in esecuzione. I dispositivi passthrough richiedono il riavvio della VM. Ciò significa che qualsiasi procedura di sostituzione di unità NVMe o di espansione della capacità (aggiunta di unità) richiederà il riavvio della VM ONTAP Select . L'operazione di sostituzione dell'unità e di espansione della capacità (aggiunta di unità) è gestita da un flusso di lavoro in ONTAP Deploy. ONTAP Deploy gestisce il riavvio ONTAP Select per cluster a nodo singolo e il failover/failover per coppie HA. Tuttavia, è importante notare la differenza tra lavorare con unità dati SSD (non sono richiesti riavvii/failover ONTAP Select ) e lavorare con unità dati NVMe (è richiesto il riavvio/failover ONTAP Select ).

Per offrire un'esperienza utente più ottimizzata, ONTAP Deploy effettua il provisioning automatico dei dischi (virtuali) del sistema dal datastore specificato (disco fisico del sistema) e li collega alla macchina virtuale ONTAP Select. Questa operazione viene eseguita automaticamente durante la configurazione iniziale in modo che la macchina virtuale ONTAP Select possa avviarsi. Gli RDM vengono partizionati e l'aggregato root viene creato automaticamente. Se il nodo ONTAP Select fa parte di una coppia ha, le partizioni dei dati vengono assegnate automaticamente a un pool di storage locale e a un pool di storage mirror. Questa assegnazione avviene automaticamente durante le operazioni di creazione del cluster e di aggiunta dello storage.

Poiché i dischi dati sulla macchina virtuale ONTAP Select sono associati ai dischi fisici sottostanti, vi sono implicazioni in termini di prestazioni per la creazione di configurazioni con un numero maggiore di dischi fisici.

Quando si aggiunge capacità a una VM ONTAP Select tramite RAID software, l'amministratore deve considerare le dimensioni fisiche dell'unità e il numero di unità necessarie. Per maggiori dettagli, vedere "Aumentare la capacità di storage" .

Analogamente ai sistemi FAS e AFF , è possibile aggiungere solo unità con capacità uguale o superiore a un gruppo RAID esistente. Le unità con capacità maggiore hanno le dimensioni corrette. Se si creano nuovi gruppi RAID, le dimensioni del nuovo gruppo RAID devono corrispondere a quelle del gruppo RAID esistente per garantire che le prestazioni complessive aggregate non peggiorino.

I dischi ONTAP Select sono generalmente etichettati NET x.y. È possibile utilizzare il seguente comando ONTAP per ottenere l'UUID del disco:

Nella shell ESXi o KVM, è possibile immettere il seguente comando per far lampeggiare il LED di un determinato disco fisico (identificato dal suo naa.unique-id).

È possibile che un sistema si trovi in una situazione in cui più dischi si trovano contemporaneamente in uno stato di guasto. Il comportamento del sistema dipende dalla protezione RAID aggregata e dal numero di dischi guasti.

Un aggregato RAID4 può sopravvivere a un guasto di un disco, un aggregato RAID-DP può sopravvivere a due guasti di disco e un aggregato RAID-TEC può sopravvivere a tre guasti di disco.

Se il numero di dischi guasti è inferiore al numero massimo di guasti supportato dal tipo RAID e se è disponibile un disco spare, il processo di ricostruzione viene avviato automaticamente. Se i dischi spare non sono disponibili, l'aggregato serve i dati in uno stato degradato fino all'aggiunta dei dischi spare.

Se il numero di dischi guasti è superiore al numero massimo di guasti supportato dal tipo RAID, il plex locale viene contrassegnato come failed e lo stato aggregato viene degradato. I dati vengono forniti dal secondo plex residente sul partner ha. Ciò significa che tutte le richieste di i/o per il nodo 1 vengono inviate attraverso la porta di interconnessione del cluster e0e (iSCSI) ai dischi fisicamente ubicati sul nodo 2. Se anche il secondo plex non funziona, l'aggregato viene contrassegnato come non riuscito e i dati non sono disponibili.

Un plex non funzionante deve essere eliminato e ricreato affinché il corretto mirroring dei dati riprenda. Si noti che un guasto multidisco che causa il degrado di un aggregato dati comporta anche il degrado di un aggregato root. ONTAP Select utilizza lo schema di partizionamento root-data-data (RDD) per suddividere ogni unità fisica in una partizione root e due partizioni dati. Pertanto, la perdita di uno o più dischi potrebbe avere un impatto su più aggregati, tra cui la root locale o la copia dell'aggregato root remoto, nonché l'aggregato dati locale e la copia dell'aggregato dati remoto.

Un plex non riuscito viene eliminato e ricreato nel seguente output di esempio:

I sistemi NetApp FAS sono tradizionalmente dotati di una scheda PCI NVRAM fisica. Si tratta di una scheda dalle performance elevate contenente memoria flash non volatile che offre un significativo incremento delle prestazioni di scrittura. Ciò avviene concedendo a ONTAP la possibilità di riconoscere immediatamente le scritture in entrata nel client. Può anche pianificare lo spostamento dei blocchi di dati modificati su supporti di storage più lenti in un processo noto come destaging.

I sistemi commodity in genere non sono dotati di questo tipo di apparecchiatura. Pertanto, la funzionalità della scheda NVRAM è stata virtualizzata e inserita in una partizione sul disco di avvio del sistema ONTAP Select. È per questo motivo che il posizionamento del disco virtuale di sistema dell'istanza è estremamente importante.