Ao usar RAID por software, a ausência de um controlador RAID por hardware é ideal, mas, se um sistema já possui um controlador RAID, ele deve atender aos seguintes requisitos:

Dependendo do número máximo de unidades suportadas pelo controlador, um controlador adicional pode ser necessário. Com o modo SAS HBA, certifique-se de que o controlador de E/S (SAS HBA) seja compatível com uma velocidade mínima de 6Gbps. No entanto, a NetApp recomenda uma velocidade de 12Gbps.

Não há suporte para outros modos ou configurações de controlador RAID de hardware. Por exemplo, alguns controladores permitem um suporte a RAID 0 que pode habilitar artificialmente a passagem direta de discos, mas as implicações podem ser indesejáveis. O tamanho suportado de discos físicos (somente SSD) é entre 200GB e 16TB.

Para configurações com controladores RAID de hardware, a redundância de disco físico é fornecida pelo controlador RAID. ONTAP Select é apresentado com um ou mais VMDKs a partir dos quais o administrador do ONTAP pode configurar agregados de dados. Esses VMDKs são distribuídos em um formato RAID 0 porque usar o RAID por software do ONTAP é redundante, ineficiente e ineficaz devido à resiliência fornecida no nível de hardware. Além disso, os VMDKs usados para discos do sistema estão no mesmo datastore que os VMDKs usados para armazenar dados de usuário.

Ao usar RAID por software, ONTAP Deploy apresenta ao ONTAP Select um conjunto de VMDKs e mapeamentos de dispositivos brutos (RDMs) de discos físicos para SSDs e dispositivos de passagem ou DirectPath IO para NVMe.

As figuras a seguir mostram essa relação com mais detalhes, destacando a diferença entre os discos virtualizados usados para os componentes internos da VM do ONTAP Select e os discos físicos usados para armazenar dados de usuário.

ONTAP Select software RAID: utilização de discos virtualizados e RDMs

Os discos do sistema (VMDKs) residem no mesmo datastore e no mesmo disco físico. O disco NVRAM virtual requer uma mídia rápida e durável. Portanto, somente datastores do tipo NVMe e SSD são suportados.

Os discos do sistema (VMDKs) residem no mesmo datastore e no mesmo disco físico. O disco NVRAM virtual requer uma mídia rápida e durável. Portanto, somente datastores do tipo NVMe e SSD são suportados. Ao usar unidades NVMe para dados, o disco do sistema também deve ser um dispositivo NVMe por motivos de desempenho. Uma boa opção para o disco do sistema em uma configuração totalmente NVMe é uma placa INTEL Optane.

Cada disco de dados é dividido em três partes: uma pequena partição raiz (stripe) e duas partições de tamanho igual para criar dois discos de dados visíveis na ONTAP Select VM. As partições utilizam o esquema Root Data Data (RD2), conforme mostrado nas figuras a seguir para um cluster de nó único e para um nó em um par de HA (alta disponibilidade).

P denota uma unidade de paridade, DP denota uma unidade de paridade dupla e S denota uma unidade de reserva.

particionamento de disco RDD para clusters de nó único

particionamento de disco RDD para clusters com vários nós (pares de HA)

O software RAID do ONTAP suporta os seguintes tipos de RAID: RAID 4, RAID-DP e RAID-TEC. Essas são as mesmas estruturas de RAID usadas pelas plataformas FAS e AFF. Para provisionamento de raiz, o ONTAP Select suporta apenas RAID 4 e RAID-DP. Ao usar RAID-TEC para o agregado de dados, a proteção geral é RAID-DP. O ONTAP Select HA usa uma arquitetura sem compartilhamento que replica a configuração de cada nó para o outro nó. Isso significa que cada nó deve armazenar sua partição raiz e uma cópia da partição raiz de seu par. Um disco de dados possui uma única partição raiz. Isso significa que o número mínimo de discos de dados varia dependendo se o nó ONTAP Select faz parte de um par de HA.

Para clusters de nó único, todas as partições de dados são usadas para armazenar dados locais (ativos). Para nós que fazem parte de um par de HA, uma partição de dados é usada para armazenar dados locais (ativos) desse nó e a segunda partição de dados é usada para espelhar dados ativos do par de HA.

Os hipervisores ESXi e KVM não suportam discos NVMe como Raw Device Maps (RDMs). Para permitir que o ONTAP Select assuma o controle direto dos discos NVMe, você deve configurar essas unidades como dispositivos de passagem dentro do ESXi ou KVM. Ao configurar um dispositivo NVMe como dispositivo de passagem, é necessário o suporte do BIOS do servidor e pode ser preciso reinicializar o host. Além disso, há limites para o número de dispositivos de passagem que podem ser atribuídos por host, que podem variar dependendo da plataforma. No entanto, o ONTAP Deploy limita isso a 14 dispositivos NVMe por nó do ONTAP Select. Isso significa que a configuração NVMe oferece uma densidade de IOPS muito alta (IOPS/TB) à custa da capacidade total. Como alternativa, se você deseja uma configuração de alto desempenho com maior capacidade de storage, a configuração recomendada é um tamanho grande de VM do ONTAP Select, uma placa INTEL Optane para o disco do sistema e um número nominal de unidades SSD para storage.

Existe uma diferença adicional entre dispositivos de passagem direta (passthrough) e RDMs. Os RDMs podem ser mapeados para uma VM em execução. Os dispositivos de passagem direta exigem uma reinicialização da VM. Isso significa que qualquer procedimento de substituição de unidade NVMe ou expansão de capacidade (adição de unidade) exigirá uma reinicialização da VM ONTAP Select. A operação de substituição de unidade e expansão de capacidade (adição de unidade) é conduzida por um fluxo de trabalho no ONTAP Deploy. O ONTAP Deploy gerencia a reinicialização do ONTAP Select para clusters de nó único e o failover/failback para pares de HA. No entanto, é importante observar a diferença entre trabalhar com unidades de dados SSD (não é necessária reinicialização/failover do ONTAP Select) e trabalhar com unidades de dados NVMe (é necessária reinicialização/failover do ONTAP Select).

Para proporcionar uma experiência de usuário mais simplificada, ONTAP Deploy provisiona automaticamente os discos do sistema (virtuais) a partir do datastore especificado (disco físico do sistema) e os conecta à ONTAP Select VM. Essa operação ocorre automaticamente durante a configuração inicial, permitindo que a ONTAP Select VM possa ser inicializada. Os RDMs são particionados e o agregado de raiz é criado automaticamente. Se o nó ONTAP Select fizer parte de um par de HA, as partições de dados são atribuídas automaticamente a um pool de storage local e a um pool de storage espelhado. Essa atribuição ocorre automaticamente durante as operações de criação de cluster e de adição de storage.

Como os discos de dados na VM do ONTAP Select estão associados aos discos físicos subjacentes, a criação de configurações com um número maior de discos físicos tem implicações de desempenho.

Ao adicionar capacidade a uma VM do ONTAP Select usando RAID por software, o administrador deve considerar o tamanho físico do disco e o número de discos necessários. Para obter detalhes, consulte "Aumentar capacidade de storage".

Assim como nos sistemas FAS e AFF, você só pode adicionar unidades com capacidades iguais ou maiores a um grupo RAID existente. Unidades de maior capacidade são dimensionadas corretamente. Se você estiver criando novos grupos RAID, o tamanho do novo grupo RAID deve corresponder ao tamanho do grupo RAID existente para garantir que o desempenho agregado geral não seja prejudicado.

Os discos ONTAP Select geralmente são rotulados como NET x.y. Você pode usar o seguinte comando ONTAP para obter o UUID do disco:

No shell do ESXi ou KVM, você pode inserir o seguinte comando para piscar o LED de um determinado disco físico (identificado pelo seu naa.unique-id).

É possível que um sistema se depare com uma situação em que várias unidades com falha ocorram ao mesmo tempo. O comportamento do sistema depende da proteção RAID do agregado e do número de unidades com falha.

Um agregado RAID4 pode sobreviver a uma falha de disco, um agregado RAID-DP pode sobreviver a duas falhas de disco e um agregado RAID-TEC pode sobreviver a três falhas de disco.

Se o número de discos com falha for menor que o número máximo de falhas que o tipo de RAID suporta, e se houver um disco sobressalente disponível, o processo de reconstrução inicia automaticamente. Caso não haja discos sobressalentes disponíveis, o agregado fornecerá dados em estado degradado até que discos sobressalentes sejam adicionados.

Se o número de discos com falha for maior que o número máximo de falhas que o tipo de RAID suporta, então o plex local é marcado como com falha e o estado do agregado é degradado. Os dados são servidos a partir do segundo plex localizado no parceiro de HA. Isso significa que quaisquer solicitações de E/S para o nó 1 são enviadas através da porta de interconexão de cluster e0e (iSCSI) para os discos fisicamente localizados no nó 2. Se o segundo plex também falhar, então o agregado é marcado como com falha e os dados ficam indisponíveis.

Um plex com falha deve ser excluído e recriado para que o espelhamento dos dados seja retomado. Observe que uma falha em vários discos que resulta em um agregado de dados degradado também resulta em um agregado de raiz degradado. ONTAP Select usa o esquema de particionamento root-data-data (RDD) para dividir cada unidade física em uma partição de raiz e duas partições de dados. Portanto, a perda de um ou mais discos pode afetar vários agregados, incluindo o agregado de raiz local ou a cópia do agregado de raiz remoto, bem como o agregado de dados local e a cópia do agregado de dados remoto.

Um plex com falha é excluído e recriado no exemplo de saída a seguir:

NetApp FAS são tradicionalmente equipados com uma placa PCI NVRAM física. Esta placa de alto desempenho contém memória flash não volátil que proporciona um aumento significativo no desempenho de gravação. Ela faz isso ao conceder ao ONTAP a capacidade de reconhecer imediatamente as gravações recebidas de volta para o cliente. Ela também pode agendar a movimentação de blocos de dados modificados de volta para mídias de armazenamento mais lentas em um processo conhecido como destaging.

Sistemas comerciais normalmente não são equipados com esse tipo de equipamento. Portanto, a funcionalidade da placa NVRAM foi virtualizada e alocada em uma partição no disco de inicialização do sistema ONTAP Select. É por esse motivo que o posicionamento do disco virtual do sistema da instância é extremamente importante.