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ONTAP Select 软件 RAID 配置服务，适用于本地连接存储

05/07/2026

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软件 RAID 是在 ONTAP 软件堆栈中实现的 RAID 抽象层。它提供与传统 ONTAP 平台（如 FAS）中 RAID 层相同的功能。RAID 层执行驱动器奇偶校验计算，并提供针对 ONTAP Select 节点内单个驱动器故障的保护。

与硬件 RAID 配置无关，ONTAP Select 还提供软件 RAID 选项。在某些环境中，硬件 RAID 控制器可能不可用或不受欢迎，例如当 ONTAP Select 部署在小型商品硬件上时。软件 RAID 扩展了可用的部署选项，以包括此类环境。要在您的环境中启用软件 RAID，请记住以下几点：

它可与 Premium 或 Premium XL 许可证一起使用。
它仅支持用于 ONTAP 根磁盘和数据磁盘的 SSD 或 NVMe（需要 Premium XL 许可证）驱动器。
ONTAP Select VM 启动分区需要一个单独的系统磁盘。
- 选择单独的磁盘（SSD 或 NVMe 驱动器），为系统磁盘（NVRAM、Boot/CF 卡、Coredump 和多节点设置中的 Mediator）创建数据存储区。

术语服务磁盘和系统磁盘可互换使用。
- 服务磁盘是 ONTAP Select VM 中使用的虚拟磁盘 (VMDK)，用于为集群、引导等各种项目提供服务。
- 服务磁盘物理上位于单个物理磁盘上（从主机视角来看，统称为服务/系统物理磁盘）。该物理磁盘必须包含一个 DAS 数据存储。ONTAP Deploy 在集群部署期间为 ONTAP Select 虚拟机创建这些服务磁盘。
无法跨多个数据存储区或多个物理驱动器进一步分离 ONTAP Select 系统磁盘。
硬件 RAID 未被弃用。

适用于本地连接存储的软件 RAID 配置

当使用软件 RAID 时，没有硬件 RAID 控制器是理想的，但是，如果系统确实具有现有的 RAID 控制器，则必须遵守以下要求：

您必须禁用硬件 RAID 控制器，以便磁盘可以直接呈现给系统（JBOD）。您通常可以在 RAID 控制器 BIOS 中进行此更改。
或者硬件 RAID 控制器应处于 SAS HBA 模式。例如，某些 BIOS 配置除了 RAID 之外还允许 "AHCI" 模式，您可以选择启用 JBOD 模式。这启用了直通，以便可以在主机上按原样看到物理驱动器。

根据控制器支持的最大驱动器数量，可能需要额外的控制器。使用 SAS HBA 模式时，请确保以最低 6Gbps 的速度支持 I/O 控制器（SAS HBA）。但是，NetApp 建议使用 12Gbps 的速度。

不支持其他硬件 RAID 控制器模式或配置。例如，一些控制器允许 RAID 0 支持，这可以人为地使磁盘通过，但其影响可能是不可取的。支持的物理磁盘大小（仅限 SSD）介于 200GB 和 16TB 之间。

管理员需要跟踪 ONTAP Select VM 正在使用哪些驱动器，并防止在主机上无意中使用这些驱动器。

ONTAP Select 虚拟磁盘和物理磁盘

对于带有硬件 RAID 控制器的配置，物理磁盘冗余由 RAID 控制器提供。ONTAP Select 显示了一个或多个 VMDK，ONTAP 管理员可以从中配置数据聚合。这些 VMDK 以 RAID 0 格式进行条带化，因为使用 ONTAP 软件 RAID 是冗余的、低效的，并且由于在硬件级别提供的弹性而无效。此外，用于系统磁盘的 VMDK 与用于存储用户数据的 VMDK 位于同一个数据存储区中。

使用软件 RAID 时， ONTAP Deploy 将为 ONTAP Select 提供一组 VMDK 和物理磁盘原始设备映射 [RDM] （用于 SSD ）以及直通或 DirectPath IO 设备（用于 NVMe ）。

下图更详细地显示了这种关系，突出了用于 ONTAP Select VM 内部的虚拟化磁盘与用于存储用户数据的物理磁盘之间的差异。

ONTAP Select 软件 RAID：使用虚拟化磁盘和 RDM

ONTAP Select 软件 RAID：使用虚拟化磁盘和 RDM

系统磁盘 (VMDK) 驻留在同一个数据存储区和同一个物理磁盘上。虚拟 NVRAM 磁盘需要快速耐用的介质。因此，仅支持 NVMe 和 SSD 类型的数据存储。

ONTAP Select 软件 RAID 与 NVMe 驱动器：使用虚拟化磁盘和直通设备

系统磁盘（VMDK）位于同一数据存储区和同一物理磁盘上。虚拟 NVRAM 磁盘需要快速耐用的介质。因此，仅支持 NVMe 和 SSD 类型的数据存储。将 NVMe 驱动器用于数据时，出于性能原因，系统磁盘也应为 NVMe 设备。对于全 NVMe 配置的系统磁盘，INTEL Optane 卡是一个很好的选择。

在当前版本中，无法跨多个数据存储或多个物理驱动器进一步分离 ONTAP Select 系统磁盘。

每个数据磁盘分为三个部分：一个小根分区（条带）和两个大小相等的分区，以创建在 ONTAP Select VM 中看到的两个数据磁盘。分区使用 Root Data Data (RD2) 架构，如下图所示，适用于单个节点群集和高可用性 (HA) 对中的节点。

P 表示奇偶校验驱动器， DP 表示双奇偶校验驱动器， S 表示备用驱动器。

单节点集群的 RDD 磁盘分区

单节点集群的 RDD 磁盘分区

多节点集群（HA 对）的 RDD 磁盘分区

多节点集群 (HA 对) 的 RDD 磁盘分区

ONTAP 软件 RAID 支持以下 RAID 类型：RAID 4、RAID-DP 和 RAID-TEC。这些是 FAS 和 AFF 平台使用的相同 RAID 结构。对于根配置，ONTAP Select 仅支持 RAID 4 和 RAID-DP。当对数据聚合使用 RAID-TEC 时，整体保护为 RAID-DP。ONTAP Select HA 使用无共享架构，将每个节点的配置复制到其他节点。这意味着每个节点必须存储其根分区和对等节点根分区的副本。数据磁盘具有单个根分区。这意味着数据磁盘的最小数量取决于 ONTAP Select 节点是否是 HA 对的一部分。

对于单节点集群，所有数据分区都用于存储本地（活动）数据。对于属于 HA 对的节点，一个数据分区用于存储该节点的本地（活动）数据，第二个数据分区用于镜像来自 HA 对等的活动数据。

直通（DirectPath IO）设备与原始设备映射（RDM）

ESXi 和 KVM 虚拟机管理程序不支持 NVMe 磁盘作为原始设备映射 (RDM)。要允许 ONTAP Select 直接控制 NVMe 磁盘，必须将这些驱动器配置为 ESXi 或 KVM 内的直通设备。将 NVMe 设备配置为直通设备时，需要服务器 BIOS 的支持，并且可能需要重新启动主机。此外，每个主机可以分配的直通设备数量也有限制，这可能因平台而异。但是，ONTAP Deploy 将此限制为每个 ONTAP Select 节点 14 个 NVMe 设备。这意味着 NVMe 配置以牺牲总容量为代价，提供非常高的 IOPS 密度 (IOPS/TB)。或者，如果您需要具有更大存储容量的高性能配置，建议配置为大型 ONTAP Select VM 大小、用于系统磁盘的 INTEL Optane 卡以及用于数据存储的标称数量的 SSD 驱动器。

要充分利用 NVMe 性能，请考虑较大的 ONTAP Select VM 大小。

直通设备和 RDM 之间还有一个额外的区别。RDM 可以映射到正在运行的 VM。直通设备需要重新启动 VM。这意味着任何 NVMe 驱动器更换或容量扩展（驱动器添加）过程都需要重新启动 ONTAP Select VM。驱动器更换和容量扩展（驱动器添加）操作由 ONTAP Deploy 中的工作流驱动。ONTAP Deploy 管理单节点集群的 ONTAP Select 重新启动和 HA 对的故障转移/故障回复。但是，请注意使用 SSD 数据驱动器（不需要 ONTAP Select 重新启动/故障转移）和使用 NVMe 数据驱动器（需要 ONTAP Select 重新启动/故障转移）之间的区别。

物理和虚拟磁盘配置

为了提供更流畅的用户体验，ONTAP Deploy 会自动从指定的数据存储区（物理系统磁盘）配置系统（虚拟）磁盘，并将它们连接到 ONTAP Select VM。此操作在初始设置期间会自动执行，以便 ONTAP Select VM 可以启动。对 RDM 进行分区，并自动生成根聚合。如果 ONTAP Select 节点是 HA 对的一部分，则会自动将数据分区分配给本地存储池和镜像存储池。此分配在群集创建操作和存储添加操作期间会自动执行。

由于 ONTAP Select 虚拟机上的数据磁盘与底层物理磁盘相关联，因此创建具有更多物理磁盘的配置会影响性能。

根聚合的 RAID 组类型取决于可用磁盘的数量。ONTAP Deploy 选择适当的 RAID 组类型。如果有足够的磁盘分配给节点，则使用 RAID-DP，否则创建 RAID-4 根聚合。

使用软件 RAID 向 ONTAP Select VM 添加容量时，管理员必须考虑物理驱动器大小和所需驱动器的数量。有关详细信息，请参见 "增加存储容量"。

与 FAS 和 AFF 系统类似，您只能将容量相同或更大的驱动器添加到现有的 RAID 组。容量更大的驱动器会调整为合适的大小。如果您要创建新的 RAID 组，则新的 RAID 组大小应与现有的 RAID 组大小相匹配，以确保整体聚合性能不会恶化。

将 ONTAP Select 磁盘与相应的 ESXi 或 KVM 磁盘匹配

ONTAP Select 磁盘通常标记为 NET x.y。您可以使用以下 ONTAP 命令获取磁盘 UUID：

<system name>::> disk show NET-1.1
Disk: NET-1.1
Model: Micron_5100_MTFD
Serial Number: 1723175C0B5E
UID: *500A0751:175C0B5E*:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000:00000000
BPS: 512
Physical Size: 894.3GB
Position: shared
Checksum Compatibility: advanced_zoned
Aggregate: -
Plex: -This UID can be matched with the device UID displayed in the ‘storage devices’ tab for the ESX host

将 ONTAP Select 磁盘与相应的 ESXi 磁盘匹配

在 ESXi 或 KVM shell 中，您可以输入以下命令来闪烁给定物理磁盘（由其 naa.unique-id 标识）的 LED。

ESXi

esxcli storage core device set -d <naa_id> -l=locator -L=<seconds>

KVM

cat /sys/block/<block_device_id>/device/wwid

使用软件 RAID 时出现多个驱动器故障

系统可能会遇到多个驱动器同时处于故障状态的情况。系统的行为取决于聚合 RAID 保护和故障驱动器的数量。

RAID4 聚合可以在一个磁盘故障中存活，RAID-DP 聚合可以在两个磁盘故障中存活，RAID-TEC 聚合可以在三个磁盘故障中存活。

如果故障磁盘数小于 RAID 类型支持的最大故障数，且备用磁盘可用，则自动启动重建过程。如果备用磁盘不可用，则聚合以降级状态提供数据，直至添加备用磁盘。

如果故障磁盘数大于 RAID 类型支持的最大故障数，则本地丛标记为故障，聚合状态降级。从驻留在 HA 合作伙伴上的第二个丛提供数据。这意味着节点 1 的任何 I/O 请求都通过集群互连端口 e0e（iSCSI）发送到物理上位于节点 2 上的磁盘。如果第二个丛也失败，则聚合将被标记为失败，并且数据不可用。

必须删除并重新创建失败的丛，才能恢复正确的数据镜像。请注意，导致数据聚合降级的多磁盘故障也会导致根聚合降级。ONTAP Select 使用根数据数据 (RDD) 分区架构将每个物理驱动器拆分为一个根分区和两个数据分区。因此，丢失一个或多个磁盘可能会影响多个聚合，包括本地根或远程根聚合的副本，以及本地数据聚合和远程数据聚合的副本。

以下输出示例中删除并重新创建了失败的 plex：

C3111E67::> storage aggregate plex delete -aggregate aggr1 -plex plex1
Warning: Deleting plex "plex1" of mirrored aggregate "aggr1" in a non-shared HA configuration will disable its synchronous mirror protection and disable
         negotiated takeover of node "sti-rx2540-335a" when aggregate "aggr1" is online.
Do you want to continue? {y|n}: y
[Job 78] Job succeeded: DONE

C3111E67::> storage aggregate mirror -aggregate aggr1
Info: Disks would be added to aggregate "aggr1" on node "sti-rx2540-335a" in the following manner:
      Second Plex
        RAID Group rg0, 5 disks (advanced_zoned checksum, raid_dp)
                                                            Usable Physical
          Position   Disk                      Type           Size     Size
          ---------- ------------------------- ---------- -------- --------
          shared     NET-3.2                   SSD               -        -
          shared     NET-3.3                   SSD               -        -
          shared     NET-3.4                   SSD         208.4GB  208.4GB
          shared     NET-3.5                   SSD         208.4GB  208.4GB
          shared     NET-3.12                  SSD         208.4GB  208.4GB

      Aggregate capacity available for volume use would be 526.1GB.
      625.2GB would be used from capacity license.
Do you want to continue? {y|n}: y

C3111E67::> storage aggregate show-status -aggregate aggr1
Owner Node: sti-rx2540-335a
 Aggregate: aggr1 (online, raid_dp, mirrored) (advanced_zoned checksums)
  Plex: /aggr1/plex0 (online, normal, active, pool0)
   RAID Group /aggr1/plex0/rg0 (normal, advanced_zoned checksums)
                                                              Usable Physical
     Position Disk                        Pool Type     RPM     Size     Size Status
     -------- --------------------------- ---- ----- ------ -------- -------- ----------
     shared   NET-1.1                      0   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-1.2                      0   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-1.3                      0   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-1.10                     0   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-1.11                     0   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
  Plex: /aggr1/plex3 (online, normal, active, pool1)
   RAID Group /aggr1/plex3/rg0 (normal, advanced_zoned checksums)
                                                              Usable Physical
     Position Disk                        Pool Type     RPM     Size     Size Status
     -------- --------------------------- ---- ----- ------ -------- -------- ----------
     shared   NET-3.2                      1   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-3.3                      1   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-3.4                      1   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-3.5                      1   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
     shared   NET-3.12                     1   SSD        -  205.1GB  447.1GB (normal)
10 entries were displayed..

要测试或模拟一个或多个驱动器故障，请使用 storage disk fail -disk NET-x.y -immediate 命令。如果系统中有备件，聚合体将开始重建。您可以使用命令 storage aggregate show 检查重建的状态。您可以使用 ONTAP Deploy 删除模拟故障驱动器。请注意，ONTAP 已将驱动器标记为 Broken。驱动器实际上并未损坏，可以使用 ONTAP Deploy 重新添加。要擦除"损坏"标签，请在 ONTAP Select CLI 中输入以下命令：

set advanced
disk unfail -disk NET-x.y -spare true
disk show -broken

最后一个命令的输出应为空。

虚拟化 NVRAM

NetApp FAS 系统传统上配备物理 NVRAM PCI 卡。此卡是包含非易失性闪存的高性能卡，可显著提高写入性能。它通过授予 ONTAP 立即确认传入写入回客户端的能力来实现这一点。它还可以在称为 destaging 的过程中安排将修改的数据块移动回较慢的存储介质。

商品系统通常不配备此类设备。因此，NVRAM 卡的功能已被虚拟化并放置在 ONTAP Select 系统引导磁盘上的分区中。正是出于这个原因，实例的系统虚拟磁盘的放置非常重要。