NetApp All Flash SAN Array 搭配 VMware vSphere 8
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近 20 年來、 NetApp ONTAP 軟體已成為 VMware vSphere 環境的主要儲存解決方案、持續推出創新功能、可簡化管理並降低成本。NetApp 是 NAS 與統一化儲存平台開發領域的公認領導者、提供廣泛的傳輸協定與連線支援。除了這個市場區隔之外、還有許多客戶偏好以區塊型 SAN 儲存平台的簡易性和成本效益、而這些平台則專注於做好一項工作。NetApp 的 All Flash SAN Array （ ASA ）能夠以大規模的簡易性和一致的管理與自動化功能、為所有應用程式和雲端供應商提供上述承諾。
作者： Josh Powell - NetApp 解決方案工程部
解決方案總覽
本文檔的用途
在本文件中、我們將說明搭配 VMware vSphere 使用 NetApp ASA 儲存系統的獨特價值、並提供 NetApp All Flash SAN 陣列的技術概觀。此外、我們也會探討其他工具、以簡化儲存資源配置、資料保護、以及監控 VMware 和 ONTAP 資料中心。
本文件的部署區段涵蓋使用適用於 VMware vSphere 的 ONTAP 工具建立 vVol 資料存放區、以及使用 NetApp Cloud Insights 建立現代化資料中心的觀察功能。
技術總覽
此解決方案包含 VMware 和 NetApp 的創新技術。
VMware vSphere 8.0
VMware vSphere 是一種虛擬化平台、可將實體資源轉換成運算、網路和儲存資源池、以滿足客戶的工作負載和應用程式需求。VMware vSphere 的主要元件包括：
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* ESXi* ： VMware 的 Hypervisor ，可將運算處理器、記憶體、網路及其他資源抽象化，並提供給虛擬機器和容器工作負載。
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* vCenter * ： VMware vCenter 是一個集中式管理平台、可在虛擬基礎架構中與運算資源、網路和儲存設備互動。vCenter 在簡化虛擬化基礎架構的管理方面扮演重要角色。
vSphere 8.0 的新改良
vSphere 8.0 引進了一些新的改善功能、包括但不限於：
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擴充性 * ： vSphere 8.0 支援最新的 Intel 和 AMD CPU 、並對 vGPU 裝置、 ESXi 主機、每個叢集的 VM 和 VM DirectPath I/O 裝置有更多限制。
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分散式服務引擎 * ：使用 NSX 將網路卸載至資料處理單元（ DPU ）。
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增強的裝置效率 * - vSphere 8.0 透過裝置群組和裝置虛擬化擴充功能（ DVX ）等功能、大幅提升裝置管理功能。
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改善的安全性 * ：包含 SSH 逾時和 TPM 佈建原則、可強化安全架構。
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與混合雲服務 * 整合：此功能有助於在內部部署工作負載與雲端工作負載之間順暢轉換。
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整合式 Kubernetes Runtime * ：隨附 Tanzu 、 vSphere 8.0 可簡化容器協調作業。
如需詳細資訊、請參閱部落格： "vSphere 8 的新增功能"。
VMware 虛擬磁碟區（ vVols ）
VVols 是 vSphere 叢集中創新的儲存管理方法、可簡化管理、並更精細地控制儲存資源。在 vVols 資料存放區中、每個虛擬磁碟都是 vVol 、並成為儲存系統上的原生 LUN 物件。儲存系統與 vSphere 的整合是透過 * VMware API for Storage aware （ VASA ） * 供應商進行、並可讓儲存系統瞭解 VM 資料並據此進行管理。vCenter Client 中定義的儲存原則可用於分配和管理儲存資源。
VVols 是一種簡化的儲存管理方法、在某些使用案例中較為偏好。
如需 VVols 的詳細資訊、請參閱 "VVols 入門指南"。
NVMe over Fabrics
隨 vSphere 8.0 的推出、 NVMe 現在支援端點對端、並完全支援 NVMe TCP 和 NVMe FC 的 VVols 。
如需搭配 vSphere 使用 NVMe 的詳細資訊、請參閱 "關於 VMware NVMe Storage" 在 vSphere 儲存設備文件中。
NetApp ONTAP
NetApp ONTAP 解決方案是VMware vSphere環境的領導級儲存解決方案、已有將近二十年的歷史、持續增加創新功能來簡化管理、同時降低成本。搭配vSphere使用VMware是一項絕佳組合、可降低主機硬體與VMware軟體的費用。ONTAP您也可以利用一致的高效能、以較低的成本保護資料、同時充分發揮原生儲存效率。
基礎 ONTAP 功能
NetApp Snapshot 複本： VM 或資料存放區的快照複本、確保不會對建立或使用 Snapshot 造成效能影響。這些複本可做為 VM 的還原點、或是簡單的資料保護。這些陣列型快照與 VMware （一致性）快照不同。產生 ONTAP Snapshot 複本的最簡單方法是透過 SnapCenter Plug-in for VMware vSphere 、備份 VM 和資料存放區。
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* 儲存效率 * ： ONTAP 提供即時與背景重複資料刪除與壓縮、零區塊重複資料刪除及資料壓縮。
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* Volume 與 LUN Movi* ：可在 ONTAP 叢集內支援 vSphere 資料存放區與 vVols 的磁碟區與 LUN 之間進行不中斷營運的移動、以平衡效能與容量、或支援不中斷營運的維護與升級。
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* 重新配置 Volume 和 LUN* ： ONTAP 可在不中斷營運的情況下、移動在 ONTAP 叢集中裝載 vSphere 資料存放區和 vVols 的磁碟區和 LUN 。這有助於平衡效能與容量、並可進行不中斷的升級。
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* 服務品質 * ： QoS 是一項功能、可在個別 LUN 、磁碟區或檔案上管理效能。它可用於限制主動的 VM 、或確保關鍵 VM 獲得足夠的效能資源。
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* 加密 * - NetApp Volume Encryption 和 NetApp Aggregate Encryption 。這些選項提供簡單明瞭的軟體型方法、可在靜止時加密資料、確保資料受到保護。
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* Fabric Pool* ：這項功能可將較不常存取的資料分層儲存至獨立的物件儲存區、釋放寶貴的 Flash 儲存空間。透過在區塊層級運作、 IT 能有效識別並分層處理較冷的資料、協助最佳化儲存資源並降低成本。
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* 自動化 * ：利用 ONTAP REST API 進行自動化、並運用 Ansible 模組來順暢管理 ONTAP 系統、藉此簡化儲存與資料管理工作。Ansible 模組提供方便的解決方案、可有效管理 ONTAP 系統的組態。這些強大工具的組合可簡化工作流程、並強化儲存基礎架構的整體管理。
ONTAP 災難恢復功能
NetApp ONTAP 為 VMware 環境提供健全的災難恢復解決方案。這些解決方案運用主要與次要儲存系統之間的 SnapMirror 複寫技術、在發生故障時、可進行容錯移轉及快速恢復。
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儲存複寫介面卡： *
儲存複寫介面卡（ NetApp Storage Replication Adapter 、 SRA ）是一種軟體元件、可在 NetApp 儲存系統和 VMware Site Recovery Manager （ SRM ）之間提供整合。它可協助跨 NetApp 儲存陣列複寫虛擬機器（ VM ）資料、提供強大的資料保護和災難恢復功能。SRA 使用 SnapMirror 和 SnapVault 、在不同的儲存系統或地理位置之間複寫 VM 資料。
此介面卡使用 SnapMirror 技術、在儲存虛擬機器（ SVM ）層級提供非同步複寫、並在 SAN 儲存環境（ iSCSI 和 FC ）和 NAS 儲存環境中擴充對 VMFS 的支援。
NetApp 是 ONTAP Tools for VMware vSphere 的一部分。
如需 NetApp Storage Replication Adapter for SRM 的相關資訊、請參閱 "VMware Site Recovery Manager 搭配 NetApp ONTAP"。
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SnapMirror 業務持續運作： *
SnapMirror 是 NetApp 資料複寫技術、可在儲存系統之間同步複寫資料。它允許在不同位置建立多個資料複本、以便在發生災難或資料遺失事件時能夠恢復資料。SnapMirror 在複寫頻率方面提供靈活彈性、並可建立資料的時間點複本、以供備份與還原之用。SM-BC 會在一致性群組層級複寫資料。
如需詳細資訊、請參閱 SnapMirror "營運不中斷概述"。
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NetApp MetroCluster ： *
NetApp MetroCluster 是高可用度和災難恢復解決方案、可在兩個地理位置分散的 NetApp 儲存系統之間提供同步資料複寫。其設計旨在確保萬一站台範圍內發生故障時、資料持續可用和保護。
MetroCluster 使用 SyncMirror 同步複寫 RAID 層級以上的資料。SyncMirror 旨在在有效地在同步模式和非同步模式之間轉換。這可讓主儲存叢集在次要站台暫時無法存取的情況下、繼續以非複寫狀態運作。當連線恢復時、 SyncMirror 也會複寫回 RPO = 0 狀態。
MetroCluster 可以透過 IP 型網路或使用光纖通道來運作。
如需 MetroCluster 架構和組態的詳細資訊、請參閱 "MetroCluster 文件網站"。
ONTAP One 授權模式
ONTAP One 是一套全方位的授權模式、可讓您存取 ONTAP 的所有功能、而無需額外授權。這包括資料保護、災難恢復、高可用度、雲端整合、儲存效率、 效能與安全性。擁有 NetApp 儲存系統且獲授權使用 Flash 、 Core 加上 Data Protection 或 Premium 的客戶、有權獲得 ONTAP One 授權、確保他們能充分運用儲存系統。
ONTAP One 授權包含下列所有功能：
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NVMeoF* ：可在前端用戶端 IO （包括 NVMe / FC 和 NVMe / TCP ）上使用 NVMe over Fabrics 。
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FlexClone * –可快速建立以快照為基礎的資料空間效率複製。
S2 –啟用前端用戶端 IO 的 S3 傳輸協定。
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SnapRestore * ：可從快照快速恢復資料。
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自主勒索軟體保護 * ：可在偵測到異常檔案系統活動時、自動保護 NAS 檔案共用。
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多租戶金鑰管理員 * ：可讓系統上的多個不同租戶擁有多個金鑰管理員。
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SnapLock * –可保護資料、避免系統上的修改、刪除或毀損。
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SnapMirror Cloud * ：可將系統磁碟區複寫至物件目標。
S3 SnapMirror –可將 ONTAP S3 物件複寫至其他 S3 相容目標。
NetApp All Flash SAN Array
NetApp All Flash SAN Array （ ASA ）是一款高效能儲存解決方案、專為滿足現代資料中心的嚴苛需求而設計。它結合 Flash 儲存設備的速度與可靠性、以及 NetApp 的進階資料管理功能、提供卓越的效能、擴充性與資料保護。
ASA 系列產品由 A 系列和 C 系列機型組成。
NetApp A 系列全 NVMe 快閃陣列專為高效能工作負載所設計、提供超低延遲和高恢復能力、適合關鍵任務應用程式使用。
C 系列 QLC 快閃陣列的目標是提供更高容量的使用案例、以混合式 Flash 的經濟效益提供 Flash 的速度。
如需詳細資訊、請參閱 "NetApp ASA 登陸頁面"。
NetApp ASA 功能
NetApp All Flash SAN 陣列具備下列功能：
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效能 * ： All Flash SAN Array 採用端點對端點 NVMe 架構的固態硬碟（ SSD ）、提供極速效能、大幅縮短延遲時間、並縮短應用程式回應時間。它提供一致的高 IOPS 和低延遲、適合對延遲敏感的工作負載、例如資料庫、虛擬化和分析。
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擴充性 * ： NetApp All Flash SAN 陣列採用橫向擴充架構建置、可讓組織隨著需求成長、順暢地擴充儲存基礎架構。由於能夠新增額外的儲存節點、因此組織可以在不中斷營運的情況下擴充容量和效能、確保儲存設備能夠跟上不斷增加的資料需求。
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資料管理 * ： NetApp 的 Data ONTAP 作業系統支援 All Flash SAN 陣列、提供全方位的資料管理功能套件。其中包括精簡配置、重複資料刪除、壓縮及資料壓縮、可最佳化儲存使用率並降低成本。快照、複寫和加密等進階資料保護功能、可確保儲存資料的完整性和安全性。
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整合與靈活度 * ： All Flash SAN Array 與 NetApp 更廣泛的生態系統整合、可與其他 NetApp 儲存解決方案（例如混合雲部署與 NetApp Cloud Volumes ONTAP ）無縫整合。它也支援業界標準的傳輸協定、例如光纖通道（ FC ）和 iSCSI 、可輕鬆整合至現有的 SAN 基礎架構。
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分析與自動化 * ： NetApp 的管理軟體（包括 NetApp Cloud Insights ）提供全方位的監控、分析和自動化功能。這些工具可讓系統管理員深入瞭解儲存環境、最佳化效能、並自動化例行工作、簡化儲存管理並提升作業效率。
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資料保護與營運持續 * ： All Flash SAN Array 提供內建的資料保護功能、例如時間點快照、複寫及災難恢復功能。這些功能可確保資料可用度、並在資料遺失或系統故障時、協助快速恢復。
傳輸協定支援
ASA 支援所有標準 SAN 傳輸協定、包括 iSCSI 、光纖通道（ FC ）、乙太網路光纖通道（ FCoE ）和 NVMe over Fabric 。
ISCSI - NetApp ASA 提供強大的 iSCSI 支援、可透過 IP 網路存取區塊層級的儲存裝置。它提供與 iSCSI 啟動器的無縫整合、可有效配置及管理 iSCSI LUN 。ONTAP 的進階功能、例如多重路徑、 CHAP 驗證和 ALUA 支援。
有關 iSCSI 配置的設計指南，請參閱。
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光纖通道 * - NetApp ASA 提供對光纖通道 (FC) 的全面支援，這是儲存區域網路 (SAN) 中常用的高速網路技術。ONTAP 可與 FC 基礎架構無縫整合、提供可靠且有效率的區塊層級儲存設備存取。它提供分區、多路徑和架構登入（ FLOGI ）等功能、可在 FC 環境中最佳化效能、增強安全性、並確保無縫連線。
如需光纖通道組態的設計指南、請參閱 "SAN 組態參考文件"。
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NVMe over Fabrics * ： NetApp ONTAP 和 ASA 支援 NVMe over Fabrics 。NVMe / FC 可透過光纖通道基礎架構使用 NVMe 儲存裝置、以及透過儲存 IP 網路使用 NVMe / TCP 。
如需 NVMe 的設計指南、請參閱 "NVMe 組態、支援和限制"。
主動式技術
NetApp All Flash SAN Array 可透過兩個控制器提供雙主動式路徑、無需主機作業系統等待作用中路徑故障後再啟動替代路徑。這表示主機可以使用所有控制器上的所有可用路徑、無論系統是處於穩定狀態、還是正在進行控制器容錯移轉作業、都能確保使用中的路徑永遠存在。
此外、 NetApp ASA 還提供獨特功能、可大幅提升 SAN 容錯移轉的速度。每個控制器都會持續將重要的 LUN 中繼資料複寫給合作夥伴。因此、如果合作夥伴突然故障、每位控制器都準備好接管資料服務職責。這種整備是可能的、因為控制器已經擁有必要的資訊、可以開始使用先前由故障控制器管理的磁碟機。
使用雙主動式路徑時、計畫性和非計畫性的移轉都會有 2-3 秒的 IO 恢復時間。
儲存保證
NetApp 為 NetApp All Flash SAN 陣列提供一組獨特的儲存保證。獨特的優點包括：
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儲存效率保證： * 透過儲存效率保證、在達到高效能的同時、將儲存成本降至最低。4 ： 1 適用於 SAN 工作負載。
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6 Nines （ 99.9999 % ）資料可用度保證： * 保證每年可修正超過 31 、 56 秒的非計畫性停機時間。
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勒索軟體恢復保證： * 在勒索軟體攻擊時保證資料恢復。
請參閱 "NetApp ASA 產品入口網站" 以取得更多資訊。
適用於 VMware vSphere 的 NetApp 外掛程式
NetApp 儲存服務透過使用下列外掛程式與 VMware vSphere 緊密整合：
VMware vSphere適用的VMware工具ONTAP
ONTAP Tools for VMware 可讓管理員直接從 vSphere Client 內管理 NetApp 儲存設備。ONTAP 工具可讓您部署及管理資料存放區、以及配置 vVol 資料存放區。
ONTAP 工具可將資料存放區對應至儲存功能設定檔、以決定一組儲存系統屬性。如此可建立具有特定屬性的資料存放區、例如儲存效能和 QoS 。
ONTAP 工具包括下列元件：
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虛擬儲存主控台（ VSC ）： * VSC 包含與 vSphere 用戶端整合的介面、您可以在其中新增儲存控制器、配置資料存放區、監控資料存放區效能、以及檢視和更新 ESXi 主機設定。
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VASA 提供者： * VMware vSphere API for Storage Aware （ VASA ） Provider for ONTAP 會將 VMware vSphere 使用的儲存設備相關資訊傳送至 vCenter Server 、以利配置 VMware 虛擬磁碟區（ VVols ）資料存放區、建立及使用儲存功能設定檔、法規遵循驗證及效能監控。
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儲存複寫介面卡（ SRA ）： * 啟用並搭配 VMware Site Recovery Manager （ SRM ）使用時、 SRA 可協助在發生故障時恢復 vCenter Server 資料存放區和虛擬機器、允許設定受保護的站台和還原站台以進行災難恢復。
如需適用於 VMware 的 NetApp ONTAP 工具的詳細資訊、請參閱 "VMware vSphere文件的相關工具ONTAP"。
VMware vSphere的插件SnapCenter
SnapCenter Plug-in for VMware vSphere （ SCV ）是 NetApp 提供的軟體解決方案、可為 VMware vSphere 環境提供全方位的資料保護。其設計旨在簡化及簡化保護及管理虛擬機器（ VM ）和資料存放區的程序。
SnapCenter Plug-in for VMware vSphere 在與 vSphere 用戶端整合的統一化介面中提供下列功能：
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原則型快照 * ： SnapCenter 可讓您定義原則、以便在 VMware vSphere 中建立及管理應用程式一致的虛擬機器（ VM ）快照。
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自動化 * ：根據定義的原則自動建立及管理快照、有助於確保一致且有效的資料保護。
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虛擬機器層級保護 * ：虛擬機器層級的精細保護功能、可有效管理及還原個別虛擬機器。
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儲存效率功能 * ：與 NetApp 儲存技術整合、可提供重複資料刪除和壓縮等儲存效率功能、以供快照使用、將儲存需求降至最低。
SnapCenter 外掛程式可在 NetApp 儲存陣列上協調虛擬機器的停止、並搭配硬體型快照。SnapMirror 技術可用於將備份複本複寫到雲端中的次要儲存系統。
如需詳細資訊、請參閱 "VMware vSphere文件的VMware外掛程式SnapCenter"。
BlueXP 整合可實現 3-2-1 備份策略、將資料複本延伸到雲端的物件儲存。
如需更多關於使用 BlueXP 的 3-2-1 備份策略的資訊、請造訪 "適用於 VMware 的 3-2-1 Data Protection 、搭配 SnapCenter 外掛程式、以及適用於 VM 的 BlueXP 備份與還原"。
NetApp Cloud Insights
NetApp Cloud Insights 簡化內部部署和雲端基礎架構的觀察、並提供分析和疑難排解功能、協助解決複雜的問題。Cloud Insights 的運作方式是從資料中心環境收集資料、然後將資料傳送至雲端。這是透過本機安裝的軟體（稱為「擷取單元」）、以及啟用資料中心資產的特定收集器來完成。
Cloud Insights 中的資產可以加上附註、以提供組織及分類資料的方法。您可以使用各種 Widget 來建立儀表板、以顯示資料、並可建立度量查詢、以供詳細的資料表格式檢視。
Cloud Insights 隨附大量現成的儀表板、有助於在特定類型的問題領域和資料類別中歸零。
Cloud Insights 是一種異質工具、專為從各種裝置收集資料而設計。不過、有一個稱為 ONTAP Essentials 的範本庫、可讓 NetApp 客戶輕鬆快速入門。
如需如何開始使用 Cloud Insights 的詳細資訊、請參閱 "NetApp BlueXP 和 Cloud Insights 登陸頁面"。