Skip to main content
Novus
本繁體中文版使用機器翻譯,譯文僅供參考,若與英文版本牴觸,應以英文版本為準。

Novus 儲存系統架構

貢獻者 dmp-netapp

Novus 架構由 Novus Data Director(NDD)和 ONTAP 資料伺服器的執行個體組成。ONTAP 資料伺服器支援資料路徑,而 NDD 則透過 Parallel NFS(pNFS)管理中繼資料和用戶端存取。

ONTAP 資料伺服器

資料伺服器是專為 Novus 建置的 ONTAP 叢集。它們實作 Novus 資料平面,儲存檔案資料並將其提供給 NFS 用戶端。一個 Novus 命名空間可以將其檔案資料分佈在多個 ONTAP 叢集上;一個叢集可以服務多個不同的命名空間。這種靈活度可藉由視需要新增資料伺服器,來增加容量與效能。

用戶端使用標準的 NFS 用戶端存取 ONTAP 資料伺服器,無需自訂的 NetApp 軟體。在用戶端從 Novus Data Director 取得檔案配置後,它可以透過 NFSv3(並可選擇透過 RDMA)直接在 ONTAP 資料伺服器上讀取和寫入檔案資料。大量資料絕不會通過 Novus Data Director,因此資料流量會在資料伺服器之間平行傳輸。

資料伺服器不參與管理命名空間。它們將每個檔案的資料作為後端檔案儲存在 ONTAP 磁碟區中。ONTAP 資料伺服器不維護 Novus 命名空間中繼資料,例如目錄樹或檔案在資料伺服器之間的條帶化方式。

適用於 NetApp Novus 的 AFF A90 是專為執行 ONTAP 的 Novus 所打造的 AFF A90 版本。其特點包括:

  • 額外的雙 NVRAM 卡

  • 高頻寬網路介面卡

  • 設定為標準 ONTAP HA 配對

  • 使用 RAID-DP 或 RAID-TEC 保護資料。

標準 ONTAP 叢集無法作為 Novus 資料伺服器;僅支援專為 Novus 建置的平台。

Novus Data Director

Novus Data Director (NDD) 是 pNFS 架構中的中繼資料伺服器 (MDS) 角色的一種實作,並提供 Novus 中繼資料平面。MDS 主機 是一部執行 Linux 以及 MDS 協定服務和中繼資料儲存區的實體伺服器。

NDD 將每個命名空間作為單一檔案系統呈現給用戶端。它擁有命名空間中繼資料:檔案和目錄、檔案屬性、每個檔案資料儲存位置的對應,以及協調用戶端存取所需的協定狀態。用戶端透過其虛擬 IP 位址裝載命名空間,並使用具有平行 NFS(pNFS)的 NFSv4.2 與 NDD 通訊。NDD 處理所有中繼資料操作,例如查閱、檔案建立和屬性變更。當用戶端開啟檔案時,NDD 會為其提供 pNFS 靈活檔案配置,告知用戶端哪些資料伺服器保存檔案資料。然後,用戶端可以直接與 ONTAP 資料伺服器進行讀取和寫入;NDD 位於中繼資料路徑中,但不在資料路徑中。

NDD 實作為軟體,在至少三台專用伺服器的叢集上執行。它將中繼資料伺服器程序與複寫的分散式資料庫結合,該資料庫將命名空間中繼資料儲存在加密的本機儲存設備上。每個命名空間都在其中幾台伺服器上執行自己的中繼資料伺服器程序。所有運作正常的伺服器都會發布命名空間的虛擬 IP 位址,這會分散用戶端負載,並讓用戶端進行容錯移轉而無需重新裝載。由於權威中繼資料儲存在複寫的資料庫中,因此伺服器即使發生故障並重新啟動,也不會遺失命名空間狀態。

ONTAP 叢集上的資料放置是由 NDD 所控制。它會維護資料伺服器的登錄檔,使用輕量級 NFS 探測來確保每台資料伺服器都可用,並追蹤每台伺服器上的可用容量。建立檔案時,NDD 會選擇資料伺服器,透過 NFS 建立後端檔案,並記錄其位置。如果資料伺服器變得無法使用,NDD 會停止在該處放置新資料,並撤回指向該處的用戶端配置。

Novus 部署

下圖從高階層級展示了典型的 Novus 部署。值得注意的方面包括具有多個 Novus Data Directors 和 ONTAP 資料伺服器節點的命名空間。此架構提供高可用度和低延遲,以支援後端 GPU 伺服器。

Novus 架構