SDS від NetApp: ONTAP Select

ONTAP Select це логічний розвиток лінійки Data ONTAP-v, тобто Software Defined Storage. Софт ONTAP (Операційну систему або прошивку по-народному, якщо хочете) можна використовувати на спеціалізованій апаратній плтформі FAS або у вигляді віртуальної машини: у публічних хмарах або на комодіті обладнанні.

Два останні варінати називають ONTAP for Cloud і ONTAP Select відповідно.

Як і попередник ONTAP Select, цей продукт, який живе у вигляді віртуальної машини і повністю спирається на традиційний RAID контролер, встановлений у вашому сервері. Підтримуються NAS (CIFS, NFS) і IP SAN (iSCSI) протоколи і відсутня підтримка FCP. У документах NetApp можна зустріти внутрішню назву ONTAP Select - sDOT, це одне і теж.

З очікуваних нововведень:

• Підтримка High Avalability
• Підтримка кластеризації до 4 нод
• Максимальний корисний обсяг 400 ТБ (за 100ТБ на ноду в 4х нодовому кластері)

На ряду з High Availability і кластеризацією як і раніше підтримуються однонодові конфігурації.

High Availability

Для забезпечення функціоналу High Availability використовується технологія SyncMirror (така ж як у MetroCluster) яка працює як RAID1: є два плекси, основний і резервний. З основного відбувається читання і запис, а в резервний відбувається синхронна репліка. Якщо одна нода з двох в HA конфігурації з основним плексом помирає, друга нода використовує резервний плекс, програми прозоро перемикаються і не помічають втрату ноди. На малюнку у кожної ноди по два набори даних (два плекси): свій (основний) і сусіда (резервний).

SnapMirror реплікація

ONTAP Select може виступати як джерело, так і як одержувач реплік. На базі SnapMirror можна побудувати DR рішення SVM. Якщо використовувати ONTAP тільки як сховище файлів, для реплікації немає необхідності забезпечувати консистентність даних стороннім ПЗ. Якщо ж використовується IP SAN або програми віртуалізації, БД та інших, то знадобиться ПЗ резервного копіювання, для забезпечення консистентності інформації.

Point-in-time consistency

Найпростіший спосіб зняти консистентний снігопшот - загасити додаток. Що таке консистентність даних? Під консистентністю розуміється вимоги до резервного копіювання, які забезпечують гарантію відновлення даних на момент їх резервного копіювання. Це якщо пояснювати сухою, абсолютно технічною мовою. А якщо по-простому і зрозумілому, то це краще пояснюється і розуміється від зворотного: уявіть що у вас є БД, яка живе в середовищі віртуалізації або на СГД, які вміє робити сніпшоти і вони налаштовані, так що знімаються кожен день о 12 ночі. Чи зможете ви при пошкодженні бизи відновитися до одного з таких сніпшотів? Відповідь - «може так, а може ні», навіть «швидше ні ніж так». Тому, що самі по собі сніпшоти без будь-якої взаємодії з додатком ліпитися, незважаючи на те, чи завершилися транзакції БД і чи всі дані з пам'яті опинилися на диску. Іншими словами вам потрібно якимось чином інтегрувати і «дружити» ваші сніги і ваш додаток, щоб він скидав дані з кешу на диск, завершував всі накопичені транзакції, завмирав, слідом знімався сніпшот і тільки в кінці додаток «відмирало». А щоб це відбувалося непомітно для користувачів, сніпшот повинен зніматися миттєво. І тільки за такої умови ви гарантовано зможете відкочуватися до такого сепшоту.

Віртуалізація і консистентність

Всі сучасні гіпервізори, за допомогою агентів встановлених всередину віртуальних машин можуть домагатися консистентності і далі виконувати консистентний сніпшот, це дуже зручно для невеликих компаній, які мають не дуже навантажені віртуальні машини. Якщо не встановлювати агент гіпервізора, то консистентності не буде.

Чому снігопшоти гіпервізорів це зло?

До пори до часу, поки організація і навантаження на ваіруальні машини не великі, консистентні сніпшоти гіпервізорів і рішення бекапування побудовані на цьому цілком будуть підходити таким компаніям. Але компанії і навантаження можуть виростати і ось тут настає переломний момент:

Сніпшоти Hyper-V або того ж VMware влаштовані, на жаль таким чином, що чим більше вони існують, тим більше цей сніпшот стає. Чим більше сніпшот, тим довше він віддаляється. Чим більше він видаляється тим більше він навантажує дискову підсистему. Чим довше він видаляється, тим більша ймовірність того, що старий сніп не встигне віддалитися через збільшення додаткового навантаження, і створиться ще один новий сніп, для нового процесу бекапування. Чим більше снігопшотів, тим ще більше навантаження на дискову підсистему.

Як VMware, так і Microsoft відкрито говорять, про те, що сніпшоти гіпервізора не рекомендується використовувати на високо навантажених додатках. Я особисто спостерігав два рази на практиці, що процес видалення сніпшоту (консолідація) призводила до краху системи, в обох випадках це було пов'язано з тим, що дискова підсистема не встигала справлятися з додатковим навантаженням, блочний пристрій через зайве навантаження все збільшував і збільшував час відгуку, поки не перевищив таймаут і віртуальна машина не встигнувши доконсолідуватися пішла в офлайн з подальшим її пошкодженням. Один раз навіть вийшло її відновити.

Загалом у певний момент стає зрозуміло, що снігопшоти гіпервізорів не підходять як парадигма резервного копіювання.

Снепшоти ONTAP

Сніпшоти виконані на ONTAP абсолютно не впливають на продуктивність системи зберігання. Так влаштована внутрішня архітектура ONTAP. Але сніпшоти СГД, це сніпшоти СГД. І щоб вони могли взаємодіяти з гіпервізором, необхідно використовувати якесь спеціалізоване програмне рішення для взаємодії. Прикладами таких рішень можуть бути Veeam B&R, технологія vVOL та інші. Важливо окремо відзначити рішення компанії NetApp SnapCreator, яке здатне забезпечити цю зв'язку, оскільки ONTAP Select розрахований для не великих організацій, а SnapCreator безкоштовний продукт.

SnapCreator

Це безкоштовний фреймворк з веб-інтерфейсом для управління та інтеграції з ONTAP і різними додатками, в тому числі гіпервізорами Hyper-V, VMware і KVM. Завдяки своїй модульності фрейморк може бути інтегрований з безліччю інших софтверних продуктів за допомогою плагінів, а при необхідності розширений за допомогою скриптів. Детальніше про SnapCreator тут і тут.

Підтримувані налаштування ONTAP Select

Гіпервізори

• VMware VSphere 5.X или 6.X, Enterprise или Enterprise Plus
• KVM hypervisor

Обладнання:

• Intel Haswell CPU (Xeon E5 v3)
• ONTAP Select virtual machine: 4 virtual
• CPUs/16GB memory
• Storage:
• SAS, NL-SAS disk support
• Hardware RAID controller with writeback cache
• Network: minimum 2 x 10GbE ports

Ліцензування

Потерабайтне. Максимальний розмір 400ТБ.

У ONTAP Select влючені ліцензії: CIFS, NFS, iSCSI, FlexClone, SnapRestore, SnapVault, SnapMirror, Virtual Storage Console.

Ліцензія на SnapCenter не включена і купується для кожного окремого хосту.

Відмінні риси

Перераховане нижче входить в базову поставку при покупці ONTAP Select, додатково цей функціонал купувати не потрібно:

• Підтримка SAN (iSCSI) & NAS (CIFS&NFS)
• CIFS (SMB) підтримується як в інтеграції з AD, так і за допомогою Workgroup
• High Availability
• Кластеризація з можливістю онлайн міграції даних SAN/NAS за нодами кластера
• Сніпшоти і клони не впливають на продуктивність СГД - ліцензії FlexClone і SnapRestore йдуть у базовій комплектації
• QoS - на рівні файла, місяць, вольюма
• MS ODX & Copy Offload (SAN/NAS), SMB 3.1
• NFS 4.X, pNFS
• NDMP з підтримкою розширення 0x2050
• Thing provisioning, SCSI-3 UNMAP (Space Reclamation)
• resource exhaustion reporting - повідомлення про закінчення простору в тонкому місяці
• Compression
• Deduplication
• Storage Virtual Machine (Multi Tenancy) - Можливість створювати виділені «віртуальні» СГД на базі кластера, які можуть працювати незалежно один від одного і управлятися різними адміністраторами, підрозділами або навіть компаніями
• Інтеграція з передовим софтом резервування
• Підтримка vVol (NFS/iSCSI), VASA, VAAI (NFS/iSCSI)
• Можливість створення Disastar Recovery рішення на декількох майданчиках
• Підтримка тонкого реплікування даних на віддалений ONTAP (не важливо FAS, ONTAP Select або ONTAP for Cloud) - ліцензії SnapMirror і SnapVault йдуть у базовій комплектації
• Безкоштовний SnapCreator - софт інтеграції снігів з додатками (БД, віртуалізація тощо)
• Безкоштовний OnCommand Unified Manager & Performance Manager - софт для стеження за продуктивністю, захищеністю і заповненістю СГД

Висновки

SDS ONTAP добре підходить для середніх і невеликих компаній, і компаній з філіальною структурою, де може бути необхідність реплікувати дані на інші ONTAP. Продукт дозволяє кластеризуватися для онлайн міграції ваших даних по нодах кластера, має багатий функціонал і широку інтеграцію з різноманітними додатками і дозволяє побудувати високодостуне сховище використовуючи комодіті сервера. Продукти резервного копіювання, які інтегрують ONTAP з віртуальними оточеннями KVM і ESXi будуть дуже затребувані в таких схемах так як дозволяють якісно поліпшити процес резервного копіювання. Так Veeam Backup & Replication і безкоштовний SnapCreator дозволяють виконувати консистентні резервні копії в зв'язці з гіпервізорами і вміють управляти SnapMirror реплікацією, що робить ці, та інші подібні продукти, оптимальним тандемом в такій інфраструктурі. Технологія SnapMirror for SVM допоможе побудувати DR рішення на базі ONTAP. Окремо варто виділити технологію VMware vVOL, яка нативно забезпечує консистентні сніпшоти на ONTAP через що також буде досить цікава для подібних інсталяцій.

Тут можуть міститися посилання на Habra-статті, які будуть опубліковані пізніше.

Повідомлення помилково в тексті прошу надсилати до ЛС.

Зауваження, доповнення та запитання за статтею навпаки, прошу в коментарі.