NetApp 专家观点：大容量存储系统的注意事项

作者简介

Chris Lueth NetApp技术营销工程师

Chris 拥有 17 年以上的行业工作经验。他在五年前加入 NetApp，先后参加了 NearStore® 部署、RAID-DP、SnapLock®、中型和高端平台以及存储弹性等方面的工作，拥有令人惊叹的广博技术知识。他曾担任过芯片设计工程师，参与过第一个多处理器主板芯片的设计，后来开始主攻 UNIX® 系统管理，最后又将工作重心转向存储领域。

磁盘容量的快速增长使得配置容量惊人的单一存储系统成为可能。例如，用一个 NetApp FAS6080，添加 1,176 个 1TB SATA 磁盘驱动器，最后得到一个裸存储容量为 1 PB (1,000 TB) 的单一系统。

在许多 IT 工场中，大容量系统的优势越来越具吸引力。大容量驱动器可让每 GB 存储的价格降到最低。磁盘轴数减少，容量增加，这意味着需要管理的磁盘和存储系统数目减少，能耗降低，冷却要求下降，这些都是大多数数据中心的关注重点。

然而，有不好的一面吗？不一定，但是在使用大容量磁盘时，需要考虑几点重要事项。磁盘容量的增长速度明显快过磁盘质量或性能的提升速度。由于新的更大容量磁盘的故障概率与更小容量的磁盘相当，而且性能也没有改进，因此重建出故障的 1TB 磁盘就好象是使用花园的浇水软管给游泳池注水一样。您必须做好准备，耐心等待更长的重建进程完成。

虽然重建大容量 SATA 磁盘的时间延长，但这并不表明您不应该部署大容量系统，而是必须清楚知道大容量系统的独特需求及所受到的限制。本文介绍了在考虑大容量系统时应思考的几个问题，包括：
• 适合（不适合）大容量系统的应用程序
• 数据可用性
• 数据保护
• RAID 重建
• RAID 清理和后台介质扫描
• 配置
• 基础设施复杂性

大多数论点适用于所有大容量存储系统，但还有一些特殊说明仅适用于大容量的 NetApp 系统。

目标应用程序

关于大容量存储系统，您首先应当知道的一点是大容量存储系统受基本驱动器的性能特性限制，并不是适合所有应用程序。市场现有的最大容量驱动器都是 SATA 磁盘，而不是高性能的光纤通道磁盘。不管容量多大，现代 SATA 磁盘的转速都相同，提供的吞吐量也相同。此外，为达到给定存储容器（文件系统、LUN 等）的理想大小，您将部署更少的磁盘，而磁盘数目减少通常意味着存储容器的最大性能降低。

存储系统和（或）主机操作系统可能也实施了大小限制，这进而限制了可用于给定存储容器的轴数。例如, 默认 Linux® 文件系统 Ext3 的最大大小为 16TB，如果使用的是 1TB 磁盘，并且考虑到格式化等操作造成一定的容量损失，单一文件系统可能被限定为约 17 个轴。

在考虑大容量系统时，还应考虑二级存储，这些系统并不非常适用于 Exchange、数据库或其它需要低响应时间和高吞吐量的应用程序。理想应用程序包括：
• 磁盘至磁盘备份
• 数据复制的目标（例如，使用 NetApp SnapMirror®）
• 电子邮件归档
• 文件或文档归档
• 法规遵从存储

二级存储本身也非常适用于那些具有大型顺序数据流的应用程序，其中包括：
• 图像采集
• 实况视频采集
• 地震数据

数据可用性

由于可能具有数百个 SATA 盘，因此还有几项关于大容量系统的数据可用性的重要事项需要考虑，其中包括：
• RAID
• 高可用性配置
• 多路径 HA

SATA 磁盘的故障率通常比光纤通道磁盘高，因而实施 RAID 保护至关重要。NetApp 通常建议采用 NetApp 高性能的双奇偶

RAID 6 实施（即 RAID-DP™）来避免可能因 RAID 组中双磁盘故障引起的数据丢失发生。其他供应商可能也提供了双奇偶

RAID 6 解决方案，具体视存储产品而定。不管选择哪位供应商，任何大容量存储系统都将因为 RAID 6 提供的更高数据弹性而受益。

尽管大容量存储系统常用作二级存储，部署了此类系统的 NetApp 客户常常会选择含主动/主动控制器及无单点故障的全面高可用性配置，以确保大型数据仓库始终可访问。对于大容量 HA 解决方案，需要考虑的一个重要事项是，一个控制器需要多长时间从另一个控制器中接管磁盘或将磁盘恢复到另一个控制器。与通常只采用光纤通道磁盘的解决方案相比，使用大量 SATA 磁盘的解决方案在控制器接管和恢复磁盘方面所花费的时间略长。这是因为与光纤通道磁盘相比，SATA 磁盘本身速度更慢，执行运行状况检查进程的时间更长。

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