NetApp FAS2240-2 是适用于 SAN 和 NAS 的统一存储平台，具有 24 个高性能存储托架，最大原始容量为 28.8TB，使用扩展磁盘架可扩展至 509TB。 FAS2240-2 主要为具有分布式环境的中型企业而设计，同时支持 SSD 和高性能 10K HDD。 FAS2240-2 单元具有一个或两个控制器，分别允许高达 6GB 或 12GB 的 RAM。 FAS2240-2 包含多达 4 个 SAS 端口，并支持以太网和光纤通道连接。
NetApp FAS2240-2 是适用于 SAN 和 NAS 的统一存储平台，具有 24 个高性能存储托架，最大原始容量为 28.8TB，使用扩展磁盘架可扩展至 509TB。 FAS2240-2 主要为具有分布式环境的中型企业而设计，同时支持 SSD 和高性能 10K HDD。 FAS2240-2 单元具有一个或两个控制器，分别允许高达 6GB 或 12GB 的 RAM。 FAS2240-2 包含多达 4 个 SAS 端口，并支持以太网和光纤通道连接。
NetApp 的 FAS2200 系列目前包括另外两个存储阵列：FAS2240-4 和 FAS2220。 NetApp 的命名约定使用连字符后的数字来区分具有相同型号但占用不同数量机架单元的产品，表示 FAS2240-2 是 2U 系统，而 FAS2240-4 是 4U——但除此之外两者都是FAS2200 单元具有共同的设计和功能。 FAS2240 采用 64 位 Intel Jasper Forest 处理器。
FAS2240-4 强调容量，支持 1、2、3 或 4TB HDD，并可选择支持 200GB SSD，其中 FAS2240-2 使用 450、600、900 和 1.2TB HDD，并可选择支持 200GB 或 800GB SSD。 FAS2220 是一个 2U 系统，具有 12 个驱动器托架（数量是同类产品的一半），但同时支持大容量和性能驱动器。 与两个 FAS2240 单元不同，NetApp 不为 FAS2220 提供光纤通道磁盘适配器。
FAS2200 系列采用 NetApp 的集群模式 Data ONTAP 8 操作系统，可在计划停机期间提供连续数据访问，并支持扩展至 69PB 和 24 个控制器节点。 集群模式 Data ONTAP 将物理存储抽象为一组存储 VM (SVM)，用于通过可编程 API 和应用程序集成提供本地多租户、基于策略的存储服务。 NetApp FAS2240-2 还包括 NetApp Flash Accel Server Cache 和 Flash Pool Intelligent Caching，这是 NetApp 旨在提高性能和降低存储成本的技术。
NetApp FAS2240-2 规格
- 外形：2U 19 英寸
- 控制器外形：1 或 2 个控制器
- 每个控制器的连接性：4 x GbE 端口、2 xb10GbE 或 2 x 8 Gb FC 使用可选夹层 I/O 卡
- 最大限度。 原始容量：509TB
- 内部驱动器：24
- 最大限度。 驱动器（内部+外部）：144
- 最大闪存池：400GB
- 集群数据通信互连：10GbE
- 集群容量：高达1017TB
- 存储协议：FC、iSCSI、NFS、pNFS、CIFS/SMB
- 高速缓存：每个控制器 6GB 内存
- LUN：最多 1,024 个
- 最大限度。 主机：最多 256 个 SAN 连接服务器（每个主动/主动配置）
- 服务器操作系统：Windows 2000、Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows Server 2012、Windows XP、Linux、Oracle Solaris、AIX、HP-UX、Mac OS、VMware、ESX
- 支持的主机数量
- 每个控制器最多 2 个端口配置为前端（主机）连接端口
- 每个主动-主动配置最多 4 个直接连接的服务器
- 每个 HA 对最多 256 个 SAN 连接的主机服务器：
- 支持的驱动器
- SATA II 7200RPM：1TB、2TB、3TB 和 4TB
- SAS 10K RPM：450GB、600GB、900GB 和 1.2TB
- SAS 15K RPM：450GB 和 600GB
- 闪存驱动器：200GB SSD 和 800GB SSD
- 后端连接：6 Gb/s SAS 接口（每个控制器 2 个 SAS 端口）； 可选 FC-AL 管理
- 全双工 10/100/1000 Base-T 以太网板载控制台、诊断 LED、维护中心、SNMP、telnet、SSH、HTTP、Web (SSL)、主机脚本、电子邮件警报
- 可靠性：冗余热插拔控制器、冷却风扇、电源、光纤和 RJ-45 端口
- 可用性：多路径访问镜像缓存、电池供电的非易失性内存 (NVMEM)
- 尺寸（高“x宽”x深）：3.34 x 17.6 x 19
- 重量：55.4lbs
- 工作温度：50°F 至 104°F
- 非工作温度：-40°F 至 149°F
- 功耗：200VAC，339W 典型值
NetApp FAS2240-2 设计和构建
NetApp FAS2240-2 是一款 2U 设备（由连字符后的数字表示），随附滑轨套件并包含现代面板。 取下面板后，前面板允许访问 2.5 个 XNUMX 英寸驱动器托架，左侧的 LED 指示灯指示状态和阵列 ID 号。 每个驱动器托架都有用于指示驱动器状态和活动的 LED 指示灯。
NetApp FAS2240-2 提供 2.5 英寸驱动器托架，可以安装 HDD 和 SSD。 与其他企业存储解决方案类似，NetApp 使用专有的 sled 和转接卡来仅支持合格的存储设备。
我们的评测单元采用高可用性配置，带有两个处理器控制模块 (PCM) 以及冗余电源和风扇模块。 如下图所示，NetApp FAS2240-2 旨在为两个存储提供多个 I/O 路径，以限制一个组件故障降低系统稳定性或性能的可能性。 这包括使用 QSFP+ 布线为存储 I/O（除了内部访问）创建外部冗余路径，以在一个链接丢失时保持系统在线。 内部心跳网络链接也用于在主要内部链接出现故障时再次保持平稳运行。
板载 PCM I/O 包括四个用于 LAN 连接的千兆以太网端口和两个用于内部和外部 SAS 和 SATA 磁盘或 SAS 磁带设备的 6Gb 宽 SAS 端口。 或者，可以通过将控制器替换为相应的 NetApp 磁盘架 I/O 模块，将 FAS2240-2 转换为磁盘架。 在下图中，我们的系统配置了双端口 10GbE Twinax 附加卡，而 2/4/8Gb FC 也是一个选项，无需工具即可在几秒钟内更换。
NetApp 是 Storage Bridge Bay (SBB) 工作组的一部分，该工作组使用存储阵列的开放标准，这意味着任何 SBB 控制器都可以在基于 SBB 规范的任何存储机箱控制器插槽设计中安装、连接和运行。 通过实施 Storage Bridge Bay Standard，NetApp FAS2240 设备能够保持在 19 英寸的深度以内，以允许空间受限的部署。 NetApp FAS2240 客户最直接的好处是可以更轻松地从任一 FAS2240 型号升级到另一个 Storage Bridge Bay 平台。
每个 PCM 可以安装一个可选的夹层卡，无需任何手动工具即可提供 10 Gigabit 以太网或 8/4/2Gbps 光纤通道（每个卡两个端口）。 10GbE 接口支持 Data ONTAP 8.1 或高速客户端连接下的集群模式配置，而 8Gbps 光纤通道卡选项可配置为目标或启动器，用于与 SAN 主机或光纤通道磁盘存储架和磁带设备连接。
架构与管理
NetApp 提供了一个名为系统设置的工具，用于在您为系统供电和联网后发现和配置 FAS2240-2。 在我们进入子网搜索下的阵列后，系统设置很快在我们的测试环境中找到了FAS2240-2（系统设置通过自己的交换机连接到阵列时也可以作为自己的DHCP服务器）。 设置过程旨在处理基本设置需求，例如存储池创建、管理密码和连接 IP 地址，让您进入一个阶段，然后您可以通过其主 OnCommand System Manager 界面连接到阵列。 NetApp 还提供详细的快速设置海报和包含 IP 地址和密码等重要信息的阵列工作表。
包括 FAS2200-2240 在内的 FAS2 系统运行 NetApp 的 Data ONTAP 存储操作系统，该操作系统集成了许多 NetApp 和第三方管理工具。 NetApp OnCommand System Manager 是一种基于浏览器的管理工具，可通过工作流驱动的界面为 SAN 和 NAS 环境管理各个 NetApp 系统。 闪存池管理允许管理员查看、创建和管理闪存池实施。 与 FAS2240-4 一样，FAS2240-2 允许管理员管理多达 120 个额外的外部磁盘，总共 144 个磁盘驱动器。
磁盘接口可用于管理备用磁盘、创建新聚合或增加现有聚合的大小。 列表下方的“属性”区域显示有关所选磁盘的详细信息，包括有关包含聚合或卷的信息（如果适用）。
NetAppp 采用的 FAS2240-2 存储效率技术包括 RAID-DP、FlexVol、Snapshot 副本、重复数据删除、SnapMirror 和 FlexClone。 RAID-DP 是双奇偶校验 RAID6 实现，专门防止双磁盘驱动器故障。 精简配置和重复数据删除功能可通过 NetApp 的 FlexVol 实施以及增量快照副本获得。 FlexVol 可用于通过跨越多个物理存储池的精简或密集配置虚拟卷来聚合容量和性能。 通过让您担心存储的数据集而不是存储数据集所需的底层硬件，这可以节省管理端的时间。 SnapMirror 通过局域网、广域网和光纤通道网络复制数据。 FlexClone 创建数据卷、文件和 LUN 的可写即时副本，仅存储在父代和克隆之间更改的数据。
System Manager 提供了一个向导，以帮助具有许可 NFS 服务的管理员为 VMware 创建 NFS 数据存储。 该向导允许管理员为 NFS 数据存储创建卷，然后指定可以访问 NFS 数据存储的 ESX 服务器。
多路径高可用性 (MP-HA) 为双控制器高可用性配置提供存储控制器和磁盘之间的冗余路径，以减少因路径故障而发生故障转移的可能性。 MP-HA 使 SAN 和 FAS2240-2 单元之间的带宽增加一倍，并允许 Data ONTAP 操作系统无中断地执行磁盘固件升级等维护活动。
测试背景
- StorageReview 企业测试实验室 提供了一个灵活的架构，用于在与 SAN 管理员在实际部署中遇到的环境相当的环境中对企业存储设备进行基准测试。 企业测试实验室结合了各种服务器、网络、电源调节和其他网络基础设施，使我们的员工能够建立真实世界的条件，以便在我们的审查期间准确地衡量性能。
我们将这些关于实验室环境和协议的详细信息纳入审查，以便 IT 专业人员和负责存储采购的人员能够了解我们取得以下成果的条件。 我们的评论都不是由我们正在测试的设备制造商支付或监督的。 有关的其他详细信息 StorageReview 企业测试实验室 和 其网络功能的概述 在这些相应的页面上可用。
为了公平地评估 NetApp FAS2240-2 的性能，部署了双联想 ThinkServer RD630 和 Mellanox SX1036 10/40Gb 以太网交换机，通过 Mellanox ConnectX-3 PCIe 适配器进行连接。 此配置确保 FAS2240-2 成为瓶颈而不是 SAN； 下面的基准测试结果反映了达到存储性能限制的工作负载，而不是实验室基础设施的其他组件。
- 2 x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 缓存，6 核）
- 英特尔 C602 芯片组
- 内存 – 16GB (2 x 8GB) 1333Mhz DDR3 Registered RDIMM
- Windows Server 2008 R2 SP1 64 位、Windows Server 2012 Standard、CentOS 6.3 64 位
- 100GB 美光 RealSSD P400e 启动固态硬盘
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于启动 SSD）
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用于基准测试 SSD 或 HDD）
- 英特尔 X540-T2 10GbE PCIe 2.1 适配器
- Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 适配器
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 适配器
Mellanox SX1036 10/40Gb 以太网交换机和硬件
- 36 个 40GbE 端口（最多 64 个 10GbE 端口）
- QSFP 分路器电缆 40GbE 至 4x10GbE
- Mellanox ConnectX-3 EN PCIe 3.0 双 10G 以太网适配器
企业综合工作负载分析
我们的企业存储基准流程将每台设备预置为具有相同工作负载的稳定状态，该设备将在 16 个线程的负载下进行测试，每个线程有 16 个未完成队列，然后在多个线程/队列深度配置文件中以设定的时间间隔进行测试在轻度和重度使用下显示性能。
预处理和初级稳态测试：
- 吞吐量（读+写 IOPS 聚合）
- 平均延迟（读+写延迟一起平均）
- 最大延迟（峰值读取或写入延迟）
- 延迟标准偏差（读+写标准偏差一起平均）
我们的企业综合工作负载分析包括四个基于实际任务的配置文件。 开发这些配置文件是为了更容易与我们过去的基准测试以及广泛发布的值（例如最大 4k 读写速度和 8k 70/30，通常用于企业系统）进行比较。
- 4k
- 100% 读取或 100% 写入
- 100% 万
- 8K（连续）
- 100% 读取或 100% 写入
- 8k 70/30
- 70% 读取，30% 写入
- 100% 万
NetApp 希望 FAS2240-2 既可用作 SAN 存储，也可用作 NAS 存储，因此我们建立了一个基准协议，在每次测试中检查阵列在两种情况下的性能。 作为 SAN 的一部分连接到 FAS2240-2 时的结果由 iSCSI（用于访问存储的协议）在密钥中指示。 在对 NAS 性能进行基准测试时，结果由 SMB（用于这些测试的协议）在密钥中指示。
在第一个工作负载中，我们测量了具有 4% 写入和 100% 读取活动的随机 100k 性能的长样本。 在随机 4K 吞吐量测试期间，当通过 iSCSI 连接时，我们在协议中看到两台服务器的结果非常相似，两者之间的差异略大 - 但吞吐量更高 - 通过 SMB。 通过 iSCSI 测得的总吞吐量为 4,732IOPS 读取和 4,271IOPS 写入。 对 SMB 工作负载进行基准测试，我们实现了 4,659 IOPS 读取和 31,420 IOPS 写入的组合。
平均延迟使用 512 的大有效队列深度，或每台服务器 256QD。 综合两台服务器的结果，我们测量了 iSCSI 基准测试的读取延迟为 108.18 毫秒和写入延迟为 119.84 毫秒，通过 SMB 测量的读取延迟为 109.92 毫秒和写入延迟为 16.32 毫秒。
最大延迟结果反映了 4k 吞吐量基准的最坏情况。 对于 iSCSI 和 SMB，两个服务器之间的结果相对一致。 在我们的 iSCSI 吞吐量测试中，NetApp FAS2240-2 在 2033.0k 测试中实现了 4ms 的最大读取延迟，在两台服务器上的总和达到了 3093.5ms 的最大写入延迟。 在 SMB 吞吐量基准测试中，FAS2240-2 保持了 294.5 毫秒的最大读取延迟和 75.5 毫秒的最大写入延迟。
与最大延迟报告相比，标准偏差反映了 NetApp FAS2240-2 能够保持延迟性能而不是最坏情况的一致性。 FAS2240-2 通过 iSCSI 连接，在 55.02k 基准测试期间，读取操作的标准偏差为 97.32 毫秒，写入操作的标准偏差为 4 毫秒。 在 SMB 协议中，FAS2240-2 在基准测试中保持非常严格的性能，两个服务器的平均标准偏差均为 5.96 毫秒读取和 8.35 毫秒写入。
下一个基准测量 100% 8K 顺序吞吐量和 16T/16Q 负载，用于 100% 读取和 100% 写入操作。 由于此协议中使用的两台服务器之间的写入性能存在微小差异，NetApp FAS2240-2 在通过 iSCSI 访问时实现了 121,460IOPS 的综合读取性能和 45,047IOPS 的写入性能。 切换到 SMB 连接后，FAS2240-2 使两台服务器的性能更加严格，尽管聚合吞吐量较低，为 47,374IOPS 读取和 27,282IOPS 写入。
下一个综合企业基准测试使用 8k 传输大小和 70% 的读取操作和 30% 的写入操作来衡量吞吐量。 该基准测试利用各种线程和队列深度组合，从 2 个线程和 2 个队列到 16 个线程和 16 个队列深度。该图表可以更容易地识别从 iSCSI 连接（红色）移动时性能的大约翻倍) 到 8k 70% 读取、30% 写入基准中的 SMB 连接（蓝色）。 在线程数高且队列深度低的情况下，这两种连接协议的性能预计都是最弱的。
绘制 8k 70% 读取和 30% 写入基准测试中的平均延迟图表表明服务器之间的性能非常一致，SMB 连接协议导致平均延迟较低，但在高队列深度时平均延迟的预期峰值。
最大延迟结果揭示了比单独的平均延迟更复杂的情况。 与平均延迟一样，SMB 结果在较轻的负载下具有最佳的最大延迟性能，但一旦基准达到线程数 4，这种区别在更高的队列深度开始消失。iSCSI 和 SMB 结果均达到超过一秒的最大延迟基准测试其余部分的高队列深度反映了平台不依赖于协议的潜在限制。
绘制 8k 70/30 基准测试延迟结果的标准偏差产生的结果与预期和 4k 基准测试结果一致，其中 SMB 保持优势，延迟更一致，两种协议都经历了长队列的最大延迟变化范围.
我们的最后一个基准测试在 128% 读取和 16% 写入操作下使用 16T/100Q 工作负载测量顺序 100k 传输速度。 当通过 iSCSI 连接时，我们注意到服务器 100,000 和服务器 1 之间的读取性能差异接近 2KB/s。128k 协议中的总 iSCSI 吞吐量达到 1,247,666KB/s 读取和 571,454KB/s 写入。 SMB 测试中的性能较低，尽管服务器之间的差异较小，总读取速度为 408,305KB/s，写入速度为 236KB/s。
结语
NetApp 设计的 FAS2240-2 可适应换代升级和横向扩展场景。 SMB 客户可以从 FAS2240-2 作为小型 NAS 或 SAN 解决方案的中心开始，随着容量需求的增加使用外部磁盘架对其进行扩展，然后在 FAS2240-2 达到其容量末端时将其本身转换为磁盘架通过更换控制器模块延长使用寿命。 由于整个 FAS 系列磁盘阵列都可以使用 OnCommand System Manager 进行管理，因此随着基础设施的发展，学习曲线非常小。 此外，与 Windows 和 VMware 的集成还简化了部署并帮助 NetApp 系统无缝融入现有 IT 环境。 对于大型企业，FAS2200 系列可用作易于管理的远程办公室或分支办公室存储。 得益于远程复制等功能，分支机构/远程办公室用户可以在本地访问关键数据，而不必担心管理自己的备份例程。 FAS2200 系列非常灵活，起价不到 8,000 美元。
在灵活性方面，FAS2240-2 中一个值得注意的硬件特性是互连选项。 此类中的许多阵列提供以太网和 10GbE 或 8Gb/s 光纤通道作为互连选项。 我们审查的 FAS2240-2 配置有双端口 10GbE Twinax 附加卡，但客户也可以轻松选择 8Gb/s 光纤通道夹层卡。 如果需要，在两者之间切换是一项简单的任务，只需几分钟。 此外，虽然未在本次审查中进行测试，但 FAS2200 系列可以为那些需要闪存池来满足要求更高的应用程序和工作负载的用户提供闪存盘支持。
在我们的测试环境中，我们能够快速使 FAS2240-2 联机，并在几分钟内从全新的开箱条件中调配 LUN 和共享文件夹。 在我们的基准测试中，我们发现主动/主动控制器设置可在 iSCSI 和 CIFS 上提供强大的性能，CIFS 显示出强大的写入缓存趋势，即使测试样本大小远大于控制器 DRAM 数量也是如此。 就峰值 I/O 而言，我们能够在 iSCSI 上的 121K 工作负载中读取高达 8k 的顺序 IOPS，而在 iSCSI 上的随机 4,700K 工作负载下，读取的 IOPS 降至约 4。 FAS2240-2 的峰值带宽在 iSCSI 上测量为 1.2GB/s 读取和 571MB/s 写入，而 CIFS 带宽较低，为 408MB/s 读取和 236MB/s 写入。 总体而言，对于未引入 SSD 缓存的 100% HDD 配置，FAS2240-2 能够展现出强大的功能，并在多个存储接口上保持非常通用。
优点
- 通过外部磁盘架和可交换存储模块的灵活升级路径
- 多个用户可升级的互连选项，支持 10Gb 以太网和 8Gb 光纤通道环境
- 支持所有主要接口标准，包括 iSCSI、CIFS 和 NFS
缺点
- 不平衡的块和文件性能
底线
NetApp FAS2240-2 是一款多功能的统一存储阵列，部署和管理起来极其简单，而且能够随着组织的数据需求而增长。 FAS2240-2 在家中作为 SMB 的中央存储库或在大型企业的分支机构/远程办公室，FASXNUMX-XNUMX 提供了一套完整的企业功能，起始价位极具竞争力。
