NetApp FAS2240-2 是適用於 SAN 和 NAS 的統一存儲平台，具有 24 個高性能存儲托架，最大原始容量為 28.8TB，使用擴展磁盤架可擴展至 509TB。 FAS2240-2 主要為具有分佈式環境的中型企業而設計，同時支持 SSD 和高性能 10K HDD。 FAS2240-2 單元具有一個或兩個控制器，分別允許高達 6GB 或 12GB 的 RAM。 FAS2240-2 包含多達 4 個 SAS 端口，並支持以太網和光纖通道連接。
NetApp FAS2240-2 是適用於 SAN 和 NAS 的統一存儲平台，具有 24 個高性能存儲托架，最大原始容量為 28.8TB，使用擴展磁盤架可擴展至 509TB。 FAS2240-2 主要為具有分佈式環境的中型企業而設計，同時支持 SSD 和高性能 10K HDD。 FAS2240-2 單元具有一個或兩個控制器，分別允許高達 6GB 或 12GB 的 RAM。 FAS2240-2 包含多達 4 個 SAS 端口，並支持以太網和光纖通道連接。
NetApp 的 FAS2200 系列目前包括另外兩個存儲陣列：FAS2240-4 和 FAS2220。 NetApp 的命名約定使用連字符後的數字來區分具有相同型號但佔用不同數量機架單元的產品，表示 FAS2240-2 是 2U 系統，而 FAS2240-4 是 4U——但除此之外兩者都是FAS2200 單元具有共同的設計和功能。 FAS2240 採用 64 位 Intel Jasper Forest 處理器。
FAS2240-4 強調容量，支持 1、2、3 或 4TB HDD，並可選支持 200GB SSD，其中 FAS2240-2 使用 450、600、900 和 1.2TB HDD，並可選支持 200GB 或 800GB SSD。 FAS2220 是一個 2U 系統，具有 12 個驅動器托架（數量是同類產品的一半），但同時支持大容量和性能驅動器。 與兩個 FAS2240 單元不同，NetApp 不為 FAS2220 提供光纖通道磁盤適配器。
FAS2200 系列採用 NetApp 的集群模式 Data ONTAP 8 操作系統，可在計劃停機期間提供連續數據訪問，並支持擴展至 69PB 和 24 個控制器節點。 集群模式 Data ONTAP 將物理存儲抽象為一組存儲 VM (SVM)，用於通過可編程 API 和應用程序集成提供本地多租戶、基於策略的存儲服務。 NetApp FAS2240-2 還包括 NetApp Flash Accel Server Cache 和 Flash Pool Intelligent Caching，這是 NetApp 旨在提高性能和降低存儲成本的技術。
NetApp FAS2240-2 規格
- 外形：2U 19 英寸
- 控制器外形：1 或 2 個控制器
- 每個控制器的連接性：4 x GbE 端口、2 xb10GbE 或 2 x 8 Gb FC 使用可選夾層 I/O 卡
- 最大限度。 原始容量：509TB
- 內部驅動器：24
- 最大限度。 驅動器（內部+外部）：144
- 最大閃存池：400GB
- 集群數據通信互連：10GbE
- 集群容量：高達1017TB
- 存儲協議：FC、iSCSI、NFS、pNFS、CIFS/SMB
- 高速緩存：每個控制器 6GB 內存
- LUN：最多 1,024 個
- 最大限度。 主機：最多 256 個 SAN 連接服務器（每個主動/主動配置）
- 服務器操作系統：Windows 2000、Windows Server 2003、Windows Server 2008、Windows Server 2012、Windows XP、Linux、Oracle Solaris、AIX、HP-UX、Mac OS、VMware、ESX
- 支持的主機數量
- 每個控制器最多 2 個端口配置為前端（主機）連接端口
- 每個主動-主動配置最多 4 個直接連接的服務器
- 每個 HA 對最多 256 個 SAN 連接的主機服務器：
- 支持的驅動器
- SATA II 7200RPM：1TB、2TB、3TB 和 4TB
- SAS 10K RPM：450GB、600GB、900GB 和 1.2TB
- SAS 15K RPM：450GB 和 600GB
- 閃存驅動器：200GB SSD 和 800GB SSD
- 後端連接：6 Gb/s SAS 接口（每個控制器 2 個 SAS 端口）； 可選 FC-AL 管理
- 全雙工 10/100/1000 Base-T 以太網板載控制台、診斷 LED、維護中心、SNMP、telnet、SSH、HTTP、Web (SSL)、主機腳本、電子郵件警報
- 可靠性：冗餘熱插拔控制器、冷卻風扇、電源、光纖和 RJ-45 端口
- 可用性：多路徑訪問鏡像緩存、電池供電的非易失性內存 (NVMEM)
- 尺寸（高“x寬”x深）：3.34 x 17.6 x 19
- 重量：55.4lbs
- 工作溫度：50°F 至 104°F
- 非工作溫度：-40°F 至 149°F
- 功耗：200VAC，339W 典型值
NetApp FAS2240-2 設計和構建
NetApp FAS2240-2 是一款 2U 設備（由連字符後的數字表示），隨附滑軌套件並包含現代面板。 取下面板後，前面板允許訪問 2.5 個 XNUMX 英寸驅動器托架，左側的 LED 指示燈指示狀態和陣列 ID 號。 每個驅動器托架都有用於指示驅動器狀態和活動的 LED 指示燈。
NetApp FAS2240-2 提供 2.5 英寸驅動器托架，可以安裝 HDD 和 SSD。 與其他企業存儲解決方案類似，NetApp 使用專有的 sled 和轉接卡來僅支持合格的存儲設備。
我們的評測單元採用高可用性配置，帶有兩個處理器控制模塊 (PCM) 以及冗餘電源和風扇模塊。 如下圖所示，NetApp FAS2240-2 旨在為兩個存儲提供多個 I/O 路徑，以限制一個組件故障降低系統穩定性或性能的可能性。 這包括使用 QSFP+ 佈線為存儲 I/O（除了內部訪問）創建外部冗餘路徑，以在一個鏈接丟失時保持系統在線。 內部心跳網絡鏈接也用於在主要內部鏈接出現故障時再次保持平穩運行。
板載 PCM I/O 包括四個用於 LAN 連接的千兆以太網端口和兩個用於內部和外部 SAS 和 SATA 磁盤或 SAS 磁帶設備的 6Gb 寬 SAS 端口。 或者，可以通過將控制器替換為相應的 NetApp 磁盤架 I/O 模塊，將 FAS2240-2 轉換為磁盤架。 在下圖中，我們的系統配置了雙端口 10GbE Twinax 附加卡，而 2/4/8Gb FC 也是一個選項，無需工具即可在幾秒鐘內更換。
NetApp 是 Storage Bridge Bay (SBB) 工作組的一部分，該工作組使用存儲陣列的開放標準，這意味著任何 SBB 控制器都可以在基於 SBB 規範的任何存儲機箱控制器插槽設計中安裝、連接和運行。 通過實施 Storage Bridge Bay Standard，NetApp FAS2240 設備能夠保持在 19 英寸的深度以內，以允許空間受限的部署。 NetApp FAS2240 客戶最直接的好處是可以更輕鬆地從任一 FAS2240 型號升級到另一個 Storage Bridge Bay 平台。
每個 PCM 可以安裝一個可選的夾層卡，無需任何手動工具即可提供 10 Gigabit 以太網或 8/4/2Gbps 光纖通道（每個卡兩個端口）。 10GbE 接口支持 Data ONTAP 8.1 或高速客戶端連接下的集群模式配置，而 8Gbps 光纖通道卡選項可配置為目標或啟動器，用於與 SAN 主機或光纖通道磁盤存儲架和磁帶設備連接。
架構與管理
NetApp 提供了一個名為系統設置的工具，用於在您為系統供電和聯網後發現和配置 FAS2240-2。 在我們進入子網搜索下的陣列後，系統設置很快在我們的測試環境中找到了FAS2240-2（系統設置通過自己的交換機連接到陣列時也可以作為自己的DHCP服務器）。 設置過程旨在處理基本設置需求，例如存儲池創建、管理密碼和連接 IP 地址，讓您進入一個階段，然後您可以通過其主 OnCommand System Manager 界面連接到陣列。 NetApp 還提供詳細的快速設置海報和包含 IP 地址和密碼等重要信息的陣列工作表。
包括 FAS2200-2240 在內的 FAS2 系統運行 NetApp 的 Data ONTAP 存儲操作系統，該操作系統集成了許多 NetApp 和第三方管理工具。 NetApp OnCommand System Manager 是一種基於瀏覽器的管理工具，可通過工作流驅動的界面為 SAN 和 NAS 環境管理各個 NetApp 系統。 閃存池管理允許管理員查看、創建和管理閃存池實施。 與 FAS2240-4 一樣，FAS2240-2 允許管理員管理多達 120 個額外的外部磁盤，總共 144 個磁盤驅動器。
磁盤接口可用於管理備用磁盤、創建新聚合或增加現有聚合的大小。 列表下方的“屬性”區域顯示有關所選磁盤的詳細信息，包括有關包含聚合或卷的信息（如果適用）。
NetAppp 採用的 FAS2240-2 存儲效率技術包括 RAID-DP、FlexVol、Snapshot 副本、重複數據刪除、SnapMirror 和 FlexClone。 RAID-DP 是雙奇偶校驗 RAID6 實現，專門防止雙磁盤驅動器故障。 精簡配置和重複數據刪除功能可通過 NetApp 的 FlexVol 實施以及增量快照副本獲得。 FlexVol 可用於通過跨越多個物理存儲池的精簡或密集配置虛擬卷來聚合容量和性能。 通過讓您擔心存儲的數據集而不是存儲數據集所需的底層硬件，這可以節省管理端的時間。 SnapMirror 通過局域網、廣域網和光纖通道網絡複製數據。 FlexClone 創建數據卷、文件和 LUN 的可寫即時副本，僅存儲在父代和克隆之間更改的數據。
System Manager 提供了一個嚮導，以幫助具有許可 NFS 服務的管理員為 VMware 創建 NFS 數據存儲。 該嚮導允許管理員為 NFS 數據存儲創建卷，然後指定可以訪問 NFS 數據存儲的 ESX 服務器。
多路徑高可用性 (MP-HA) 為雙控制器高可用性配置提供存儲控制器和磁盤之間的冗餘路徑，以減少因路徑故障而發生故障轉移的可能性。 MP-HA 使 SAN 和 FAS2240-2 單元之間的帶寬增加一倍，並允許 Data ONTAP 操作系統無中斷地執行磁盤固件升級等維護活動。
測試背景
StorageReview 企業測試實驗室 提供了一個靈活的架構，用於在與 SAN 管理員在實際部署中遇到的環境相當的環境中對企業存儲設備進行基準測試。 企業測試實驗室結合了各種服務器、網絡、電源調節和其他網絡基礎設施，使我們的員工能夠建立真實世界的條件，以便在我們的審查期間準確地衡量性能。
我們將這些關於實驗室環境和協議的詳細信息納入審查，以便 IT 專業人員和負責存儲采購的人員能夠了解我們取得以下成果的條件。 我們的評論都不是由我們正在測試的設備製造商支付或監督的。 有關的其他詳細信息 StorageReview 企業測試實驗室 其網絡功能的概述 在這些相應的頁面上可用。
為了公平地評估 NetApp FAS2240-2 的性能，部署了雙聯想 ThinkServer RD630 和 Mellanox SX1036 10/40Gb 以太網交換機，通過 Mellanox ConnectX-3 PCIe 適配器進行連接。 此配置確保 FAS2240-2 成為瓶頸而不是 SAN； 下面的基準測試結果反映了達到存儲性能限制的工作負載，而不是實驗室基礎設施的其他組件。
- 2 x Intel Xeon E5-2620（2.0GHz，15MB 緩存，6 核）
- 英特爾 C602 芯片組
- 內存 – 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 啟動固態硬盤
- LSI 9211-4i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用於啟動 SSD）
- LSI 9207-8i SAS/SATA 6.0Gb/s HBA（用於基準測試 SSD 或 HDD）
- 英特爾 X540-T2 10GbE PCIe 2.1 適配器
- Mellanox ConnectX-3 10GbE PCIe 3.0 適配器
- Mellanox ConnectX-3 InfiniBand PCIe 3.0 適配器
Mellanox SX1036 10/40Gb 以太網交換機和硬件
- 36 個 40GbE 端口（最多 64 個 10GbE 端口）
- QSFP 分路器電纜 40GbE 至 4x10GbE
- Mellanox ConnectX-3 EN PCIe 3.0 雙 10G 以太網適配器
企業綜合工作負載分析
我們的企業存儲基準流程將每台設備預置為具有相同工作負載的穩定狀態，該設備將在 16 個線程的負載下進行測試，每個線程有 16 個未完成隊列，然後在多個線程/隊列深度配置文件中以設定的時間間隔進行測試在輕度和重度使用下顯示性能。
預處理和初級穩態測試：
- 吞吐量（讀+寫 IOPS 聚合）
- 平均延遲（讀+寫延遲一起平均）
- 最大延遲（峰值讀取或寫入延遲）
- 延遲標準偏差（讀+寫標準偏差一起平均）
我們的企業綜合工作負載分析包括四個基於實際任務的配置文件。 開發這些配置文件是為了更容易與我們過去的基準測試以及廣泛發布的值（例如最大 4k 讀寫速度和 8k 70/30，通常用於企業系統）進行比較。
- 4k
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 100% 4k
- 8K（連續）
- 100% 讀取或 100% 寫入
- 8k 70/30
- 70% 讀取，30% 寫入
- 100% 8k
NetApp 希望 FAS2240-2 既可用作 SAN 存儲，也可用作 NAS 存儲，因此我們建立了一個基準協議，在每次測試中檢查陣列在兩種情況下的性能。 作為 SAN 的一部分連接到 FAS2240-2 時的結果由 iSCSI（用於訪問存儲的協議）在密鑰中指示。 在對 NAS 性能進行基準測試時，結果由 SMB（用於這些測試的協議）在密鑰中指示。
在第一個工作負載中，我們測量了具有 4% 寫入和 100% 讀取活動的隨機 100k 性能的長樣本。 在隨機 4K 吞吐量測試期間，當通過 iSCSI 連接時，我們在協議中看到兩台服務器的結果非常相似，兩者之間的差異略大 - 但吞吐量更高 - 通過 SMB。 通過 iSCSI 測得的總吞吐量為 4,732IOPS 讀取和 4,271IOPS 寫入。 對 SMB 工作負載進行基準測試，我們實現了 4,659 IOPS 讀取和 31,420 IOPS 寫入的組合。
平均延遲使用 512 的大有效隊列深度，或每台服務器 256QD。 匯總兩台服務器的結果，我們測量了 iSCSI 基準測試的讀取延遲為 108.18 毫秒和寫入延遲為 119.84 毫秒，通過 SMB 測量的讀取延遲為 109.92 毫秒和寫入延遲為 16.32 毫秒。
最大延遲結果反映了 4k 吞吐量基準的最壞情況。 對於 iSCSI 和 SMB，兩個服務器之間的結果相對一致。 在我們的 iSCSI 吞吐量測試中，NetApp FAS2240-2 在 2033.0k 測試中實現了 4ms 的最大讀取延遲，在兩台服務器上的總和達到了 3093.5ms 的最大寫入延遲。 在 SMB 吞吐量基準測試中，FAS2240-2 保持了 294.5 毫秒的最大讀取延遲和 75.5 毫秒的最大寫入延遲。
與最大延遲報告相比，標準偏差反映了 NetApp FAS2240-2 能夠保持延遲性能而不是最壞情況的一致性。 FAS2240-2 通過 iSCSI 連接，在 55.02k 基準測試期間，讀取操作的標準偏差為 97.32 毫秒，寫入操作的標準偏差為 4 毫秒。 在 SMB 協議中，FAS2240-2 在基準測試中保持非常嚴格的性能，兩個服務器的平均標準偏差均為 5.96 毫秒讀取和 8.35 毫秒寫入。
下一個基準測量 100% 8K 順序吞吐量和 16T/16Q 負載，用於 100% 讀取和 100% 寫入操作。 由於此協議中使用的兩台服務器之間的寫入性能存在微小差異，NetApp FAS2240-2 在通過 iSCSI 訪問時實現了 121,460IOPS 的綜合讀取性能和 45,047IOPS 的寫入性能。 切換到 SMB 連接後，FAS2240-2 使兩台服務器的性能更加嚴格，儘管聚合吞吐量較低，為 47,374IOPS 讀取和 27,282IOPS 寫入。
下一個綜合企業基準測試使用 8k 傳輸大小和 70% 的讀取操作和 30% 的寫入操作來衡量吞吐量。 該基準測試利用各種線程和隊列深度組合，從 2 個線程和 2 個隊列到 16 個線程和 16 個隊列深度。該圖表可以更容易地識別從 iSCSI 連接（紅色）移動時性能的大約翻倍) 到 8k 70% 讀取、30% 寫入基準中的 SMB 連接（藍色）。 在線程數高且隊列深度低的情況下，這兩種連接協議的性能預計都是最弱的。
繪製 8k 70% 讀取和 30% 寫入基準測試中的平均延遲圖表表明服務器之間的性能非常一致，SMB 連接協議導致平均延遲較低，但在高隊列深度時平均延遲的預期峰值。
最大延遲結果揭示了比單獨的平均延遲更複雜的情況。 與平均延遲一樣，SMB 結果在較輕的負載下具有最佳的最大延遲性能，但一旦基準達到線程數 4，這種區別在更高的隊列深度開始消失。iSCSI 和 SMB 結果均達到超過一秒的最大延遲基準測試其餘部分的高隊列深度反映了平台不依賴於協議的潛在限制。
繪製 8k 70/30 基準測試延遲結果的標準偏差產生的結果與預期和 4k 基準測試結果一致，其中 SMB 保持優勢，延遲更一致，兩種協議都經歷了長隊列的最大延遲變化範圍.
我們的最後一個基準測試在 128% 讀取和 16% 寫入操作下使用 16T/100Q 工作負載測量順序 100k 傳輸速度。 當通過 iSCSI 連接時，我們注意到服務器 100,000 和服務器 1 之間的讀取性能差異接近 2KB/s。128k 協議中的總 iSCSI 吞吐量達到 1,247,666KB/s 讀取和 571,454KB/s 寫入。 SMB 測試中的性能較低，儘管服務器之間的差異較小，總讀取速度為 408,305KB/s，寫入速度為 236KB/s。
結論
NetApp 設計的 FAS2240-2 可適應換代升級和橫向擴展場景。 SMB 客戶可以從 FAS2240-2 作為小型 NAS 或 SAN 解決方案的中心開始，隨著容量需求的增加使用外部磁盤架對其進行擴展，然後在 FAS2240-2 達到其容量末端時將其本身轉換為磁盤架通過更換控制器模塊延長使用壽命。 由於整個 FAS 系列磁盤陣列都可以使用 OnCommand System Manager 進行管理，因此隨著基礎設施的發展，學習曲線非常小。 此外，與 Windows 和 VMware 的集成還簡化了部署並幫助 NetApp 系統無縫融入現有 IT 環境。 對於大型企業，FAS2200 系列可用作易於管理的遠程辦公室或分支辦公室存儲。 得益於遠程複製等功能，分支機構/遠程辦公室用戶可以在本地訪問關鍵數據，而不必擔心管理自己的備份例程。 FAS2200 系列非常靈活，起價不到 8,000 美元。
在靈活性方面，FAS2240-2 中一個值得注意的硬件特性是互連選項。 此類中的許多陣列提供以太網和 10GbE 或 8Gb/s 光纖通道作為互連選項。 我們審查的 FAS2240-2 配置有雙端口 10GbE Twinax 附加卡，但客戶也可以輕鬆選擇 8Gb/s 光纖通道夾層卡。 如果需要，在兩者之間切換是一項簡單的任務，只需幾分鐘。 此外，雖然未在本次審查中進行測試，但 FAS2200 系列可以為那些需要閃存池來滿足要求更高的應用程序和工作負載的用戶提供閃存盤支持。
在我們的測試環境中，我們能夠快速使 FAS2240-2 聯機，並在幾分鐘內從全新的開箱條件中調配 LUN 和共享文件夾。 在我們的基準測試中，我們發現主動/主動控制器設置可在 iSCSI 和 CIFS 上提供強大的性能，CIFS 顯示出強大的寫入緩存趨勢，即使測試樣本大小遠大於控制器 DRAM 數量也是如此。 就峰值 I/O 而言，我們能夠在 iSCSI 上的 121K 工作負載中讀取高達 8k 的順序 IOPS，而在 iSCSI 上的隨機 4,700K 工作負載下，讀取的 IOPS 降至約 4。 FAS2240-2 的峰值帶寬在 iSCSI 上測量為 1.2GB/s 讀取和 571MB/s 寫入，而 CIFS 帶寬較低，為 408MB/s 讀取和 236MB/s 寫入。 總體而言，對於未引入 SSD 緩存的 100% HDD 配置，FAS2240-2 能夠展現出強大的功能，並在多個存儲接口上保持非常通用。
優點
- 通過外部磁盤架和可交換存儲模塊的靈活升級路徑
- 多個用戶可升級的互連選項，支持 10Gb 以太網和 8Gb 光纖通道環境
- 支持所有主要接口標準，包括 iSCSI、CIFS 和 NFS
缺點
- 不平衡的塊和文件性能
底線
NetApp FAS2240-2 是一款多功能的統一存儲陣列，部署和管理起來極其簡單，而且能夠隨著組織的數據需求而增長。 FAS2240-2 在家中作為 SMB 的中央存儲庫或在大型企業的分支機構/遠程辦公室，FASXNUMX-XNUMX 提供了一套完整的企業功能，起始價位極具競爭力。
