NetApp FAS存储系统

NETAPP

FAS 存储系统

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目 录

1 NetApp FAS 存储产品概览 ................................................................... 1

2 背景知识介绍：SAN，NAS .................................................................. 2

3 统一存储................................................................................................... 5

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10

3.11

3.12

可扩展存储/单一操作系统及管理接口.................................................................................. 6

Fabric Attached Storage (FAS).................................................................................................. 7

NetApp 统一存储架构 ............................................................................................................. 8

存储虚拟化............................................................................................................................... 9

高可用性架构......................................................................................................................... 10

无中断容量扩展......................................................................................................................11

控制器升级..............................................................................................................................11

满足不同需求的存储介质......................................................................................................11

Flash Cache——智能缓存 ..................................................................................................... 12

NetApp RAID-DP® (双校验 RAID)...................................................................................... 13

与 UNIX 和 Windows 集群软件集成.................................................................................... 14

主动式支持（AUTOSUPPORT）......................................................................................... 15

4 丰富的软件功能 .................................................................................... 16

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

4.10

4.11

4.12

4.13

4.14

4.15

4.16

4.17

4.18

NetApp WAFL (Write anywhere file layout) .......................................................................... 17

FlexVol 和自动精简部署 ....................................................................................................... 17

瞬时备份（快照技术）......................................................................................................... 18

快速恢复 (snaprestore) .......................................................................................................... 19

快速克隆 (flexclone) ............................................................................................................. 20

存储系统 QOS 技术 (FlexShare) .......................................................................................... 20

安全多租户(Multistore).......................................................................................................... 20

数据移动（Data motion） ..................................................................................................... 21

弹性缓存 （Flexcache）....................................................................................................... 22

NetApp 重复数据删除 .......................................................................................................... 23

VMware 集成.......................................................................................................................... 24

永远一致的零数据丢失的文件系统 ..................................................................................... 25

Windows 和 UNIX 数据共享................................................................................................. 25

System Manager ...................................................................................................................... 25

简单网络管理协议 (SNMP).................................................................................................. 26

提高能效................................................................................................................................. 26

病毒防护和文件类型管理..................................................................................................... 26

不受病毒的攻击..................................................................................................................... 27

5 可用性、数据保护和归档解决方案 .................................................... 28

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

5.6

灵活的镜像 (SnapMirror)...................................................................................................... 28

灵活的备份 (SnapVault) ........................................................................................................ 30

异构的灵活备份 (Open Systems SnapVault) ........................................................................ 30

SyncMirror .............................................................................................................................. 30

31

法规遵循 (SnapLock) ............................................................................................................ 32

6 NetApp 存储特性应用场景.................................................................. 32

1

1 NetApp FAS 存储产品概览

NetApp FAS 一体化网络存储系统，其产品定位涵盖面非常广，从高端的 FAS6200

系列到入门级的 FAS2000 系列，从大型的数据中心到企业部门及远程办公室，FAS 系列

产品是市场上唯一能够将块数据和文件数据访问（NAS、FC SAN，FCoE，ISCSI）合

而为一的虚拟化存储解决方案。可以满足不同行业用户对多种应用数据类型如：Microsoft

SQL/Exchange、Oracle、SAP、VMware、文件、图片、影像等各种应用的数据存储和

管理需求。可以简单的定义 FAS 一体化网络存储系统是一款“All-in-One”的磁盘存储产

品，它提供了各种接口类型（IP，FC SAN，万兆 FCoE），具有丰富的软件功能，覆盖

了磁盘存储领域几乎所有的数据管理能力，如快照备份恢复、D2D 备份，灾备、法规遵

从存储、数据生命周期存储等等。

NetApp 在业界以 NAS 和 IP SAN (iSCSI) 著称，同时为那些对性能和可用性要求

苛刻的环境提供了全面、成熟的光纤通道 (FC) SAN 解决方案。通过将高性能存储与独

特的数据管理软件相结合，NetApp 可以提高关键数据的可用性，简化复杂数据管理环境，

提高效率并且降低存储成本。

NetApp FAS 一体化网络存储系统通过同一个硬件平台（单一操作系统）来同时满足

NAS，FC SAN，FCoE，iSCSI 和等不同类型的存储访问需求，主要特点是提供极其丰

富的软件进行数据管理。

数据驱动型环境的范围、规模和复杂性要求创新思维。NetApp 最新的敏睿数据基础

架构可简化扩展性数据管理，并支持对业务机会做出即时响应。

数据的急剧增长为改进业务服务创造了机会，但也会给数据中心资源带来压力。

NetApp 的敏睿数据基础架构可优化规模化数据管理，并能对业务机会做出即时响应。

NetApp 提供的敏睿数据基础架构具有以下特性：

至能——通过基于策略的管理（进行扩展时不需要增加人员），高效、高性能地自动

配置和优化存储资源

至久——在必要的迁移和升级（包括完整系统更换）过程中，也可保持 100% 的数

据可访问性

至极——使用单个统一架构，将存储资源从数 TB 无缝扩展到 50 PB

1

2 背景知识介绍：SAN，NAS

SAN （Storage Area Network）存储区域网络是指存储设备和服务器之间通过 SCSI

协议进行数据访问，而 SCSI 协议是承载在 FC 光纤上或者其他底层网络协议上，从而可

以拓展服务器到存储之间的距离，这样构建起的集中式存储叫做 SAN 存储，用于连接服

务器和存储设备的网络则叫做 SAN。SAN 可以被看作是存储总线概念和 DAS（Direct

Attached Storage）直连存储的一个扩展，其重要概念是，前端的服务器象使用本地硬盘

一样使用后端的存储。传统的 SAN 使用专门的存储访问协议 FCP，并且要求使用 FCP

交换机（通常叫做 FC SAN 交换机），发展到今天，SAN 的概念有了很大的扩展，像我

们现在说的 iSCSI 和 FCoE 都属于 SAN 的范畴。这三种协议都是采用串行 SCSI 协议进

行对后端磁盘的读写访问，但是分别采用了不同的底层协议栈进行封装，以满足不同性

能、成本方面的需求，往未来看，FCoE 应该是大势所趋。有一个很简单的方法来帮助大

家理解什么是 SAN，就是：如果主机和存储之间是采用 SCSI 协议来进行磁盘数据访问

的，那就是 SAN。

FC SAN 和 FCoE 的物理连接拓扑示意图：

FC SAN系统网络环境拓扑图

企 业 局 域 网 络 Enterprise LAN

FCoE 物理连接拓扑示意图

WINDOWS

Unix

DB cluster

Linux

Mail cluster

10Gb

Converged

Ethernet w/ FCoE

WIN2000/2003

IBM AIX / HP-UX /

SUN Solaris

Red Hat / SuSe

FC SAN

存储区域网络

FC SAN光纤交换机

FC SAN光纤交换机

以太网 存储FC SAN存储系统

FC SAN

NAS（Network Attached Storage）网络存储，简单的说， NAS 是通过 TCP/IP 网

络连接，通过文件访问协议（CIFS/NFS）提供存储访问的存储设备。对于主机来说，NAS

2

存储呈现给主机的存储单元是以网络盘（Windows 环境）或 nfs mount（UNIX 环境）的

方式呈现的，服务器使用的是一个网络文件系统。NAS 使用以太网络交换机进行服务器

与存储之间的连接。尤其注意：不能简单地以 TCP/IP 协议或者 Ethernet 协议连接作为

是否是 NAS 的依据；比如：ISCSI 使用 TCP/IP 协议，FCoE 使用 Ethernet 协议，但他

们都属于 SAN。

NAS 和 iSCSI 的物理连接拓扑示意图：

NAS / iSCSI 网络存储拓扑图

Users

Enterprise

LAN

Windows,Unix, NetWare

or Linux Servers, With

iSCSI initiators

Standard GbE Switch

LAN

千兆以太

存储网络

Gigabit

Ethernet

Storage

Network

千兆以太网交换机

NAS / iSCSI 存储系统

存储协议比较：

FCP

数据访问协议

SCSI

承载协议（底

FC Channel

层通信协议）

使用交换机 FC 交换机

文件共享能力 无

iSCSI NAS

SCSI NFS/CIFS

Ethernet / Ethernet /

Ethernet

TCPIP TCPIP

FCoE 交换机

Ethernet 交

Ethernet (包括：

如：Cisco Nexus

换机

万兆)交换机

无 无 协议本地支持

FCoE

SCSI

最适合的环境

通用数据库环 高性能数据库环

低成本环境

境 境

文件访问，需要

共享，通用 UNIX

数据库等

注意：如果在文件访问的环境错误地使用了 SAN 存储，其结果是得不偿失的。有些

3

人会说，SAN 使用的 FCP 协议的性能优于 NAS 协议，所以应该使用 SAN。但实际上，

通常文件访问环境决定性能的根本因素是文件系统的性能，而不是访问协议的吞吐。在

文件系统的性能比较上，主机上的通用文件系统的性能与功能是远远不能与专用 NAS 设

备 进 行 比 较 的 。 如 果 需 要 对 这 个 结 论 的 进 一 步 证 据 的 话 ， 可 以 去

/sfs2008/results/ 和 /sfs97r1/results/ 去自己了解

并比较一下各个测试结果。“合适的永远是最好的！”

4

3 统一存储

统一存储的概念，这两年在市场上炒得沸沸扬扬，各个存储产品似乎都迫不及待地

给自己加上统一存储的标签。然而，需要搞清楚的是，

为什么统一存储概念会得到市场的认同？ 什么样的存储才能被称作统一存储？才能给用户带来真正的价值？ 统一存储会得到市场认同的根本原因在于：用户对存储架构简化的需要。由于 IT 应

用的多样化，以及数据管理功能的更高要求，存储架构也日趋复杂。而统一存储的概念

恰恰满足了用户“化繁为简”的要求。

目前存储市场上号称“统一存储”的产品不止 NetApp 一家提供，但是这些产品并不

都是真正的统一存储，需要仔细鉴别。

统一存储的意义在于简化存储架构 – 这不仅意味着存储设备数量的减少，而且更重

要的是能够减轻存储管理的负担，提升存储效率。

1993 年，NetApp 就已经开始向市场提供 NAS 存储系统，用于存放用户的文件，

NetApp 最初的产品名字叫做“Filer”，即起源于此。

2002 年，NetApp 开始在其 FAS 存储产品上支持 FCP 协议，2003 年又首先支持 ISCSI

协议，加上原本就支持的 NFS/CIFS 等 NAS 协议，就形成了今天我们看到的 FAS 统一

存储架构。这个架构的意义在于，它可以在一套系统上同时支持多种不同的存储访问协

议，从而避免了为支持不同存储协议而需要购买多套不同存储设备。这种支持是从内核

层面上支持的，是完全原生的支持。它带来的好处如下：

• 支持多种存储协议，统一了 SAN 和 NAS，简化存储架构，减少了存储设备

的采购；

• 单一系统管理，大大降低了管理负担；

• 整合了 SAN 与 NAS 的存储资源，提升存储效率； 市场上有一些号称“统一存储”的产品并不是真正的统一存储架构，其本质仍然是

多套系统组合而成的，即：一套 SAN 产品+NAS 网关+管理平台；这种架构实际上是一

种集成架构，实际上并不能提供真正统一存储所带来的好处：

• 仍然需要多套系统，不能减少存储设备；

• 内部本质上还是多套系统，需要管理多套系统，不同的管理命令与操作；即

5

使在管理界面上有所整合，但并不能减少管理所花的时间（因为，一个管理

命令去到后台仍然会分解成若干串行的命令执行，任务执行时间不会减少）；

而且，界面整合后，如果命令执行错误，排错会更加困难；

• SAN，NAS 所使用的存储资源仍然是分开的，不能有效提升存储效率；

在 2008 年，NetApp 宣布在 FAS 存储系统上支持 FCoE，随着越来越多的用户采用

FCoE 和万兆以太网，未来在存储连接上也会形成统一连接，即：在万兆以太网上同时支

持 SAN 协议与 NAS 协议。这将会把统一存储的概念带到一个新的高度。

3.1 可扩展存储/单一操作系统及管理接口

NetApp 采用一个单一的操作系统、可扩展的系统架构，只需要一个管理界面便可管

理其整个存储系列。NetApp 的存储架构有着强大的扩展能力，可以支持从不到 1TB 的

入门级系统到包含超过 1000TB 的高端企业级系统，管理生产和二级存储系统，并无缝

地在所有系统之间交换数据，都使用一个操作系统和管理界面。此外，数据可以在主储

存（使用高性能磁盘驱动器）和二级存储（使用低成本的 ATA 磁盘驱动器）之间复制。

这种独特的技术能力能够在主存储和较低成本的二级存储之间成复制数据，使用相同的

接口和技能来管理两种类型的存储，比那些必须在两个站点上都使用相同型号的昂贵的

6

主存储的友商实现了更低的 TCO。

如果多个站点有广泛的存储需求，大多数友商会使用不同的、不兼容的存储系统（一

个用于入门级/中档，另一个为企业级，另一个用于 NAS 等等）。每个这样的系统通常有

不同的操作系统和管理接口，这样，培训成本就显然增加了。而 NetApp 统一的存储架构

确保客户可以在一个可扩展的存储系统上管理整个企业的数据。

3.2 Fabric Attached Storage (FAS)

对主存和二级存储上的应用程序来说，NetApp FAS 系列的存储提供了可扩展、高性

能、高可用的存储解决方案(证明达到 99.999%的数据可用性)。模块化的体系结构和强

大的虚拟化功能使企业能够选择适合的规模，并且可以随时根据需求灵活扩展，提高资

源利用率和投资回报率。

NetApp 存储系统是易于管理，专门为可扩展的、以网络为中心的 IT 系统架构而设

计。NetApp 存储解决方案可以整合整个企业众多业务的存储需求，在多服务器混合环境

中实现有效地数据管理。减少了数据中心操作的成本，简化了灾难恢复规划，确保业务

连续性。

NetApp 存储系列容量从不到 1TB 到超过 1000TB，可以是单或双控制器配置。存储

容量可以动态增加而不会中断正常的数据 I/O。此外，最大容量达到了每个型号的限制时，

从一个型号升级到另一个型号所需要的全部操作就是一个简单的“控制器更换”。升级通

常在不到 30 分钟完成，并同时保持数据的完整性。所有 NetApp 存储系统使用相同的操

作系统、软件和管理接口，因此不需要再次培训。NetApp 的 FAS 系列存储还支持混合

SAS、FC 和 SATA 磁盘，为每个单独的应用程序选择正确的存储资源提供最大的灵活性。

主存储适合支持负载需要持续的、高性能的数据访问，如密集的数据库活动、频繁

访问的用户数据。在需要比磁带提供更快的随机访问，却不需要持续的、高性能的情况

下，二级存储是最理想的解决方案。它填补了快速、昂贵的主存储（FC/SAS 磁盘）和

便宜、慢速的归档存储（磁带和光盘）之间的性价比鸿沟。

NetApp 的 FAS 产品系列可以使客户用接近磁带介质的成本实现类似主存储的性能。

NetApp 存储系统，三层存储架构（Disk-To-Disk-To-Tape），即通过在主存储器和离线存

储（磁带库）之间加入以经济的 SATA 磁盘为基础的存储，完美互补且极大地提高现有

的磁带备份、归档和数据保护方案，

7

用于备份和恢复数据，NetApp FAS 系统可以作为大的磁盘缓存或完全替换磁带备份

设备改善现有的磁带备份操作。许多传统软件备份厂商，比如 Symantec，完全支持这个

模式。此外，这些系统可以部署于远程的、低成本的容灾环境。高吞吐量和即时数据访

问的基于磁盘的二级存储可以实现比任何磁带更快的数据恢复。借助 NetApp，关键的应

用程序可以在几分钟内恢复服务，并显著降低计划外的中断的影响。

通过提供低成本、高容量的二级存储，NetApp FAS 系统提高了数据保护能力，加速

数据恢复，甚至可以在紧急情况下作为主存储设备。

3.3 NetApp 统一存储架构

NetApp 的存储系统（见下图），包含多种型号。所有型号都使用同一架构，只是在

容量、性能、连通性选项和后端驱动类型（FC、SAS、SATA)有所不同。下图展示了当

前 NetApp 存储系统的型号。其中 V 是虚拟化存储网关。

8

3.4 存储虚拟化

IT 有个广泛认同的观念，管理复杂性随着向现有 IT 环境添加的组件的增多而增加。

NetApp V 系列开放式存储控制器却是个特例。V 系列控制器可降低异构存储环境的复杂

性，而不是增加其复杂性。

NetApp V 系列开放式存储控制器使 IT 团队能够以一致的方式管理由多个存储供应

商(包括 EMC、Fujitsu、IBM、Hewlett-Packard 和 Hitachi Data Systems)提供的存储阵

列，并且事半功倍。V 系列控制器有助于使用这些第三方系统的容量，如同使用自带的

存储一样。

通过利用 NetApp 技术，您可以大幅提高存储效率，增强数据保护并简化数据管理，

并且这些优势都是在维持现有存储投资的情况下实现的。

V 系列控制器使您可以借助对 FC SAN、FCoE、IP SAN (iSCSI)、NFS 和 CIFS 协

议的本地支持灵活地提供文件服务和存储基于块的数据。使用您的现有光纤通道 SAN

结构将 V 系列连接到您的存储阵列。然后向 V 系列控制器提供 LUN，就像 V 系列是应

用程序主机一样。这些阵列 LUN 被收集到存储池中 （NetApp 卷和 LUN 就是从该存储

池中创建的），转而从 V 系列控制器分配到应用程序主机。您通过 V 系列提供强大的新

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功能的同时，可以维持 FC SAN 存储阵列和主机之间的现有连接。或者，您可以将数据

从存储阵列 LUN 迁移到 NetApp LUN，在 V 系列后面管理所有容量。之后，您将可以灵

活地在存储阵列中增加新容量或通过添加 NetApp 磁盘架增加新容量。V 系列还可与

NetApp FAS 系统交互，为所有主要存储平台提供一致的界面。

通过 V 系列控制器，您可以大幅提高磁盘利用率并回收异构存储环境中的搁置容量。

借助多种强大的 NetApp 技术（包括主存储的重复数据删除和自动精简配置），这一点得

以实现。如果客户在 FC SAN 存储阵列前面安装 V 系列，并将其数据移动到 NetApp LUN，

那么他们通常可回收很多容量，以至于几个月都无需购买磁盘驱动器。新容量的消耗速

度也会放慢，因为原始存储得到更高效的使用。使用的磁盘驱动器更少还意味着可节省

电耗、散热成本和机架 空间。

3.5 高可用性架构

NetApp 技术在减少昂贵的停机时间，从而最大化的保证关键型数据的访问上优势明

显。标准特性和可选的软件功能的组合允许 NetApp 系统提供 99.999% 实测的可用性。

NetApp 的双控制器系统没有单点故障。磁盘柜由多个通路连接，允许控制器与任何

磁盘通讯。NetApp 的集群故障切换技术可以自动接管故障控制器的所有功能。两个控制

器通过私有的内部连接进行通讯，并且每个保持一份对应控制器的非易失性高速缓存内

容的镜像。在正常操作期间，两个控制器都是活跃的，而且提供数据服务。集群故障转

移软件不断地监测两个控制器的健康。如果它在一个控制器上探测到一个灾难性的硬件

故障，它会自动启动一个故障转移操作，将数据服务转移到其合作伙伴控制器（且保证

转移期间的数据完整性）。一旦故障转移操作完成，接管控制器将自动恢复故障控制器的

数据服务。接管控制器的数据服务完全不受影响，并且在整个故障转移操作期间完全可

用。接管控制器维持这种双重数据服务模式，直到管理员发起操作恢复数据服务到原来

的状态。整个故障转移过程是自动的，不需要任何手工干预，通常在不到一分钟完成。

另外，每个控制器包含冗余热交换冷却风扇和电力供应。系统还可以配置使用一个 或多个热备盘，去自动接管任何故障的磁盘。系统可以配置多个光纤通道或以太网接口 卡，当一个 I/O 端口故障时可以通过备用路径自动继续。如果使用备用电源（如备份发电

机或 UPS），系统会自动、无中断地切换到备用电源。

10

3.6 无中断容量扩展

因为 NetApp 有效地集成了 RAID、磁盘优化和卷管理技术。在典型的 RAID 环境中，

数据卷可以动态的扩大或缩小无需停机时间或任何数据的变更。随着存储需求的增长，

额外的容量（扩展柜或磁盘驱动器）能够被无中断的增加和部署。这 SAN 和 NAS 环境

同样适用。

3.7 控制器升级

随着性能和容量需求的不断变化，NetApp 存储系统提供在所有存储型号之间灵活迅

速地升级，而不是昂贵的和破坏性的“叉车式”升级或数据迁移。如客户存储需求超出

了一个控制器型号的容量和性能限制，可以升级到任何其他控制器型号（甚至升级到我

们最高端的系统），而不需要任何数据迁移并能在不到 30 分钟内完成。这种升级的方式

是简单的用另一型号的控制器替换现有的控制器。所有数据，包括 Data ONTAP 操作系

统，将保留在现有的磁盘驱动器上。

3.8 满足不同需求的存储介质

OLTP 数据库几乎是每家企业数据中心的核心。这些高事务工作量可以通过始终如一

的高性能 SSD，最高性能密度与最低的延迟相结合而受益。

如果 SSD 设备不在您的计划内，可以考虑采用高性能的 15k RPM 的 SAS 磁盘来获

得磁盘驱动器的最高性能。相反，非活跃的归档数据放置在 SATA 磁盘上，通过最大化

容量和密度来使得每 GB 的成本最低。

最主流的办公生产系统文件服务和相类似的工作需求都能通过采用 2.5 寸 10k RPM

的 SAS 磁盘取得性能和存储容量密度的最佳平衡点。对于邮件和协同类应用，其产生的

热点数据不可预测，可以受益于通过结合具有智能自动化的读缓存 FlashCache 技术和低

成本的 SATA 磁盘来降低成本。加上 NetApp 专利技术的 RAID-DP®双磁盘校验，您可

以同时获得性能、成本控制和可靠性 3 种优势。

DS4243 磁盘架

D4243 是我们最通用的磁盘架，它

可以支持多种要求：从最大容量和存储密

1

1

度到极高性能和性能密度。此磁盘架的高度为 4U，支持 24 个硬盘驱动器或者 SSD。选

择将此磁盘架与大容量 SATA 驱动器配合使用，可最大限度地扩大容量并优化成本，还

可以与 15k RPM 的 SAS 驱动器配合使用实现最佳硬盘驱动器性能。配合使用 DS4243

与 SSD，可以实现持续低延迟和最大性能密度。

DS2246

在采用 SAS 和小型硬盘驱动器方面，

NetApp 领先于其他企业网络存储供应商。

NetApp 的 DS2246 磁盘架在仅 2U 的机架

空间中容纳了 24 个 10k RPM SAS 2.5 英寸

驱动器，从而同时实现了高存储密度和高性能密度。对比配备相同容量 SAS 驱动器的 4U

高的 DS4243 磁盘架，DS2246 的存储密度高一倍，性能密度可以提升 60%，并且耗电

量可以降低 30%到 50%。

3.9 Flash Cache——智能缓存

智能读取缓存，在减少延迟的同时提高 I/O 吞

吐量，而无需添加更高性能的磁盘驱动器。使用闪存

模块可以提高随机读密集型应用（如文件服务、邮件、

OLTP 数据库和服务器/桌面虚拟化）的性能。对于

许多工作负载，还可以将闪存与 SATA 驱动器结合

使用，可以同时满足容量和性能的需求。

12

闪存模块可以将活动数据块放置到存储控制器中，与磁盘相比，能将访问速度提高

10 倍甚至更多。闪存模块提供的性能与 SSD 相当，而不必创建其它存储层。您无需为

获得最佳性能在存储层之间移动数据。整个过程自动完成，因为支持存储控制器的每个

卷和 LUN 都要进行缓存。您可以通过软件设置，从三个操作模式中进行选择，根据特定

工作量调整闪存。在负载最重的时候，您也可以将 FlexShare® 服务质量软件与闪存模

块结合使用，优先缓存最重要的卷和 LUN。

我们使用行业标准的基准测试证实：闪存可以减少存储系统中多达 75% 的磁盘驱

动器，而 I/O 吞吐量没有变化，并且响应速度更快。在这些测试中，我们还将 15k RPM

光纤通道驱动器换成了数量更少、容量更大且与闪存结合使用的 SATA 驱动器。SATA 驱

动器和闪存卡的结合使用在提供同等性能的同时增加了 50%的存储容量。闪存模块可以

减少提供存储容量不需要的磁盘驱动器，从而减少存储系统购买成本，并持续降低电耗、

散热和机架空间成本。

3.10 NetApp RAID-DP® (双校验 RAID)

NetApp 的存储系统缺省使用称为 RAID-DP 的双校验 RAID 技术（NetApp 对于 RAID

6 的实现），在比 RAID 5 多消耗 1 块校验盘的基础上提供了比 RAID 1（镜像）、RAID 0+1

（条带+镜像）以及 RAID 5 更高的可靠性，且没有额外的性能开销。此外，和 RAID 1

13

和 RAID 5 相比，RAID-DP 提供更高的性能。

RAID-DP 在一个 RAID 组中出现两块磁盘故障的情况下，依然保证数据的有效性。

在一般单校验 RAID（RAID 3，4 或 5）甚至 RAID 1 中，当 RAID 组在重构时，如果出

现第二块磁盘故障则会导致数据的丢失。随着单个磁盘容量的增大，磁盘故障后的重构

时间也相应增加，风险也就相应增加了。即使是采用 RAID 0+1 的方式，也不能像 RAID

DP 那样在任意两块磁盘故障的情况下保证数据不丢失。RAID DP 不仅能够允许两块磁

盘故障，而且在 RAID 组中只增加一块校验盘，和 RAID 0+1 相比具有明显的成本优势。

没有其它的 RAID 方式，能够像 RAID DP 那样同时实现高可靠性、高性能和低成本。

3.11 与 UNIX 和 Windows 集群软件集成

NetApp 存储相同完全支持操作系统集群技术（Microsoft 的 MSCS，IBM 的 HACMP，

HP 的 MC Service Guard，以及 Veritas Cluster Server）。支持操作系统的多路径管理和

操作，以便与前端集群软件更好的协作，保证高可用集群中数据在主机服务器和存储控

制器之间的存取。存储的高可靠性和主机集群相结合，在应用环境中提供了更高的可靠

性。

14

3.12 主动式支持（AUTOSUPPORT）

AutoSupport 是 NetApp Data ONTAP®操作系统中一项适用于所有 NetApp 系统的

“自动通知”功能。它提供集成的高效监控和报告功能，可持续检查客户的系统运行状

况。AutoSupport 收集详细的性能数据, 此类数据会发送给 NetApp 技术支持部门和其

他用户指定的邮件地址，以便在需要时提供预防支持服务并快速解决问题。

AutoSupport 将诊断数据发送回 NetApp，自动对数据进行分析，找出可能会影响系

统稳定运行和性能的问题。诊断结果可通过 NetApp 支持网站上的 My AutoSupport 工

具获得。

15

4 丰富的软件功能

所有 NetApp 存储系统使用相同的操作系统，Data ONTAP，因此对于系统管理员来

说，如果开始使用 NetApp 入门级的磁盘阵列，即使以后升级到 NetApp 最高端的企业级

磁盘阵列，都不需要再次培训学习。NetApp 统一存储系统的核心 Data ONTAP 集合了

NetApp 的专利文件系统（Write Anywhere File Layout (WAFL)），带电池保护的 NVRAM，

RAID 管理系统，卷管理系统和强劲的基于微内核设计提供高速数据访问。Data ONTAP

体系构架设计中，去除了所有与数据数据服务和数据保护无关的功能，使得系统性能达

到最优。基于微内核的架构设计，使得不需要复杂硬件配置和人工性能调优，就能使整

体系统达到最大响应速度和最高吞吐量。Data ONTAP 提供最优的扩展性，从小于 1TB

的入门级阵列到大于 1000TB 的企业级阵列，从 SAN 到 NAS，从 FC 接口到 IP 接口，

从一级存储到二级存储，Data ONTAP 都能无差别同时支持。此外，NetApp Data ONTAP

系统已经通过了 DIAS 联合交互测试中心的 IPv6 测试。

Data ONTAP 8 （2009 年秋发布）新一代开放式系统，在各方面都达到了新的高度：

最佳的扩展性和灵活性，最优的业务敏睿性，企业级 24*7 业务连续运行性能，帮助企业

降低 TCO。Data ONTAP 8 的发布，使企业可以加速部署面向服务的系统构架，应对复

杂的应用环境和数据中心虚拟化需求。

Data ONTAP 8 两种模式 (7-mode 和 Cluster-mode)：

• Data ONTAP 8.0 7-Mode 是 NetApp Data ONTAP 7G 的升级版本，运行于

NetApp 存储系统，满足从入门级到企业级数据中心的需求。同时支持 UNIX，

Windows，Web 等各种应用。7-mode 提供了可扩展的性能和灵活的存储环

境，为应用提供存储和支持，整合数据，为企业提供可信赖的数据访问环境。

• Data ONTAP 8.0 Cluster-Mode 提供当前业界最大的吞吐量和扩展性，满足

高性能计算和数字媒体领域应用需求，帮助用户更快的面对市场变化。

Cluster-mode 达到了极高的性能、可管理性、可靠性，广泛支持 Linux，UNIX，

Microsoft Windows 集群环境。

Data ONTAP 8.0 Cluster-Mode 满足高可靠性要求，所有控制器成对配置。

最大支持 12 套 FAS 系列存储互联，每秒吞吐量可以达到 GB 级，最大支持

容量达到 50PB。 Data ONTAP 8.0 Cluster-Mode 支持各种类型硬盘的混合

16

使用，包括 FC、SAS 和 SATA。

4.1 NetApp WAFL (Write anywhere file layout)

WAFL 文件系统可以写在硬盘的任意位置，与传统的 RAID 方式比较，最大程度减

少了计算 RAID 校验时的性能消耗。 与传统文件系统不同，WAFL 将文件系统的元数据

metadata（inode，block maps， inode maps）也当做文件处理，因此元数据也可以分

布在任意的位置。通过将多个写入合并到一起，在计划的时间写入同一个 RAID 条带位

置，消除了传统方式 RAID 的“读取-修改-写入”带来的性能惩罚。WAFL 技术将多次写

入合并为一次写入后再做条带化写盘，这使得使用 RAID4 成为可能（甚至成为推荐方式）。

在 Data ONTAP 设计之时，通常认为 RAID 4（使用专用的校验磁盘）会导致写性能瓶颈，

因为写入任意一个盘的同时都会更新校验盘。然而 WAFL 的条带化方式消除了可能产生

的瓶颈，并且使得 RAID4 成为一种高度优化的写入方式。将多次写入合并为一次写入，

要求在写入磁盘之前系统必须将数据存放在可靠的缓冲区，DataOntap 使用 NVRAM（非

易失内存）存放写入数据的日志，然后通知上层应用程序写入完成。

4.2 FlexVol 和自动精简部署

NetApp FlexVol 技术实现真正的存储虚拟化和降低客户整体拥有成本，帮助用户减

少业务中断风险，提供极大的灵活性，使企业能快速灵活地适应复杂多变的需求。FlexVol

自动将多个硬盘聚合为存储池，在存储池上建立多个灵活卷。这种灵活性意味着客户可

以更加专注于数据，而不是底层硬件，因为硬件的变动非常容易和快速。客户可以在任

意时间以任意方式增加存储资源而不需要停机，使升级变得很容易。

Data ONTAP 的 FlexVol 技术实现高度的存储虚拟化，不需要重新划分存储，不需要

重组 RAID，即可以动态调整数据卷的大小（扩大或缩小）。这使得用户可以按照每一个

数据集的特性管理数据，快速响应企业不断变化的需求，降低实施管理费用，大幅度提

高存储利用率。不需要停机，容量即可以在不同卷之间随意分配。即使当卷正在被访问

时，NetApp FlexVol 技术也可以随意扩大或者缩小卷，并支持 iSCSI、NAS、NFS，CIFS

各种协议，从而在现在或者未来的任意时间，重新部署存储资源。

NetApp FlexVol 自动精简分配意味着通过超额分配未用空间，从而快速适应企业不

17

断变化的需求。这种按需分配模式按照应用的实际需求分配存储空间，无论多余分配的

容量是否已经提前安装。因为可以分配比实际磁盘更多的空间给前端主机和服务器，所

以可以推迟存储的采购时间，当应用需求真正到来时，再去采购存储。由于存储系统的

价格随时间而降低，从而为客户节省投资。

4.3 瞬时备份（快照技术）

数据卷的瞬时备份是 NetApp 存储系统的标准特性之一（Snapshot，快照）。每个卷

支持多达 255 个只读快照。每个卷的快照都可以分别定制，在各自计划的时间执行，或

者集成在第三方软件中调用（如 Exchange、Oracle、SQL 数据库和 VMware 等）。无论

单个文件还是整个目录的恢复，都可以通过简单的命令行或者图形界面的拖拽方式轻松

完成。NetApp 的快照技术只占用很少的空间，不需要中断服务，而且不会影响系统性能。

此外，无论执行多少份快照，都绝对不会影响性能。

NetApp 的快照技术的优势：

• 自动的，几乎瞬时的备份（对用户无影响）——NetApp 的快照 技术允许用

户执行更频繁的备份（例如一天多次，且不影响性能），万一数据损坏或者受

到病毒感染，可以提供更多的恢复时间点，用快照技术备份，可以将备份时

间缩短到几秒钟。更频繁的备份意味着更少的数据丢失风险。例如 oracle，

更频繁的备份（比如每小时一次）可以减少数据库恢复时用 log 回滚的时间（如

果用磁带，也许需要 24 小时以上）。快照技术可以集成进许多应用软件，如

Exchange，SQL，Oracle 等，使应用可以完成不停机备份。

• 更多的恢复时间点——磁带备份一般每天执行一次，使用快照技术，可以执

行更多备份，比如每小时一次。万一需要恢复，频繁的备份将减少数据丢失

的风险。

• 秒级恢复——单个文件、整个目录甚至整个卷的恢复时间（与卷大小无关）

都缩短到几秒钟。

• 可以与原数据并行访问提高效率——数据卷的任一快照都可以当做只读数据

使用。只读类型的应用，如备份，开发测试，报表，数据挖掘，都可以使用

该快照，而不会影响原来数据卷的正常读写访问。

• 减少额外存储需求——NetApp 独特的快照技术，快照（最大 255 个）只需要

18

很少的(典型情况 10-20%) 额外空间。友商的技术一般需要为快照预留最多

100%的额外空间。这是非常巨大的技术差异。

• 实现无磁带备份——使用 NetApp 独特的快照技术，数据卷备份瞬时完成，无

需再使用慢速的磁带备份。对于数据离线备份，可以再使用 NetApp SnapVault

技术将数据复制到其它阵列。快照还有以下优势：

o 备份性能和备份效率——传统的磁带备份通常需要几个小时，NetApp

的基于快照的备份方式，几秒钟就可以完成，而且不会中断应用。

o 备份可靠性——快照数据有 RAID 保护，安全性非常高。对于磁带备

份，如果一个备份使用多个磁带，其中任何一个磁带损坏，数据都会

不可恢复。

4.4 快速恢复 (snaprestore)

Data ONTAP 的 SnapRestore 快速恢复技术，可以在几秒钟内将数据卷恢复到前面

一个时间点。SnapRestore 基于 NetApp 独特的快照技术，它给用户提供了完整数据卷

级别的瞬时保护。SnapRestore 几秒钟就可以完成（与数据卷大小无关），而且不会造成

额外的大量读写操作，这点与其它厂商的技术不同。使用磁带恢复一个完整的文件系统

至少需要几个小时以上，恢复出来的数据可能已经不是最新的，由于每次磁带备份的间

隔时间不会很小，加上冗长的恢复时间，会导致数据长时间不能正常访问。

SnapRestore 恢复的时间点就是上一次快照时的时间点。关键数据库或重要的数据

可以采用更频繁的备份策略，快照的时间间隔可以更小。当需要恢复时，更频繁的快照

间隔意味着更少的数据丢失。例如，管理员可以为数据库设置每 30 分钟一次快照，万一

数据库损坏，管理员可以从很多（最多 255）快照中，选取任何一个做恢复，无论 50GB

还是 10TB 大小，几秒钟就能完成。

NetApp SnapRestore 快速恢复技术的基础是快照，它提供了自动的、瞬时的、数

据块级别的增量备份，这可以更加有效的提高存储空间利用率。

19

4.5 快速克隆 (flexclone)

NetApp FlexClone 技术提供真正的数据克隆——不需要额外的空间，瞬时复制完整

数据卷或数据集。每一个克隆出来的数据卷都是完整的，能够任意使用，例如软件测试、

开发，系统升级预演，完整数据集模拟计算，数据库测试等。FlexVol 和 FlexClone 技术

可以帮助用户更快更有效的部署系统，同时降低费用。

4.6 存储系统 QOS 技术 (FlexShare)

NetApp 统一存储使企业得以更灵活地设计实施整体存储方案。NetApp FlexShare

技术是强劲的负载管理工具，在 NetApp 存储系统上提供服务质量（QOS）管理。使用

FlexShare 技术，用户可以在一套存储上管理多个任务，对于每个任务设置不同的优先级，

调度现有存储资源，提高处理效率，保障关键业务的处理优先级。FlexShare 使管理员可

以有效整合不同应用，对数据卷分配优先级，当应用需要时动态调整。

4.7 安全多租户(Multistore)

MultiStore 是一个软件解决方案，它提供跨企业的安全、多协议存储整合。通过对

20

网络和存储资源安全分区，将多个域和多个服务器整合到一个 FAS 存储中，通过分层管

理模式，降低整体成本。

• 文件服务器整合——Windows 和 UNIX 文件服务器不需重新配置，即可以非

常容易的整合在一个 FAS 存储中。

• 资源安全分区——将共享的网络和存储资源分区，互相绝对隔离，绝对安全

• 简化数据迁移——简单快速地迁移数据，简化灾难恢复、硬件升级、快速平

衡资源利用率

• 简化管理降低 TCO——统一存储架构简化企业 IT 部署，降低管理多套互不兼

容产品的成本

• 创建真正动态数据中心——所有数据的展示、移动、保护都限于用户和应用

边界，确保安全。

4.8 数据移动（Data motion）

NetApp Data Motion 使您在保持持续访问应用程序的同时，轻松快捷地在多个存储

系统之间迁移数据。 从而您可以在保持共享存储基础设施运行的同时，添加容量、更新

基础设施技术以及平衡性能。

21

NetApp Data Motion 集成了三个久经验证的 NetApp 软件技术 - MultiStore®、

SnapMirror® 以及 Provisioning Manager - 可在物理和虚拟环境下实现实时数据迁移。

现在，您可以使应用程序客户端持续连接到数据，无需考虑数据的实际驻留位置。

现在，您可通过顶级服务实施真正的多租户存储基础设施，彻底告别传统的计划停

机时间。计划例行维护、软件升 级和技术更新过程将大为简化，因为单个硬件的中断并

不会影响数据的可用性。这对虚拟服务器环境和“IT 即服务”的产品尤为重要，对于这类

产品，移动性和全天候可用性至关重要。

NetApp Data Motion 专为物理和虚拟服务器环境打造。它支持所有主要的虚拟服务

器环境，包括 VMware®、Microsoft® Hyper-V™ 和 Citrix XenServer。

关键特性：

• 数据移动时，保持应用不中断，在物理和虚拟换环境下，保证客户端 24X7

的访问

• 周期性维护，容量扩展，更新基础架构不再需要计划内的停机时间窗口

• 根据负载的需要，动态调整服务级别

• 与所有的虚拟化环境相结合，包括基于主机的数据迁移技术。

4.9 弹性缓存 （Flexcache）

借助 FlexCache® 软件，您可以针对大型计算场横向扩展存储性能，还可以加快从

远程办公室访问数据的速度，而无需管理员干预。 FlexCache 软件可在存储基础架构中

创建缓存层，自动适应不断变化的使用模式，从而消除性能瓶颈，而无需进行繁琐的管

理工作。

此外，FlexCache 还能使用本地卷在您基础架构中的任意位置自动缓存热数据集并

为其提供服务。这适用于以下情况：

• 计算密集型应用，例如电影渲染、电子设计自动化、地震分析以及财务市场

模拟

• 分布式环境中的软件开发和测试

• 需要访问公司数据集的分支机构

FlexCache 用于远程缓存时，可简化文件分发并降低整体数据管理和 WAN 带宽成

本。FlexCache 软件可解决一些当今最难的数据访问和数据管理问题，并且可以添加到

22

运行 NFS 的现有 FAS 或 V 系列系统中。源卷可以位于运行 Data ONTAP® 软件（在

标准模式 [7 模式] 或集群模式下运行）的存储阵列上，而 FlexCache 卷必须位于在标

准模式（7 模式）下运行的存储阵列上。

4.10 NetApp 重复数据删除

许多存储解决方案提供某种类型节省空间的功能以删除重复数据，通常被称为重复

数据删除和/或单实例数据存储。NetApp 的做法是，将重复数据删除技术紧密集成在 Data

ONTAP 中。正因如此，NetApp 的重复数据删除解决方案是与应用程序和协议无关的。

无论是哪种类型的应用程序，无论是通过哪种协议传输的数据，我们都可以在底层做到

数据块级别的重复数据删除。当在 NetApp FAS 或 V 系列存储卷上启用了重复数据删除

功能，它将为卷中的所有数据块计算指纹数据库，（这被称为“收集”的过程）。一旦完

成这一初始设置，重复数据删除功能就处于就绪的状态了。NetApp 重复数据删除可以手

动运行，自动运行，或按照由用户在预先确定的时间周期运行。NetApp 重复数据删除利

用 WAFL 独有的特色，在节省磁盘空间的同时保持了很低的系统开销。在许多环境中，

可以大量节省磁盘空间。甚至，在主存储应用中，如 VMware 或用户主目录环境，NetApp

重复数据删除也可以显著地节省空间。

NetApp 提供基于主存储的重复数据删除，也可以在二级存储和备份环境下使用。

NetApp 提供的重复数据删除功能，属于 Data ONTAP 操作系统的标准功能，支持所有

的 NetApp 存储和通过 V 系列控制器挂接的第三方存储，并且不需要额外的费用。通过

NetApp 重复数据删除，在消除冗余的数据块后管理员将能够获得额外的容量。2010 年 5

月，NetApp 成为第一家实现重复数据删除功能部署超过 1EB 的存储厂商。通过在 12,000

家客户部署的 87,000 多套采用重复数据删除功能的存储系统，NetApp 目前领导着主存

储重复数据删除市场。

另一个 NetApp 的优势是能够重复数据删除现有的数据。重复数据删除不强制必须从

新建的卷才能使用。一个使用了很长一段时间的数据卷也可以可以通过重复数据删除节

约大量的磁盘空间。重复数据删除是以数据卷为单位的，一个卷可以在已重删和未重删

之间随意切换，只需要执行一个简单的命令，即可拥有足够的空间。

NetApp 的重复数据删除功能以 4K 为单位，在整个数据卷上查找并消除冗余的数据

块，从而实现有效的空间节约。在一个文件级别的服务环境中，我们的客户通常达到 35％

23

的空间节省。如果要精确的知道具体的消重率是比较困难的，但是通过长期的经验总结，

下图显示了在一些典型的环境下，对消重率的一个统计。

4.11 VMware 集成

当用户正在体验 VMware 所提供的各种显著提高服务器利用率和管理性的功能时，

而这些先进的功能对存储子系统提出了更高的需求，要求支持更高的 I / O 速率，更大的

容量，更快的配置，备份和恢复。服务器虚拟化解决方案的选择需要慎重考虑许多因素，

包括业务需求，性能需求和成本目标。一个完整的虚拟化解决方案或整合策略应考虑不

仅仅是服务器，也包括存储。使用 NetApp 存储作为部署 VMware 的解决方案的一部分，

相比较竞争对手的方案，具有更低的总成本。NetApp 和 VMware 是全球技术联盟合作伙

伴，拥有成千上万的共同客户。NetApp 和 VMware 公司通过非常密切的合作，为客户提

供具有极强互补性的整体解决方案，例如：

• 为 ESX 服务器所需要的所有协议（NFS，iSCSI 和 FCP）提供可扩展的、

一致的 I/O 性能

• 灵活、快速、简便、经济高效地配置和数据管理解决方案

• 在各种异构存储环境下，提供高级自动精简配置的虚拟化存储功能

• 在不影响生产环境的前提下，结合快照、容灾、归档备份功能，快速，方便

地对虚拟机进行保护和归档。

24

• 提供网格化、高效率的计算功能，提高数据中心空间和能源效率，提供更高

的利用率，提升 IT 的整体灵活性。

4.12 永远一致的零数据丢失的文件系统

NetApp 的 Data ONTAP 所包含的众多技术中，有一个非常关键的技术，就是WAFL，

NetApp 的文件系统，一个数据永远一致的文件系统。NetApp 的 WAFL 文件系统，可以

在意外关机或停电的情况下，再开机不需要做冗长的文件系统一致性检查过程。试想一

下，如果一个 10TB 的存储系统，发生了突然断电故障，做一个一致性检查过程，如

Scandisk（Windows 文件系统）或 fsck（UNIX 文件系统）将会使用多长的时间。 那将

需要几个小时甚至几天才能恢复到正常的 I/O 操作中。

对于已发送到 NetApp 存储系统，但尚未写入磁盘的数据储存在 NVRAM 中。NVRAM

用于记录日志，类似于数据库日志。如果在操作过程中失去了系统电源，重新启动后，

在 NVRAM 中的日志将被重现，并且将所有数据发送到正确的数据卷中。由于文件系统

已经是一致的状态，所以恢复过程将非常的迅速并且文件系统的检验也不再需要。当电

源恢复后，通常开机两分钟后，NetApp 存储将恢复正常的 I / O 操作。

4.13 Windows 和 UNIX 数据共享

所有 NetApp 存储系统支持多个异构服务器共享同一个份数据。这种特有的功能使得

通过 NetApp 系统，可以让 UNIX 和 Windows 环境之间无缝的共享同一个数据副本，每

个服务器都可以通过其自身特有的网络文件协议（NFS 或 CIFS）和权限类型来访问同一

份数据。此外，多个服务器也可以同时访问相同的数据。

4.14 System Manager

无需存储专业知识即可管理 NetApp 存储系统。使用基于 Web 的 OnCommand™

System Manager，可以轻松进行配置和持续的存储管理。

System Manager 是简单而又功能强大的 NetApp 存储管理工具，对中小型企业而

言易于使用，对大型企业和服务提供商而言则经济高效：

• 通过向导完成聚合、卷、LUN、qtree、共享、导出设置

• 使用一个工具即可进行 NAS（CIFS、NFS）和 SAN（iSCSI、FC）配置

25

• 与 VMware® ESX 集成以进行虚拟存储管理

• 高级存储功能：SnapMirror®、SyncMirror®、SnapLock®、vFiler®、Vserver

• Data ONTAP® 7.x、8.0 和 8.1 集群模式管理

• 实时报告系统性能

• 访问安全性功能和通信安全性功能

4.15 简单网络管理协议 (SNMP)

所有 NetApp 存储系统都有一个内置的 SNMP 代理和管理信息库（MIB）。简单网络

管理协议（SNMP）是一个标准的互联网协议，专用于受管理的系统和管理软件控制台

或框架，例如惠普的 OpenView 和 IBM 的 Tivoli 之间的通信。这可以帮助管理员通过自

定义的报警来更好的观察存储的健康状态。报警信息可以基于任意的因素动态调整，包

括增长率，信息流和配置的变化等。报警信息可以被配置为直接发送或者转发到多个地

方，包括管理邮件系统，接收 SNMP 信息的主机，或集中管理平台。

4.16 提高能效

随着数据保留要求的不断增长，对电源和制冷的关注也是与日俱增。许多友商为了

提高保护级别，只能提供镜像的技术。但是，镜像需要额外一倍的硬盘开销，因此电力

开销和发热量也增加了一倍。NetApp 集成的 RAID-DP 技术，在提供更高保护级别的同

时，还显著降低了采购成本、电力、制冷和机架空间的开销。

友商的产品，由于每个节点管理的磁盘数量有限，随着磁盘驱动器数量的增加，往

往需要增加节点数。也就是说，由于每节点磁盘数量的限制，随着数据的增长，用户需

要增加其存储的 CPU 数量。不行的是，增加 CPU 并不一定意味着性能的提升，有可能

只是确保容量的增长。和磁盘类似，CPU 是热量和电力开销的主要贡献者之一。NetApp

模块化的可扩展性，结合统一存储架构和核心软件技术，使用和能够使用更少的磁盘和

CPU，而获得更优的性能。

4.17 病毒防护和文件类型管理

使用集成第三方病毒防护和文件类型过滤软件，确保只有非感染的文件和允许的文

件类型可以存储在存储系统上。

26

4.18 不受病毒的攻击

NetApp 存储所使用的 Data ONTAP 微内核操作系统并不基于 Windows 或者 UNIX

操作系统。Data ONTAP 不能够运行第三方应用，包括了操作系统病毒和蠕虫。由于不

存在操作系统内的“钩子”，Data ONTAP 不会受那些损坏或者破坏 Windows 和 UNIX

系统的病毒的攻击。

27

5 可用性、数据保护和归档解决方案

NetApp 技术提供了许多标准功能和可选功能，确保数据得到保护，备份，镜像和/

或复制，这取决于客户的高可用性要求。

5.1 灵活的镜像 (SnapMirror)

NetApp 的 SnapMirror 的提供了一个基于 IP 的 LAN 或 WAN 的高速数据复制的灾难

恢复和数据分发的解决方案。SnapMirror 在 NetApp 设备之间直接进行数据复制（不需

要第三方设备或转换器），并可轻松部署在任何网络环境中。它更新数据复制，可用于灾

难恢复，异地磁带备份，数据的只读副本，基于生产系统数据的测试，在线数据迁移等。

SnapMirror 在源端和目标端存储上使用特殊的快照副本，记录两端存储特定检查点 的状态，并保证一致性。如果数据复制被中断或停止，可以从最近的检查点重新恢复数

据复制。SnapMirror 还提供智能的数据再同步功能，当完成容灾测试或应用测试后，不

需要进行数据的全同步。管理员可以在几分钟内完成 SnapMirror 的设置，并可以通过一

个易于使用的图形界面来处理、管理和操作。

通过 SnapMirror 和 FlexClone 相结合，可以提供瞬间的、空间节省的拷贝，在容灾

端不影响生产的情况下，进行容灾测试、商业智能以及开发测试等。此外，SnapMirror

28

还是 NetApp 的 Data Motion 的一个组成部分，提供了永久在线的数据移动能力。无论是

技术升级、增加容量，还是为满足 SLA 所进行的负载均衡，SnapMirror 和 MultiStore 以

及 Provision Manager 一起，在最少的计划停机时间的条件下提供应用透明的数据移动。

SnapMirror 压缩

利用 NetApp 已经提供多年的快照、RAID-DP 和重复数据删除等提高存储效率的技

术，SnapMirror 提供了精简的数据复制。SnapMirror 还提供了压缩功能以减少用户有限

的网络带宽的消耗，加速数据传输并尽快释放网络带宽资源。用户在不需要额外开销（硬

件、软件协议以及额外设备）的情况下，可以进行更频繁的数据复制并实现更低的 RPO。

在我们的测试环境中，我们看到对于 Oracle 数据有 72%的带宽节省，对于个人主目录和

Exchange 数据分别有 63%和 33%的带宽节省。

29

5.2 灵活的备份 (SnapVault)

为了提高备份效率，SnapVault 软件通过将快照复制到成本较低的二级存储，提供了

快速、集中，并具有成本效益的从磁盘到磁盘的备份解决方案。利用快照技术，SnapVault

能够消除每次全备份之间的冗余数据，从而只复制和保存有效的变化数据。事实上，每

次全备份只占用上次备份后变化数据所需要的存储空间，从而可以减少 90%以上的存储

空间（不同的环境，节省率可能有所不同）。因此，用户在最小的存储开销情况下，可以

保存多达 250 份的在线备份（如果需要更多，请联系 NetApp 的技术顾问）。

5.3 异构的灵活备份 (Open Systems SnapVault)

Open System SnapVault (OSSV) 通过 SnapVault 先进的备份和恢复技术，实现异

构存储环境的备份，主要是通用服务器上的数据备份。OSSV 可以实现自动备份、快速

快照、低带宽利用率、减少存储空间需求，使得其非常适合用于远程办公环境中。

5.4 SyncMirror

SyncMirror 可确保业务和关键任务应用程序的数据在任何时刻均可用。 通过保存在

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线数据的镜像副本，SyncMirror 可在多种硬件故障的情况下（包括三块磁盘故障，磁盘

柜故障和后端链路故障等），依然保证数据的有效性。通过 SyncMirror 可以实现最高级别

的可靠性。

• 同步镜像——确保镜像数据和生产数据的一致性并可用

• 操作透明——所有应用程序访问同步镜像的数据不需要任何编程和系统的变化

• HA 集成——提供完整的硬件冗余，和自动故障切换实现最高级别的数据可用性

5.5 MetroCluster

MetroCluster 是具有成本优势、集成的高可用性和容灾解决方案，当生产站点受到

恐怖袭击、人为失误、空调制冷系统故障、停电、火灾、建筑故障等情况下，可快速切

换到容灾站点。Stretch MetroCluster 提供园区级的站点保护，支持的最远距离为 500 米。

Fabric MetroCluster 实现城域的站点容灾，通过 FC 交换机和相应设备，支持的最远距

离为 100KM（超过 100KM 需要特别申请）。MetroCluster 实现了简单、快速的容灾系统，

当单个部件故障时，可以实现自动快速切换而不影响到生产；而当整个站点出现故障时，

则可实现一键式的快速切换从而减少了停机时间。这是一个低成本的，集成了 HA 和容

灾的解决方案，在实现节约成本的同时实现在站点灾难情况下的零数据丢失。

除了提供连续的数据可用性，MetroCluster 的独特架构还提供以下额外的好处：

• 无中断升级——MetroCluster 允许在线升级存储硬件和软件，增强了操作环境的

弹性

• 经过 VMware 的测试——在虚拟化环境中实现持续可用性

• 与 NetApp 的重复数据删除集成——获得额外的存储效率提升

• 灵活的部署选项——MetroCluster 可以被部署在同一数据中心、同一建筑的不同

楼层，或同一园区，甚至是 100 公里之间的两个数据中心。可以通过 SnapMirror

实现更远距离的容灾。

• 提升性能——MetroCluster 可以从两份镜像的数据同时读取来缩短响应时间。

• 独立于主机和操作系统——集成和维护存储的高可靠性以及主机的集群是一项

复杂的任务。而 MetroCluster 带来的好处是存储的 HA 切换，不会引起前端主机

的集群的切换，因为主机集群中的所有节点都不会丢失和存储的连接。

31

5.6 法规遵循 (SnapLock)

SnapLock 能够满足法规遵循的要求，在 NetApp 的存储设备上创建不可改写，不可

删除的 WORM（Write Once Read Many）卷，保证重要的文件在某个期限前不会被改

写或者删除。这是采用标准协议的开放的解决方案，以便和归档应用或用户自行开发应

用的无缝集成。

就功能而言，SnapLock 提供了特殊用途的数据卷，用户提交到该数据卷上的文件在

指定的期限内不能被修改或者删除。SnapLock 允许针对某个文件来设置其期限，这些文

件可以通过标准的 CIFS 或者 NFS 来访问。数据的 WORM 属性，会保存在对应的磁盘

介质上，即使在物理上将这些磁盘移动到其它控制器的后端，也不会改变其 WORM 属性。

6 NetApp 存储特性应用场景

以下列举若干常见用户场景，结合用户痛点说明 FAS/V 系列存储特性的使用，文件类

数据存储（例如：用户个人文件数据，金融影像文件，互联网网站数据，公共邮箱，软件

开发，日志，生产控制数据，CAD/CAM 等）

用户痛点

FAS/V 系列 存储特性

用户收益

文件服务器数量多，不容易管 高性能 NAS 控制器

理

整合文件服务器，减轻管理负担。

小文件多，（备份）性能差 专为随机、小文件优化 大幅提升随机小文件访问性能，

的文件访问性能，业界

NDMP 备份性能可达数十 MB/s

第一品牌的 NAS 存储，

（小文件环境）

NDMP 备份

数据恢复困难，特别是恢复少

Snapshot, SnapRestore

量文件

快速恢复 Snapshot 中的数据，恢

复全部或少量数据只需几秒钟

数据量增长快，难以控制

Deduplication

消除冗余数据，减少存储空间消

耗，提升利用率

服务器（桌面）虚拟化

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用户痛点

FAS/V 系列 存储特性

Deduplication

用户收益

冗余数据太多

消除冗余数据，提升利用率，平

均节省 70%

传统备份操作影响性能

Snapshot

消除备份窗口，对生产系统无性

能影响

快速恢复 Snapshot 中的数据，恢

复单个 VM 只需要几分钟

备份恢复速度慢

Snapshot/SnapRestore

存储管理复杂，界面分散

部署虚拟机花时间太多

Virtual Center 中直接进行存

Virtual Storage Console

可在

储管理，包括备份/恢复

– 集成了 RCU，SMVI

FlexClone

虚拟克隆，同时减少时间与空间

需要，大大节省管理员的时间

多 VM 同时启动，登录性能问

FlashCache + TSCS （缓

消除启动、登录风暴，提升系统

题（启动风暴）- 桌面虚拟化 存消重）

性能

通用企业存储环境（WSC）

用户痛点

FAS/V 系列 存储特性

用户收益

存储未共享（DAS, NAS, SAN

FAS/V 系列统一存储

的组合）；应用复杂-数据库、

文件访问、虚拟化等等；

存储环境完全整合，简化 IT 基础

设施

多样化存储，管理复杂

FAS/V 系列统一存储-单

简化存储管理，降低运维成本

操作系统 DataOntap

存储综合利用率低

FAS/V 系列统一存储，

存储资源完全共享，提升存储效

Deduplication，Flexvol

率，节省成本

传统备份性能差，管理复杂

Snapshot，SnapRestore，

多层次备份，消除备份窗口，加

SnapVault

速恢复

33

应 用 扩 展 难 ， 受 限 于 孤 岛

Flexvol ， Flexclone ，

动态扩展容量，无中断升级测试、

（silo）架构

数据备份（SnapVault 备份方式建立在生产数据存放在 FAS/V 系列存储之上）

Flexshare, DataMotion

迁移

用户痛点

备份窗口不足

FAS/V 系列 存储特性

Snapshot, Snapvault

用户收益

消除（缩减）备份窗口，提高备

份效率

恢复慢

磁带不可靠

SnapRestore

SnapVault

SnapVault, FlexClone

恢复速度提高至秒级

备份到可靠的磁盘介质

备份数据不可再利用 备份数据仍可直接使用，提高生

产力

小文件备份（到磁带）太慢

NDMP

灾难恢复

大幅提高小文件备份性能，可达

数十 MB/s（小文件环境）

用户痛点

FAS/V 系列 存储特性

SnapMirror 异步

用户收益

带宽成本高，距离太远

节省带宽成本，可跨远距离 WAN

IP 链路进行容灾复制

容灾端设备需要匹配生产端，

SnapMirror 异步

设备投入成本大

可在容灾端使用低型号设备，

MetroCluster

境）

SATA 磁盘，降低设备投入成本

投入成本

用一套设备实现容灾，降低设备

（限近距离、高带宽环

数据更新量大，带宽不足

Deduplication

SnapMirror

Compression

/

节省带宽，缩短复制窗口

34

容灾端数据无法利用，生产效

FlexClone

率低

可利用容灾端数据与设备 CPU 资

源，提高生产效率

容灾测试造成复制中断，成本

FlexClone

过高

无需中断数据复制即可进行容灾

测试，方便演练，降低演练成本

商业类应用（Oracle / Exchange / SQL / Vmware / Hyper-V / SharePoint, etc.）

用户痛点

FAS/V 系列 存储特性

FlexShare / Flashcache

用户收益

性能不足或不稳定

优化存储资源以获得稳定的高性

能

无停机时间，备份窗口严重不

SnapManager for xxx

足

结合 Snapshot 备份，消除备份窗

口，获得应用的高可用性

/

以低成本获得高可靠的容灾解决

方案

需要可靠而高效的容灾

SnapMirror

数据增长过快，冗余度高（如：

Deduplication / Flexvol

Vmware, Hyper-V, Sharepoint

费

环境），过度规划导致空间浪

MetroCluster

消除数据冗余，提高存储利用率，

消除空间浪费

应用管理与存储管理分离，管

SnapManager for xxx

理成本高

让应用管理员可直接管理存储规

划（包括：备份恢复、容灾），提

高管理效率，降低管理成本

35