在超融合領域,NetApp HCI是姍姍來遲的後來者,取名為HCI,亦即超融合基礎架構(Hyper Converged Infrastructure)的縮寫。

雖然HCI這款產品投入市場的時間相對很晚,但在市場上別樹一幟,採用運算與儲存節點分離的架構,從而帶來更靈活的擴充能力,並一律採用全快閃組態,以保證I/O效能。

NetApp HCI目前支援VMware ESXi這一款虛擬化平臺,至於儲存叢集系統,則選擇NetApp自家的SolidFire Element儲存作業系統。產品基本單元是2U/4節點的伺服器機箱,包含了運算與儲存2種節點。其中的運算節點,是運行VMware虛擬化平臺的1U/半寬伺服器,有小、中、大等3種處理器與記憶體規格的款式可選;儲存節點部份,則是運行SolidFire Element OS儲存軟體的1U/半寬伺服器,配置了6臺SSD,同樣有小、中、大等3種不同SSD容量與效能的款式可選。

更靈活的應用架構

透過分離運算與儲存節點所帶來的靈活擴充能力,以及精細的QoS管理能力,是NetApp HCI有別於同類產品的兩大特色。

標準的超融合產品,是將運算與儲存服務結合在單一節點上,再藉由結合多臺節點成為叢集,來提供高可用性與擴充性。但擴充時,也必須一次建置一整臺包含了運算能力與儲存空間的節點。然而,用戶有時候只是需要額外儲存空間,有時候則只需要額外運算能力,但仍被迫購入他們不需要的資源。

而就效能管理來說,標準的超融合伺服器同時結合了運算與儲存服務,但也造成兩種服務互搶資源的副作用——儲存服務需占用可觀的硬體資源,特別是重複資料刪除、即時壓縮等進階儲存功能,都十分耗費處理器資源,以致影響到超融合伺服器實際可供VM使用的運算資源。

而對NetApp HCI來說,由於採用了分離運算與儲存節點的架構,因而可單獨地擴充運算能力或儲存容量,用戶可分別擴充NetApp的運算節點或儲存節點,更精確地對應實際的擴充需求。

而在效能管理方面,NetApp HCI的儲存服務由獨立的儲存節點負責,不會有影響運算節點的問題,也便於管理者更精確掌握資源運用,搭配SolidFire Element系統擅長的OoS管理功能,可提供十分精細的VM效能管理。

不過,NetApp HCI的起始門檻也相對較高,起始最小組態是6節點,包括2臺運算節點,以及6臺儲存節點。相對的,其他超融合產品的起始組態多只需3節點,有些還只需2節點即可。

連帶的,NetApp HCI的部署與初始化也較複雜,因此NetApp也提供了專屬的自動化部署工具,來幫助簡化初始化程序。

NetApp HCI硬體解剖

就機箱來看,NetApp HCI採用超融合伺服器常見的2U/4節點規格,但機箱中搭載了運算與儲存兩種節點,分別負責運行VMware ESXi虛擬化平臺,以及SolidFire的Element儲存作業系統。基本組態是2組運算節點加上4組儲存節點,需占用2臺機箱的空間,2組運算節點可構成一個最基本的ESXi叢集,4組儲存節點則構成一個最基本的SolidFire儲存叢集。

由於NetApp HCI底層的SolidFire儲存叢集,是專門針對快閃儲存設計的儲存作業系統,因此NetApp HCI也只提供全快閃儲存組態。

透過各自獨立的運算與儲存節點,用戶可單獨擴充NetApp HCI的運算或儲存節點數量。運算與儲存節點都有大、中、小等3種款式可選,其中運算節點最多可擴充到32節點(即將推出的新版能支援64節點),儲存節點則可擴充到最多40節點。

在網路規格方面,NetApp HCI提供了系統管理用的GbE埠,以及節點互連與資料傳輸用的25GbE埠,是最早導入25GbE的超融合產品。

支援全快閃儲存架構

NetApp HCI只支援全快閃組態,系統儲存空間是由儲存節點組成的儲存叢集來提供,有3種容量規格可選:小容量H300s儲存節點為6臺480GB SSD,中容量H500s儲存節點為6臺960GB SSD,大容量H700s儲存節點為6臺1.92TB SSD。

混搭運算與儲存節點的機箱

運算與儲存節點都是1U半寬的2路伺服器,處理器規格基本一致,另針對扮演的運算或儲存角色,強化特定規格。例如,運算節點並不提供SSD儲存空間,但記憶體數量較多,並多了1張雙埠10/25GbE網路卡,以強化運行VM所需的運算效能與傳輸頻寬;儲存節點則提供了6臺SSD空間,另安裝了1張8GB容量的PCIe NVRAM模組,以配合Element儲存作業系統的存取架構。

NetApp HCI軟體功能與系統管理

與多數超融合產品相似,NetApp HCI沒有獨立的管理控制臺,而是透過vCenter來進行系統管理,VM相關操作是由vCenter本身來執行,至於底層儲存叢集管理,則透過嵌在vCenter Web Client控制臺內的兩項plug-in元件執行。

此外,管理者也可直接登入儲存節點,利用獨立的SolidFire管理控制臺,來管理底層的儲存叢集環境。

SolidFire儲存叢集本身,內含豐富資料服務與效能管理功能,這也賦予NetApp HCI多樣化的資料保護與效能管理能力,既可藉由vCenter來提供VM層級的快照與遠端複製,也能利用底層SolidFire叢集,提供Datastore層級的快照與遠端複製。

QoS效能管理手段也相當多樣化,有3種方式可選:SolidFire儲存叢集本身可設定Datastore層級的IOPS效能,也能與vCenter的儲存I/O控制功能(SIOC)整合,配合vCenter執行VM層級I/O效能管理。最後,SolidFire儲存叢集也能支援VVols架構,依預設政策為VM套用不同層級的VVols效能設定。

相對於其他同類產品,NetApp HCI由於分離了運算與儲存節點,起始組態的節點數量比較多,因此部署程序也相對較為複雜,為此NetApp提供了稱作NetApp Deployment Engine(NDE)的專屬自動化部署工具,可幫助大幅簡化部署與初始化作業。

透過NDE工具簡化部署程序

NetApp HCI的部署與初始化,是透過NetApp Deployment Engine(NDE)的自動化部署工具來進行,用戶只需輸入環境參數,包括vCenter的名稱、帳號、IP位址、各節點IP位址等,後續作業便會自動執行。

整合在vCenter內的管理環境

透過內嵌在vCenter的管理工具,便能涵蓋NetApp HCI絕大部分管理工作,底層的SolidFire儲存叢集,也能利用嵌在Web Client控制臺內的2組工具來管理。

精細的I/O效能管理功能

HCI底層的SolidFire儲存叢集,提供了Datastore層級的IOPS效能設定功能,有最大、最小與突發(Burst)等3個層級。也能與vCenter的儲存I/O控制功能(SIOC)整合,配合調整Datastore的IOPS效能上限設定。

 

 產品規格 

原廠:NetApp (02)8729-5000

建議售價:廠商未提供

機箱型式:2U/4節點

擴充能力:2~32臺運算節點+4~40臺儲存節點

每節點儲存容量:SSD×6

處理器:Xeon E5-2600 v4×2

記憶體:384GB~768GB(運算節點)

支援虛擬平臺:vSphere

儲存叢集架構:SolidFire Element

網路介面:GbE, 25GbE

管理控制臺:vCenter Web Client plug-in

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】


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