横向扩展存储背后的想法非常简单。横向扩展存储可以提供作为单个实体运行的存储节点集群，而不是在单个存储系统扩展到其极限之后，再添加其他单独的存储系统。向集群添加节点将会增添可预测的存储容量和性能水平，从而支持您随着需求的增加而增量式地扩展存储资源。

　　虽然各种供应商提供横向扩展存储产品已有一段时间，但是他们在满足主流存储需求方面一直存在欠缺。他们通常关注的是技术和工程应用程序，仅限于 NAS 和特定类型或型号的专用存储控制器，而对于大多数存储用户需要和期望的各种存储效率及数据保护功能只能提供有限的支持，甚至无法提供支持。

　　NetApp® Data ONTAP® 8 率先提供了全面的统一横向扩展解决方案，可为高度虚拟化环境提供具有高适应性的无中断存储基础架构。NetApp 横向扩展方式可提供：

　　统一存储，可支持 FC、FCoE、iSCSI、NFS、pNFS 和 CIFS；

　　无中断运行，可消除计划停机时间，即使在维修和升级期间也无需停机；

　　集成数据保护，提供 NetApp Snapshot™ 技术和 SnapMirror® 复制；

　　异构集群配置，可整合各种不同的控制器和磁盘类型，并且在集群内可以提供存储分层；

　　创新的存储效率技术，包括重复数据删除、精简配置和压缩；

　　精简管理，适用于大规模部署；

　　安全多租户，使用 Vserver 提供安全隔离；

　　卓越的可扩展性和性能，能够扩展到 50 PB 存储容量，并且每秒可执行超过 150 万次 SPECsfs2008_nfs.v3 操作；

　　此外，最新版本的 Data ONTAP 8.1.1 还新增了集群模式或 7-模式均适用的可增强性能、可管理性和可支持性的若干功能。

　　本文将重点介绍在集群模式下运行的 Data ONTAP 8 的横向扩展功能。

了解集群模式

　　在集群模式下运行的 Data ONTAP 8 为 NetApp 横向扩展存储配置搭建了支撑平台。集群模式的基础构建块是人们所熟悉的 NetApp 高可用性对，在这种结构中，两个存储控制器互连到同一磁盘组。如果一个控制器出现故障，另一个控制器将接替其存储工作，继续提供数据。

　　在集群模式下，每个存储控制器称为集群节点，而节点可以采用不同的型号和大小。例如，FAS2240、FAS3270、FAS6280、FAS3040 和 V 系列开放式存储控制器(用作 EMC、HDS、HP 或 IBM 等第三方存储阵列的前端)均可位于同一集群中。磁盘分组到聚合中，聚合是特定类型的磁盘组，由使用 NetApp RAID-DP® 保护的一个或多个 RAID 组构成。

　　专用的冗余万兆以太网网络用于集群节点之间的通信，以及从一个逻辑或物理存储设备向另一个逻辑或物理存储设备移动数据。管理功能则另外使用一个网络。

　　图 1 展示了混合采用各种控制器类型的异构集群，其中包括 V 系列、各种存储协议以及支持的磁盘类型，从而符合数据和工作负载所要求的性能和存储成本。图左侧的系统代表的是高性能系统，使用高端控制器(如 FAS6280)及快速 SAS 和(或)SSD 驱动器构建而成。集群右侧的系统代表的是选择的中端控制器(如 FAS3240)和高容量 SATA 驱动器，以实现每 GB 存储成本最小化。如果需求变化，可以在集群内无中断地移动数据，从而优化性能或容量。例如，当一个高性能项目(如半导体设计)接近尾声时，可以将其移到成本较低的存储中。下一次需要修改芯片时，可以将该项目再移回到高性能存储。

　　也可以构建同构集群，以针对各种应用程序最大程度地提高性能或容量。后面有关可扩展性和性能的部分提供了同构集群示例。

　　图 1) 一个异构存储集群可以同时包括高性能和高容量存储选项，以满足不同工作负载的需求。一个命名空间可以提供多种级别的服务。

可扩展性和性能

　　目前，NAS 配置最多可以扩展到 24 个节点，而 SAN 配置最多可以扩展到 6 个节点。NetApp 已经基于行业标准基准要求公布了 NAS 和 SAN(文件和块)性能数字。

　　NAS性能

　　NetApp 使用 SPECsfs 基准对集群模式文件服务性能进行了评估。随着节点的添加，由 FAS6240 节点构成的集群展现出了线性扩展，在使用 24 个节点的情况下，最大性能达到每秒可执行超过 150 万次 SPECsfs2008_nfs.v3 操作。该性能显示出在集群模式下运行的 Data ONTAP 8 具有可应对任何工作负载的可扩展性和性能。

　　SAN性能

　　NetApp 还提交了 6 节点 FAS6240 统一存储集群，以根据存储性能理事会 SPC-1 块性能标准测试 Data ONTAP 8.1.1 的运行情况。此集群模式 SPC-1 基准测试的结果为大约 250,000 SPC-1 I/O 操作数/秒 (IOPS)，6.69 美元/IOPS ($/IOPS)，以及 0.99 毫秒的最短响应时间 (LRT)。这些结果显示，在控制器性能和节点计数随着时间的推移而增加的同时，此模块化横向扩展模型为连续增长提供了基础。

　　在相对性能 方面，通过对 LRT 的测量，6 节点 FAS6240 在提交的配置中的排名在前 10% 之列。相对于发布的 FAS3270 SPC-1 结果，该 IOPS 结果表明，性能提升了 267%，而成本降低了 12%。此外，NetApp 在其 SPC-1 提交配置中使用的是标价，而几乎所有其他供应商都是使用的折扣价，因此 NetApp 的 $/IOPS 更为保守，并且比竞争产品更有说服力。