Mit der neuen E2700-Serie bietet Netapp im Einstiegssegment eine Storage-Lösung an, die sowohl hohe Performance-Anforderungen abdecken kann, als auch in der Lage ist, große Speicherkapazitäten kostengünstig bereitzustellen. Der Schwerpunkt des LANline-Tests lag auf den Verwaltungswerkzeugen und dem Funktionsumfang des E2712-Speichersystems.Die E2700-Familie richtet sich an kleinere bis mittelgroße Unternehmen und besteht aus drei Storage-Systemen. Einstiegsmodell ist das System E2712, das auf zwei Höheneinheiten (HE) Platz für zwölf 3,5-Zoll-Nearline-(NL-)SAS-Festplatten (7.200 rpm) bietet. Damit kann ein Gehäuse mit 4-TByte-Disks bis zu 48 TByte Speicherkapazität bereitstellen. Die E2700-Controller sind in der Lage, bis zu 15 Erweiterungseinheiten zu verwalten, sodass die maximale Kapazität eines E2712-Systems bei 768 TByte liegt.
Das E2724-System wiederum nimmt auf zwei HE bis zu 24 Laufwerke mit 2,5-Zoll-Formfaktor auf. Es lässt sich mit 10k-SAS-Platten und mit SSDs (Solid State Drives) bestücken, wobei auch ein Mischbetrieb möglich ist. Die maximale Speicherkapazität mit 16 Gehäusen beträgt bei den derzeit erhältlichen Plattengrößen 700 TByte.
Die höchste Speicherdichte erreicht das E2760-Modell. Es bietet auf vier HE Platz für bis zu 60 Festplatten. Auf fünf horizontalen Einschubgehäusen sind jeweils bis zu zwölf Laufwerke untergebracht. Die Startkonfiguration besteht aus mindestens 20 Disks (vier pro Einschub). Neben 10k-SAS-Platten und SSDs unterstützt das E2760-System auch 7k-Nearline-SAS-Disks. Über Erweiterungsgehäuse lässt es sich auf eine Speicherkapazität von maximal 768 TByte ausbauen.
Die E2700-Systeme sind mit einem oder zwei Storage-Controllern lieferbar. Beim Betrieb mit zwei Controllern erfolgt eine automatische Lastverteilung, indem LUNs gleichmäßig auf beide Controller verteilt werden. Der aktive Datenpfad einer LUN läuft immer über einen einzelnen Controller. Der Administrator kann LUNs auch manuell einem bestimmten Controller zuweisen. Mit redundanten Controllern unterstützen die E2700-Modelle bis zu 16 GByte Cache.
 
Host-Anbindung per SAS, FC oder iSCSI
Für den Anschluss von Servern verfügt der Controller in der Grundausstattung über zwei 12-GBit/s-SAS-Ports. Über Erweiterungsmodule lassen sich pro Controller bis zu vier SAS-Ports, bis zu vier 16-GBit/s-FC-Ports oder zwei 10-GBit/s-iSCSI-Ports hinzufügen. Das Speichersystem unterstützt des Weiteren auch einen Mischbetrieb der Protokolle.
Um die Redundanz der gespeicherten Daten sicherzustellen, bietet die RAID-Engine des E2700-Controllers zum einen die klassischen RAID-Level 0, 1, 10, 3, 5 und 6. Eine deutlich höhere Flexibilität und bessere Performance ist dagegen mit den „dynamischen Disk Pools“ (DDPs) möglich. Ein DDP muss über mindestens zehn Laufwerke verfügen und lässt sich auf bis zu 384 Laufwerke erweitern. Die dynamischen Pools unterstützen alle Laufwerkstypen, pro Pool lässt sich jedoch nur ein Typ verwenden. Der Controller verteilt jeden Daten-Stripe unabhängig von der Pool-Größe immer auf zehn Laufwerke, wobei er acht Datensegmente und zwei Parity-Segmente schreibt. Dies entspricht einer RAID-6-Konfiguration, bei der bis zu zwei Festplatten eines Sets ausfallen dürfen, ohne dass Daten verloren gehen. Anstelle von Hot-Spare-Laufwerken verfügen die Pools über eine Reservekapazität.
 
Dynamische Pools beschleunigen Rebuild-Zeiten
Ein Rebuild eines dynamischen Pools beim Ausfall eines Laufwerkes ist deutlich schneller als bei einem klassischen statischen RAID-Verbund, weil alle Platten des Pools an der Rekonstruktion der Daten beteiligt sind. Aus diesem Grund fällt auch der durch den Rebuild verursachte Performance-Verlust deutlich kleiner aus. Wenn bei einem Stripe-Set zwei Laufwerke gleichzeitig ausfallen, erkennt der Controller dies, reduziert die Host-I/O-Vorgänge und startet den Rebuild mit einer hohen Priorität. Sobald die defekten Laufwerke ausgetauscht sind, verteilt der Controller die Stripe-Daten wieder mit niedriger Priorität auf die neue Platte.
Ein dynamischer Pool bietet zudem den Vorteil, dass sich im laufenden Betrieb bis zu 20 Laufwerke gleichzeitig hinzufügen lassen. Sobald die neuen Platten eingesteckt sind, verteilt der Controller automatisch die vorhandenen Stripes mit einer niedrigen Priorität auf die neuen Laufwerke. Dabei findet nur ein Umkopieren statt, eine Neuberechnung der Paritäten ist nicht erforderlich.
Bei den klassischen RAID-Sets kann der Administrator die Speicherkapazität ebenfalls im laufenden Betrieb vergrößern, indem er zum Beispiel zu einem RAID-5-Verbund zwei Festplatten hinzufügt. Diese Erweiterung dauert aber sehr lange, da der Controller alle Stripes einlesen, die Paritäten neu berechnen und die Daten dann wieder wegschreiben muss.
 
Speicher-Management inklusive
Bei der E2700-Serie sind fast alle Funktionen für die Storage-Verwaltung im Grundpreis des Systems enthalten. Nur für die Festplattenverschlüsselung (256-AES) ist eine zusätzliche Lizenz erforderlich. Die Administration der E2700-Systeme erfolgt über die Java-basierende Software „Santricity Storage Manager“. Der Zugriff auf die Santricity-Funktionen ist auch per Browser über einen Santricity-Web-Proxy sowie über das Command Line Interface des Santricity-OS möglich.
Der E2700-Controller kann die Speicherkapazitäten per Thin Provisioning bereitstellen. Für die Sicherung der gespeicherten Daten unterstützt Santricity Snapshots, die ein „Copy on First Write“ durchführen. Pro Volume sind mit der für die E2700-Systeme verbesserten Technik bis zu 128 Snapshots realisierbar, pro Speichersystem bis zu 512. Die neuen Snapshots lassen sich nur mit dynamischen Disk Pools nutzen. Klassische RAID-Sets verwenden die alte Snapshot-Technik. Alle Snapshots lassen sich als Volume im Schreibmodus oder als „Read Only“ mounten.
Mit dem in Santricity integrierten Scheduler kann der Administrator Snapshots automatisch erstellen. Das kürzeste Zeitintervall beträgt 30 Minuten. Die Remote-Mirroring-Funktion von Santricity wiederum stellt eine hohe Verfügbarkeit der Daten sicher. Eine synchrone Spiegelung ist nur über ein FC-SAN möglich. Die asynchrone Spiegelung lässt sich mit FC oder iSCSI nutzen. Der kleinste Zeitversatz zwischen Quelle und Ziel beträgt zehn Minuten. Mit der Funktion „Volume Copy“ wiederum kann der Administrator Datenbestände im laufenden Betrieb klonen. Santricity verfügt auch über ein Plug-in für die Integration mit dem „Virtual Center“ und dem „Site Recovery Manager“ von VMware.
Den Test des E2700-Speichersystems führte LANline im Testlabor von Netapp in Kirchheim bei München durch. Für den Test stand ein E2712-System zur Verfügung, das mit zwei redundanten Storage-Controllern und zwölf 3,5-Zoll-NL-SAS-Disks bestückt war. An die Controller war ein 2-HE-Erweiterungsgehäuse mit 24 2,5-Zoll-Einschüben angeschlossen, in das 16 10k-SAS-Disks und zwei SSDs eingebaut waren. Um die Speicherverwaltungsfunktionen zu testen, kam ein Windows-2012-Test-Server zum Einsatz, der über je zwei FC- und SAS-Ports redundant mit dem E2712-System verbunden war. Die Santricity-Software für das Speicher-Management lief auf einem Windows-7-Notebook.
 
Konfiguration und Verwaltung
Santricity findet automatisch alle Speichersysteme der E-Serie, die sich im selben IP-Subnetz befinden. Wir starteten die Discovery-Funktion, und Santricity zeigte nach wenigen Sekunden die sechs E-Series-Systeme an, die im Testlabor von Netapp aktiv waren. Per Doppelklick auf das E2712-Symbol öffneten wir die grafische Oberfläche für die Konfiguration und Verwaltung unseres Testsystems. Ein Setup-Wizard führt den Administrator Schritt für Schritt durch die Erstkonfiguration. Dieser kann dort unter anderem die IP-Adressen der Management-Controller ändern, die grafischen „Hardware“-Ansichten anpassen, Hosts, Dynamic Disk Groups, Volume Groups und Volumes einrichten sowie die Systemkonfiguration sichern.
 
Übersichtliche Management-Oberfläche
Nachdem wir den Setup-Wizard abgeschlossen hatten, lieferte der „Summary“-Reiter einen Überblick der aktuellen Systemkonfiguration. Der Administrator sieht dort unter anderem, wie viel freie Speicherkapazität noch zur Verfügung steht, ob Fehler aufgetreten sind und welche Aktionen das Storage-System gerade ausführt. Der „Hardware“-Reiter enthält eine grafische Abbildung der im System vorhandenen Controller, Laufwerke und Erweiterungseinheiten. Die Konfiguration der Speicherressourcen erfolgt über den Reiter „Storage and Copy Services“. Dort kann der Administrator unter anderem dynamische Disk Pools, klassische RAID-Sets und Volumes anlegen.
Im ersten Schritt richteten wir mit den zwölf 3 TByte großen NL-SAS-Platten einen dynamischen Disk Pool ein. Standardmäßig reserviert Santricity die Kapazität von zwei Laufwerken als Hotspare-Bereich. Wir änderten diese Einstellung auf ein Laufwerk, um die nutzbare Speicherkapazität zu erhöhen. Dann legten wir in dem Pool zwei Volumes an und richteten die Host Mappings ein, damit der Test-Server auf die LUNs zugreifen konnte. Dies erfolgt über den gleichnamigen Reiter und funktionierte problemlos. Wir legten den Test-Server als FC-Host und als SAS-Host an und wählten als Host Type „W2012“. Eine LUN wiesen wir dem FC-Host zu, die andere LUN dem SAS-Host.
Auf dem Windows-Server hatten wir zuvor das von Netapp mitgelieferte DSM-Tool (Device Specific Module) installiert. Es fügt sich in den MPIO-Stack (Multipath I/O) von Microsoft ein und steuert die Failover- und Failback-Vorgänge. Die E2700-Modelle sind zudem mit der Auto-Support-Funktion von Netapp ausgestattet, die bei Fehlfunktionen automatisch Alarmmeldungen an Netapp schickt. Alarmierungen sind ferner per SNMP und per E-Mail möglich.
 
Ausfalltests
Um die Ausfallsicherheit des E2712-Systems zu testen, entfernten wir aus dem dynamischen Disk Pool eine Festplatte. Der Storage-Controller startete automatisch den Rebuild und rekonstruierte die verloren gegangenen Daten im Hotspare-Bereich. Dann simulierten wir einen Controller-Ausfall, indem wir einen Controller in den Service-Modus schalteten. Die Volumes dieses Controllers übernahm automatisch der andere Controller. Als wir den ausgefallenen Controller wieder online brachten, schwenkte Santricity die Volumes wieder zurück.
Wir testeten zudem den Ausfall eines Pfades, indem wir zunächst auf Controller A ein per SAS und ein per FC angebundenes Volume einrichteten und dem Test-Server zuwiesen. Dann zogen wird das FC- und das SAS-Kabel von Controller A ab. Auf dem Windows-Server war sofort zu sehen, dass die beiden Volumes nun über den Controller B liefen. Das Santricity-GUI zeigte dagegen an, dass die zwei Volumes immer noch Controller A zugeordnet waren. Dies lag daran, dass Santricity bei einem Pfadausfall zunächst im Backend des Speichersystems ein I/O-Shipping von Controller B auf Controller A durchführt. Erst wenn nach fünf Minuten immer noch mehr als 85 Prozent der I/Os über den Pfad zu Controller B laufen, verschiebt Controller A die Volumes formal auf Controller B. Wir warteten ab und sahen nach fünf Minuten, dass die Volumes auf Controller B versetzt wurden. Nachdem wir die beiden Kabel erneut angesteckt hatten, übernahm Controller A die Volumes wieder.
 
SSD-Read-Cache
Der Administrator kann in Santricity eine oder mehrere SSDs als Read Cache konfigurieren. Maximal unterstützt die Lösung 5 TByte SSD-Cache. Dieser beschleunigt Lesevorgänge und ist besonders nützlich bei Random-Zugriffsmustern mit relativ statischen Daten. Damit lassen sich zum Beispiel Nearline-SAS-Disks gut beschleunigen. Der Administrator kann den Read Cache für jedes Volume einzeln aktivieren. Wir konfigurierten die zwei SSDs des Testsystems als Read Cache und aktivierten diesen für ein Nearline-SAS-Volume. Dann starteten wir das Tool „I/O-Meter“ mit einem Read-Zugriffsmuster und öffneten in Santricity das „Performance Monitor“-Tool. Nach einiger Zeit konnten wir erkennen, dass die Hit-Rate des Read Caches nach und nach auf über 60 Prozent anstieg.
 
Fazit
Die drei E2700-Systeme stellen für kleinere und mittlere Unternehmen eine skalierbare Speicherlösung bereit, die sich flexibel einsetzen lässt. Durch die Kombination von NL-SAS-, SAS- und SSD-Laufwerken lassen sich sowohl hohe Performance- als auch Kapazitätsanforderungen abdecken. Auch bei der Host-Anbindung bieten die E2700-Controller mit SAS, FC und iSCSI eine große Flexibilität. Die dynamischen Disk Pools, die dafür optimierte Snapshot-Technik und der SSD-Read-Cache sorgen für eine gute Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Mit redundanten Controllern erreicht das System zudem eine hohe Ausfallsicherheit, die sich durch Remote Mirroring noch steigern lässt. Die übersichtliche und einfach zu bedienende Management-Oberfläche stellt Storage-Administratoren vor keine größeren Probleme.
Enterprise-Funktionen wie ein automatisches Storage Tiering zwischen verschiedenen Storage-Klassen oder eine Deduplizierung bleiben allerdings bislang den FAS-Systemen von Netapp vorbehalten. Dafür liegt der Einstiegspreis für ein E2712-System mit einem Controller unter 10.000 Euro. Dual-Controller-Systeme mit zwölf Festplatten bewegen sich je nach Plattentyp zwischen 10.000 und 15.000 Euro.
 
Der Autor auf LANline.de: chjlange
 
Info: Netapp
Tel.: 0800/4638277
Web: www.netapp.com/de/products/storage-systems/e2700

Das Santricity-GUI liefert einen raschen Überblick des aktuellen Systemzustands.

Das E2712-Testsystem verfügte über zwölf 3,5-Zoll-Platten und eine Erweiterungseinheit mit 24 2,5-Zoll-Einschüben.

LANline.