臺灣大學部署 NetApp 全快閃儲存陣列 AFF A250，使資料庫之 SAN 應用效能翻倍

創立逾 90 載的國立臺灣大學，長年培育眾多學術界頂尖學者，以及多位正副元首、知名企業領導人，堪稱臺灣最具影響力的學校。值得一提，該校對於行政品質的要求一向極高，十分重視辦公環境的安全與效率。

在此前提下，臺大的計算機及資訊網路中心（以下簡稱『計資中心』）對於諸如校務、公文等核心資訊系統，向來呵護備至，不僅致力滿足各個使用單位（含行政組織、系所辦公室）在功能上的需求，更在意每個使用者的操作體驗；假使有人反應查詢資料的回應速度變慢，甚或出現一直轉圈圈畫面，計資中心同仁就會儘速施展因應對策。

在去年（2021）底，計資中心陸續接獲越來越多同仁反應，校務系統執行速度有變慢跡象；為此計資中心立刻召集各組別人員商討對策，時任程式設計組的組長建議，因校務系統的資料庫久未更新，不如趁此時進行相關軟硬體升級，尤其攸關核心底層輸出效能的儲存設備，更應換置為全快閃儲存陣列（All-Flash Array）。

此項提議，獲得計資中心主任莊永裕的贊同，旋即展開評選與測試作業。經過為期近三個月的 PoC 壓力測試程序，效能表現最突出的 NetApp AFF A250，獲得計資中心管理者與組員一致好評，因而雀屏中選；甚至 DB 維護人員表明希望沿用 PoC 階段的架構、直接將 DB 移轉上去做使用，待至新設備到位時再切過去，如此「迫不及待」，更加突顯他們對 A250 的高效能表現極為有感。

實際匯入資料進行壓測，確認查詢速度激增 1.71 倍
莊永裕透露，校務系統效能問題非一朝一夕，只是去年底情況轉趨明顯，程式設計組長才強烈建議重整資料庫架構。其實在近兩年內，計資中心曾發起兩次資料庫升級，可惜都未能成功。以上一次為例，主要是將資料庫系統環境從實體轉為虛擬，但此舉未能達到提升效能目的，無奈之餘也僅能退回原本實體架構。

為何決定展開第三度嘗試？係因該組長提出深具參考價值的論述，兩年前公文系統一樣面臨速度變慢的問題，當時就決定將底層儲存設備更換為全快閃儲存陣列（NetApp AFF A300），結果改善成效甚佳，代表確實做到對症下藥。反觀校務系統，前兩次升級失利，都是在傳統陣列基礎上進行，未曾嘗試過全快閃儲存陣列，故應援引公文系統的改善經驗，運用 All-Flash Array 再試一次。

結果計資中心採納此意見，不僅開出全快閃儲存陣列的唯一規格條件，且要求服務廠商不管對虛擬、實體環境，皆須測過一遍，務求找出最佳解方。在第一階段測試過程，NetApp 的 A250 先作為虛擬平台的 DataStore，經過 2~3週 壓測，到第二階段再透過 iSCSI 直接掛載給實體資料庫主機，接受相同測試。這段驗測，旨在同時確認儲存設備於虛擬主機與實體主機的運作效能，檢視效能是否提升；為確知讀寫性能，計資中心採用 I/O 測試工具，針對不同存取規模（含 1千人、2千人、3 千人）進行量測，證實不管虛擬或實體，系統回應速度都較從前進步許多，不太需要再等待。

惟就兩邊相比，實體架構展現的效能數據略勝一籌，故計資中心拍板決定，仍將資料庫系統建置於實體主機。據悉計資中心以多達 56.2 萬次的 DB Query 數據作為樣本並求取平均值，在搭配實體主機與 A250 儲存設備的組態下，系統回覆時間從 247 毫秒減為 150 毫秒、優化幅度近四成；CPM（Calls per Minute；每分鐘的呼叫次數）從 177,207 提升為 296,739、優化幅度達 67.5%；另透過 DB 人員實際匯入資料進行查詢測試，證實較先前查詢速度勁揚 1.71 倍之多。

Snapshot立大功，加快災害演練與系統還原速度
NetApp A250 之所以獲選，主要在於效能成績優異，此乃因為 A250 為 NetApp 新一代全快閃儲存陣列，採用高速的 NVMe SSD，IOPS 遠勝原本校務系統資料庫搭載的 NetApp FAS8200，亦快過公文系統採用的 NetApp A300。

此外 NetApp 設備擁有諸多加分條件，亦是贏得青睞的主因。比方說臺大採用 FAS8200 多年來，始終展現極高穩定性，幾乎不曾當機失效，讓計資中心對 NetApp 產品深具信心；另未來可善用 A250 支援的 Snapshot 與 SnapMirror 功能，主動將快照同步儲存於 FAS8200，不僅讓 FAS8200 繼續發揮二線儲存價值，且無論前端 DBA 是否做足 100% 備份工作，都至少能留下一份救援複本。

談到 NetApp Snapshot，以往已為臺大立下汗馬功勞，例如曾有一次簽到退系統在下午 4 點失效，計資中心同仁緊急透過快照進行復原，成功發揮高效率災難復原功效，讓系統回復正常，及時化解教職員無法在 5~6 點簽退下班的窘境。

隨著校務系統資料庫於 2022 年 2 月正式遷移至 A250，讓吞吐效能就此翻揚，大幅縮短系統反應時間，令前端使用者相當有感，使客訴電話消弭於無形。展望今後，臺大考慮與 NetApp 擴大合作，一方面有意啟用 Cloud Insights 服務，借助其強大的監控與觀察功能，時時掌握設備健康狀態與效能表現，甚至透過AI/ML預先分析環境中的潛在風險，及早解決問題。二方面規劃啟用 NetApp ONTAP 的 Anti-Ransomware 反勒索軟體自動檢測功能，期望有效遏止校務機敏資料遭到駭客侵襲與破壞。

NetApp AFF A250 導入效益
1. 將校務系統資料庫介接至 A250，再透過 DB 人員實際匯入資料進行查詢測試，證實查詢速度較原本提高 1.71 倍之多
2. 利用 NetApp ONTAP 的 Snapshot 與 SnapMirror 功能，主動將快照同步儲存於退出一線任務的 NetApp FAS8200，既保障既有投資、亦保有一份關鍵救援複本
3. 得力於 A250 的 NVMe SSD 營造高吞吐效能，大幅縮短系統反應時間，令行政單位使用者相當有感，也讓客訴電話近乎絕跡

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