老牌的ONTAP儲存作業系統，是業界最具代表性的儲存軟體平臺之一，也是NetApp旗下主力儲存陣列產品的核心，適用於FAS系列混合儲存陣列、AFF A系列全快閃儲存陣列、ONTAP Select軟體定義儲存，同時也構成了Cloud Volumes Service與Cloud Volumes ONTAP兩種雲端儲存陣列服務的底層。
與時俱進的老牌儲存軟體平臺
ONTAP作業系統的誕生可追溯到1992年，是當前市場上歷史最悠久的儲存作業系統之一，儘管發展時間很早，但歷經多次改版，ONTAP這個儲存軟體平臺仍能與時俱進，持續跟進新的儲存技術潮流。
在7.0版以前，ONTAP原稱為Data ONTAP，當時又分為由原本基於BSD-based架構持續發展而來的7G（2005年推出），與2004年併購Spinnaker Networks後，基於該公司網格架構技術、於2006年推出的GX兩種版本。雖然GX版擁有全新的虛擬化架構，擁有更彈性的架構與更高的效率，發展潛力也更大，但早期的功能還不完整。
稍後到了2009年中時，NetApp將兩種版本統一更新到8.0版本編號，並分別改稱7-Mode與Cluster-Mode，持續維持兩種版本平行發展。
接下來NetApp雖然逐漸將重心放在擁有全新核心架構的Cluster-Mode版本上，8.2.5版是最後一個提供傳統7-Mode模式的版本，後續的版本都統一為只提供Cluster-Mode，不再有7-Mode與Cluster-Mode版本的區分。而從2016年9月正式發行的9.0版起，NetApp將Data ONTAP改稱為ONTAP，這個版本也就是目前通行的ONTAP版本。
所以嚴格說起來，NetApp目前使用的ONTAP作業系統，其實源自2006年的Data ONTAP GX，核心架構與1990年代早期開始發展的Data ONTAP老版本，已有本質上的不同，架構更新穎。
ONTAP平臺的最新更新
自2018年下半年起，NetApp接連發表了9.4與9.5版等兩個ONTAP作業系統接的重要更新。
其中於2018年6月底正式上線的ONTAP 9.4版，主要的功能更新包括；
● 擴展FabricPools功能，強化雲端分層儲存應用。
● 新增支援NVMe/FC傳輸架構。
● 新增非活躍資料報告（Inactive Data Reporting）功能。
● 為FlexGroup提供更完整的QoS管理選項。
● 支援多通道傳輸架構的SMB協定。
● 改進重複資料刪除功能。
● 提高儲存密度，支援30TB SSD。
至於剛在2018年10月Insight大會中宣布的ONTAP 9.5，則包含了下列這些更新項目：
● 擴展FlexCache功能，更完整的支援叢集架構。
● 透過支援非對稱命名空間存取架構（Asynchronous Namespace Access，ANA），讓NVMe/FC傳輸連接具備多路徑故障切換能力。
● 增強FlexGroup功能，提供更多管理與存取選項支援。
● 增強ONTAP Select，改善存取效能。
● 改善壓縮功能，提高空間使用效率。
● FabricPool功能增強，支援更多儲存選項。
● 新增支援NDAS資料保護服務（NetApp Data Availability Services），提供基於雲端的資料保護功能。
● 新增同步模式的SnapMirror遠端複製功能（SnapMirror Synchronous，SM-S）。
● 新增支援伺服器端Max Data記憶體加速機制。
我們可以把這些功能更新，概分為4個主要面向：強化雲端儲存整合、改善存取效能、提高儲存空間管理彈性與效益，以及提高系統與資料的可用性。
強化雲端儲存整合
主要是強化FabricPools雲端分層儲存功能。這是ONTAP 9.2引進的新功能，在9.4與9.5版兩次更新中都進一步增強。
改善存取效能
包括新增對NVMe/FC傳輸架構的支援，擴展FlexCache功能，改善ONTAP Select軟體定義儲存套件的效能，支援SMB多路徑傳輸，以及支援Max Data記憶體加速機制等。
特別值得一提的是，經由9.4與9.5版的更新後，大幅擴展了ONTAP的分層存取與I/O加速技術的涵蓋範圍，從ONTAP儲存裝置本身的加速（如FlexCache與NVMe/FC），擴展到前端的伺服器（如Max Data），以及公有雲服務上（如FabricPool），包含了用戶可能觸及的每一個存取環節。
提高儲存空間管理彈性與效益
包括FlexGroup功能的擴展，重複資料刪除與壓縮功能的擴展與改進等幾項。
提高系統與資料可用性
包括為NVMe/F支援失效切換架構、支援NDAS資料保護服務，以及新增同步模式的SnapMirror遠端複製功能等。
在這4個面向中，存取效能、儲存空間管理彈性與可用性這幾項，都是ONTAP作業系統歷來的改版中，經常會涵蓋的更新項目。至於強化雲端儲存的整合，則是近來標榜「Cloud First」的NetApp，當前的產品發展重點。
接下來我們便分別從這4個面向，逐一介紹ONTAP 9.4與9.5版的重要新功能。
ONTAP新特色1：傳輸架構與I/O效能改進
ONTAP的NVMe/FC支援功能，只適用於AFF系列全快閃儲存陣列，目前除了最低階的A200以外，其餘AFF系列產品只需搭配9.4版以上的ONTAP，就能啟用NVMe/FC。圖片來源／NetApp
新版ONTAP在提升效能方面的新功能，包括了導入NVMe-oF傳輸架構，擴展檔案傳輸快取功能，支援SMB協定的多通道傳輸，支援新的伺服器端加速機制，以及ONTAP Select軟體定義儲存套件的效能改進等幾項。
支援NVMe/FC傳輸架構
NVMe是當前固態儲存應用的焦點之一，除了作為SSD介面之外，也衍生出外接應用的NVMe over Fabrics（NVMe-oF）架構，可將NVMe的全新軟體堆疊，嫁接在既有的光纖通道（Fibre Channel，FC）、InfiniBand或RDMA乙太網路上運行，從而達到降低存取延遲的目的。
NetApp是在2018年中時，為ONTAP平臺產品線引進了NVMe與NVMe-oF的支援，也在新推出的AFF系列新機型A800上，同時支援NVMe SSD模組，以及基於FC介面的NVMe-oF架構（簡稱NVMe/FC），搭配同步推出的ONTAP 9.4便能運行NVMe/FC，在既有的FC SAN環境下，提供低於200μs等級的存取延遲。目前AFF系列中除了最低階的A200以外，其餘都能支援NVMe/FC傳輸架構。
擴展FlexCache功能
FlexCache是ONTAP 7.x便有的一項老功能，可作為指定的原始Volume，建立快取用的Volume，然後以區塊為單位快取資料，從而加速NFS、CIFS/NFS等NAS傳輸協定的存取，但只支援單一叢集內的快取，若要為叢集外Volume提供快取，便須在叢集前端，使用一套運行7-Mode的ONTAP系統來充當快取用裝置。
ONTAP 9.5的新版FlexCache則採用了稀疏架構（sparsely-populated），可使用FlexGroup架構下的分散式Volume來作為快取用Volume，並提供跨叢集（Inter-cluster）與叢集內（Intra-cluster）兩種模式，為單一叢集或多個叢集提供快取用Volume，但只支援NFS v3協定。
FlexexCache的基本概念
FlexCache是針對檔案存取協定的快取功能，可在叢集的不同節點內設定快取用Volume，來為指定的原始Volume提供快取加速。讀取資料時若快取命中，便直接從快取Volume讀取資料；寫入I/O也會經由快取Volume的中介，轉給原始Volume。圖片來源／NetApp
FlexexCache的兩種模式
ONTAP 9.5的FlexCache提供了針對單一叢集的「叢集內」模式，以及針對多叢集的「跨叢集」模式，可在包括遠端叢集在內的跨叢集環境，建立快取用Volume。圖片來源／NetApp
ONTAP Select軟體定義儲存效能改善
ONTAP Select是包裝為虛擬機器的ONTAP儲存裝置軟體定義版，針對VMware ESX部署環境，ONTAP 9.5版ONTAP Select的I/O效能有了顯著進步，原廠宣稱，無論是在硬體RAID還是軟體RAID組態下，比起9.4版的隨機與循序讀寫效能，均有12%到113%的提升。
支援SMB多通道傳輸
從ONTAP 9.4起，將能允許使用SMB3協定的用戶端主機，透過多個session、以多通道（Multichannel）方式來連結ONTAP儲存裝置，藉此可顯著提高使用SMB傳輸時的吞吐量。
支援Max Data記憶體加速機制
NetApp的Max Data是NetApp Memory Accelerated Data的簡稱，源自2017年Insight大會中宣布併購的Plexistor公司，是一種透過伺服器端的高速持續性記憶體（Persistent Memory）裝置，來提供快取加速，ONTAP從9.5開始支援這項技術，可讓ONTAP儲存裝置與安裝Optane 3D XPoint DIMM記憶體的伺服器之間，建立自動分層儲存架構，從而提高伺服器端的存取效能。
嫁接在FC上的NVMe/FC傳輸架構
ONTAP 9.4引進的NVMe/FC傳輸架構，是將NVMe指令包在FCP訊框中，從而能在FC傳輸通道上執行NVMe堆疊，以降低存取延遲。圖片來源／NetApp
ONTAP新特色２：雲端儲存整合
雲端儲存是NetApp近期的重點發展方向，落實到具體的產品層面，則包括Cloud Volumes Services、Cloud Volumes ONTAP等雲端儲存服務，以及FabricPool雲端分層儲存功能這兩個面向。
FabricPool是ONTAP 9.2引進的功能，適用於NetApp旗下的AFF全快閃儲存陣列、FAS混合儲存陣列，以及Cloud Volumes 與ONTAP Select等軟體定義形式儲存設備，可將公有雲的物件儲存空間，或NetApp自身StorageGRID物件儲存系統的物件儲存空間，連結本地端ONTAP儲存系統的Aggregate儲存群組，並在分層儲存政策管理下，作為冷資料儲存層，將快照或冷資料轉存到公有雲上，本地端只保留經常存取的熱資料。
FabricsPool 的基本概念
將公有雲服務商的物件儲存空間，與本地端ONTAP儲存系統的Aggregate儲存群組連結，將雲端儲存空間作為本地端的延伸空間，，然後在分層儲存政策管理下，扮演冷資料儲存層角色。圖片來源／NetApp
自ONTAP 9.2引進FabricPool後，接下來的9.4與9.5版，都分別擴展了可支援的產品、公有雲服務商與分層政策類型。
在ONTAP 9.2與稍後的9.3上，FabricPool只適用於AFF與FAS系列儲存陣列，公有雲服務商只支援AWS S3，分層政策則有Auto、Snapshot-Only、None等幾種；ONTAP 9.4的FabricPool則增加了適用於ONTAP Select、Cloud Volumes ONTAP等軟體定義儲存產品的能力，而且能同時用於SSD或硬碟Aggregate儲存群組，不像AFF與FAS儲存陣列的FabricPool只能用於全SSD 的Aggregate群組。
ONTAP 9.4在搭配的公有雲服務商方面，新增支援微軟的Azure Blob Storage，另外，NetApp StorageGRID物件儲存系統的支援，也是在這一版納入，在分層政策方面，則新增Backup模式。在最新的ONTAP 9.5上，FabricPool又增加了對IBM Cloud Object Storage、Amazon Commercial Cloud Services等兩種公雲服務的支援。
彈性的FabricPool 政策選擇
Aggregate群組下的Volume可以個別套用FabricPool的分層儲存政策，有4種政策模式可選：Auto模式可將冷資料與快照複本轉存到雲端：snapshot-only模式只將快照副本轉存到雲端；None代表該Volume不將任何資料轉到雲端；Backup模式可將指定Volume的所有寫入資料，都立即轉存到雲端。
ONTAP新特色３：儲存空間管理
FlexGroup功能增強
FlexGroup是2016年底，跟著ONTAP 9.1作業系統一同推出虛擬儲存功能，可以跨多臺叢集節點與多個Aggregate磁碟群組，建立容量達20PB、可容納4,000億個檔案的超大型單一命名空間，並能搭配分散式metadata與跨叢集節點的寫入快取，支援跨節點平行寫入，以及單一命名空間內的自動負載平衡，改善寫入效能瓶頸。
接下來ONTAP 9.2增加了為FlexGroup Volume啟用加密的功能，ONTAP 9.3與9.4，又分別提供了設定傳輸率上限與下限的QoS管理功能。而到了ONTAP 9.5，則是為FlexGroup增加了支援FabricPool的能力，可在雲端分層環境下，建立跨Aggregate磁碟群組的大型命名空間，9.5版的FlexGroup也能支援全SSD的Aggregate磁碟群組，還新增了建立qtree子目錄，以及容量配額功能。
新增非活躍資料報告功能
可以在OnCommand System Manager控制臺上，顯示Aggregate磁碟群組中很少存取的非活躍「冷」資料量，以作為設定FabricPool分層儲存政策的參考。
在FAS與AFF系列儲存陣列上，非活躍資料報告功能只適用於全SSD的Aggregate磁碟群組；在ONTAP Select、Cloud Volume ONTAP等軟體定義儲存陣列上，則能支援SSD或硬碟Aggregate群組。
重複資料刪除與壓縮功能改進
在Aggregate磁碟群組與其底下的Volume層級，各有一系列容量縮減技術。
在Volume層級，提供了離線的後處理式重複資料刪除（Dedupe）、inline的即時Dedupe、離線式資料壓縮與Inline資料壓縮。其中離線式壓縮又分為Adaptive與Secondary 兩種。硬碟或混合Volume可適用Inline或離線等兩種壓縮功能，SSD Volume則只能使用inline的即時壓縮。
Aggregate層級則有Data Compaction壓縮，以及Inline的IAD 與後處理式Aggregate Dedupe等兩種Dedupe。
Volume層級的資料縮減功能，只適用於個別Volume，Aggregate層級的資料縮減，則能在跨Aggregate磁碟群組下的多個Volume，統一進行資料縮減處理。
在ONTAP 9.4上，Aggregate層級的Dedupe增加了背景掃描功能，可支援後處理Dedupe。ONTAP 9.5則改進了Adaptive Compression，可提供更高的資料壓縮率。
透過控制臺檢視非活躍資料報告
自ONTAP 9.4以後，OnCommand SystemManager控制臺便預設啟用非活躍資料報告功能，可以檢視每個Aggregate磁碟群組中很少存取的冷資料容量比重。
著眼於提高儲存空間的管理彈性，以及儲存空的使用效率的一系列功能更新。
ONTAP新特色４：系統與資料可用性
包括為NVMe/FC引進失效切換架構、支援NDAS資料保護服務，以及新增同步模式的SnapMirror遠端複製功能。
引進NVMe/FC傳輸的高可用性架構
ONTAP 9.4雖然引進了NVMe/FC傳輸架構，但不支援傳輸路徑的失效切換功能，在主機端與ONTAP儲存裝置端之間，只有單路徑連接，還無法滿足對可用性要求較高的用戶需求。
這個問題到了ONTAP 9.5獲得了解決，新增了搭配非對稱命名空間存取（ANA）的NVMe/FC多路徑失效切換功能，可以在支援ANA架構的環境，提供主機端與ONTAP儲存裝置之間的NVMe/FC多路徑連接。雖然應用上目前還有許多限制，例如目前只有SuSE Enterprise Linux 15（SLES 15）支援ANA架構，但已較先前的單路徑NVMe/FC大幅提高了可用性。
多路徑的NVMe/FC 傳輸架構
ONTAP 9.4的NVMe/FC只能在主機端與儲存裝置之間，建立單路徑連接（如左圖），ONTAP 9.5則能透過ANA架構，在主機端與儲存裝置之間建立失效切換的多路徑連接。
支援NDAS資料保護服務
ONTAP 9.5導入的NDAS，是建立在公有雲上的資料備份與災難還原服務，目前只支援AWS，可利用一臺運行ONTAP 9.5的儲存裝置作為中介，利用ONTAP 9.5內含的proxy功能與Copy to Cloud API，將另一臺ONTAP儲存裝置的FlexVol Volume資料（目前NDAS只支援FlexVol），備份到AWS的S3 bucket空間內保存，還原時則可將該Flex Volume內的LUN或檔案，回復到原始或其他位置。
同步模式的SnapMirror遠端複製
在老的7-Mode模式時代，曾有過同步模式的SnapMirror遠端複製功能（SnapMirrorSync），不過當ONTAP轉移到新的Cluster-Mode架構後，就只剩非同步模式（Asynchronous）的SnapMirror遠端複製可用，只能提供以分鐘為間隔的RPO（還原點目標），還不能滿足無法忍受任何資料損失的用戶需求。
到了最新推出的ONTAP 9.5，終於把同步模式的SnapMirror（簡稱SM-S）帶回來，可在兩個站點之間，提供幾乎完全不損失資料、RPO=0的遠端同步能力。
要啟用SM-S，用戶必須為每一個節點購買SM-S授權，目前SM-S可支援FC、iSCSI與NFS v3等3種傳輸協定，並要求兩端點的網路延遲低於10ms。另外，SM-S可支援FabricPool Aggregate磁碟群組下的Volume，但目前還不支援FlexGroup下的Volume。
產品資訊
NetApp ONTAP 9.4與9.5
●原廠：NetApp(02)8729-5000
●建議售價：廠商未提供
●最新版本：9.5
●適用機型與產品：NetApp FAS系列混合儲存陣列, NetApp AFF A系列全快閃儲存陣列, NetApp ONTAP Select系列軟體定義儲存套件
●主要新功能：FlexCach功能擴展,增強FlexGroup選項, NVMe/FC新增支援施效切換, 新增NDAS資料保護服務, 新增同步模式SnapMirror ,支援MaxData加速
【註：資料時有異動，正確資訊請洽廠商】
熱門新聞
2024-12-24
2024-12-27
2024-12-22
2024-11-29
2024-12-20
2024-08-14