ONTAP

ONTAP OS incluye varias optimizaciones de almacenamiento basadas en las funcionalidades de WAFL. Compatible con todos los protocolos, no requiere licencias. En febrero de 2018, NetApp afirmó que los sistemas AFF para sus clientes logran una eficiencia de almacenamiento promedio de 4,72:1 gracias a la deduplicación, compresión, compactación y el ahorro en clones. A partir de ONTAP 9.3, los escáneres de deduplicación y compresión sin conexión se inician automáticamente por defecto, en función de un porcentaje de los datos nuevos escritos, en lugar de programarse manualmente.

• La eficiencia de reducción de datos es un resumen de las eficiencias de volumen y agregadas y la deduplicación de bloques cero:
  • Las funciones de eficiencia de volumen se pueden activar o desactivar individualmente y para cada volumen por separado:
    1. Deduplicación de volumen sin conexión , que funciona a  nivel de bloque de 4 KB.
    2. Posteriormente se introdujeron mecanismos de eficiencia adicionales, como la compresión de volumen fuera de línea, también conocida como compresión de posprocesamiento (o en segundo plano). Existen dos tipos: compresión secundaria de posprocesamiento y compresión adaptativa de posprocesamiento.
    3. La deduplicación de volumen en línea y la compresión de volumen en línea comprimen parte de los datos sobre la marcha antes de que lleguen a los discos y están diseñadas para dejar parte de los datos sin comprimir si ONTAP considera que su procesamiento sobre la marcha llevará mucho tiempo, y para aprovechar otros mecanismos de eficiencia de almacenamiento para estos datos sin comprimir posteriormente. Existen dos tipos de compresión de volumen en línea: compresión adaptativa en línea y compresión secundaria en línea.
  • Las eficiencias de almacenamiento a nivel agregado incluyen:
    1. La compactación de datos es otro mecanismo utilizado para comprimir muchos bloques de datos menores de 4  KB en un único  bloque de 4 KB.
    2. La deduplicación de datos en línea a nivel de agregado (IAD) y la deduplicación de agregados posterior al procesamiento, también conocida como deduplicación entre volúmenes, comparten bloques comunes entre volúmenes en un agregado. IAD puede limitar su rendimiento cuando el sistema de almacenamiento supera un cierto umbral. El límite actual de espacio físico de un único agregado SSD es de 800 TiB. 
  • Deduplicación de bloques cero en línea ^{[ 10 ]} deduplica los ceros sobre la marcha antes de que lleguen a los discos
• Las instantáneas y los FlexClones también se consideran mecanismos de eficiencia. A partir de la versión 9.4, ONTAP deduplica por defecto los datos en todo el sistema de archivos activo y en todas las instantáneas del volumen. El ahorro derivado del uso compartido de instantáneas es proporcional al número de instantáneas: cuantas más instantáneas, mayor será el ahorro. Por lo tanto, el uso compartido de instantáneas genera mayores ahorros en los sistemas de destino SnapMirror.
• Aprovisionamiento ligero

Las funciones de eficiencia de almacenamiento de deduplicación entre volúmenes solo funcionan con unidades SSD. Los mecanismos de deduplicación en línea y fuera de línea que utilizan bases de datos consisten en enlaces de bloques de datos y sumas de verificación para aquellos bloques de datos que han sido procesados. Cada base de datos de deduplicación se encuentra en cada volumen y agrega los datos donde la deduplicación está habilitada. Todos los sistemas Flash FAS no admiten compresión posterior al procesamiento.

El orden de ejecución de las pruebas de eficiencia de almacenamiento es el siguiente:

1. Deduplicación en línea de cero bloques
2. Compresión en línea: para archivos que se pueden comprimir a 8  KB se utiliza la compresión adaptativa; para archivos de más de 32  KB se utiliza la compresión secundaria.
3. Deduplicación en línea: primero el volumen, luego el agregado.
4. Compactación de datos adaptativa en línea
5. Compresión posterior al procesamiento
6. Deduplicación posterior al procesamiento: primero el volumen, luego el agregado.

Uno o varios grupos RAID forman un "agregado", y dentro de los agregados, el sistema operativo ONTAP configura "volúmenes flexibles" ( FlexVol ) para almacenar datos a los que los usuarios pueden acceder. De forma similar a RAID 0 , cada agregado consolida espacio de grupos RAID protegidos subyacentes para proporcionar una unidad de almacenamiento lógica para los volúmenes flexibles. Además de los agregados de discos y grupos RAID de NetApp, los agregados pueden consistir en LUN ya protegidos con sistemas de almacenamiento de terceros con FlexArray , ONTAP Select o Cloud Volumes ONTAP. Cada agregado puede consistir en LUN o en grupos RAID de NetApp. Una alternativa son los "volúmenes tradicionales", donde uno o más grupos RAID forman un único volumen estático. Los volúmenes flexibles ofrecen la ventaja de que se pueden crear muchos de ellos en un único agregado y redimensionarlos en cualquier momento. Los volúmenes más pequeños pueden entonces compartir todos los discos disponibles para el agregado subyacente y, con una combinación de almacenamiento, la QoS permite cambiar el rendimiento de los volúmenes flexibles sobre la marcha, mientras que los volúmenes tradicionales no. Sin embargo, los volúmenes tradicionales pueden (en teoría) manejar un rendimiento de E/S ligeramente superior al de los volúmenes flexibles (con el mismo número de discos), ya que no necesitan una capa de virtualización adicional para comunicarse con el disco subyacente. Los agregados y los volúmenes tradicionales solo se pueden expandir, nunca contraer. El tamaño máximo actual del espacio físico útil agregado es de 800  TiB para los sistemas FAS totalmente flash.

ONTAP se considera un sistema de almacenamiento unificado, lo que significa que admite protocolos tanto a nivel de bloque (FC, FCoE, NVMeoF e iSCSI) como a nivel de archivo (NFS, pNFS , CIFS/SMB ) para sus clientes. Las versiones SDS de ONTAP (ONTAP Select y Cloud Volumes ONTAP) no admiten los protocolos FC, FCoE ni NVMeoF debido a su naturaleza definida por software.

La alta disponibilidad (HA) es una configuración en clúster de un sistema de almacenamiento con dos nodos o pares HA, cuyo objetivo es garantizar un nivel operativo acordado durante eventos previstos e imprevistos, como reinicios, actualizaciones de software o firmware.

MetroCluster

MetroCluster (MC) es un nivel adicional de disponibilidad de datos para configuraciones HA y solo es compatible con sistemas de almacenamiento FAS y AFF. Posteriormente, se introdujo la versión SDS de MetroCluster con los productos ONTAP Select y Cloud Volumes. En una configuración MC, dos sistemas de almacenamiento (cada sistema puede ser un nodo único o un par HA) forman MetroCluster, generalmente dos sistemas ubicados en dos sitios con una distancia entre ellos de hasta 300  km, por lo que se denomina sistema geodistribuido. Plex es la tecnología subyacente clave que sincroniza los datos entre los dos sitios en MetroCluster. En las configuraciones MC, NVLOG también se replica entre los sistemas de almacenamiento entre sitios, pero utiliza puertos dedicados para ese propósito, además de la interconexión HA. A partir de ONTAP 9.5, SVM-DR es compatible con las configuraciones MetroCluster.

La agrupación en clústeres ONTAP de escalado horizontal surgió de las adquisiciones de Spinnaker y NetApp la denomina a menudo " Espacio de nombres único ", "Clúster de escalado horizontal", "Clúster del sistema de almacenamiento ONTAP" o simplemente "Clúster ONTAP", confundiéndola frecuentemente con pares de alta disponibilidad (HA) o incluso con la funcionalidad de MetroCluster. Si bien MetroCluster y HA son tecnologías de protección de datos, la agrupación en clústeres de espacio de nombres único no proporciona protección de datos. Un clúster ONTAP se forma a partir de uno o varios pares HA y añade a los sistemas ONTAP funcionalidades de operaciones no disruptivas (NDO), como la migración de datos en línea sin interrupciones entre nodos del clúster y la actualización de hardware sin interrupciones. La migración de datos para operaciones NDO en un clúster ONTAP requiere puertos Ethernet dedicados para dichas operaciones, denominados interconexión de clúster , y no utiliza la interconexión HA para este fin. La interconexión de clúster y la interconexión HA no pueden compartir los mismos puertos. La interconexión de clúster con un único par HA puede tener puertos de interconexión de clúster conectados directamente, mientras que los sistemas con cuatro o más nodos requieren dos conmutadores de interconexión de clúster Ethernet dedicados. Un clúster ONTAP solo puede constar de un número par de nodos (que deben configurarse como pares HA), a excepción de un clúster de nodo único. Un sistema ONTAP de nodo único también se denomina sistema independiente (non-HA). El clúster ONTAP se gestiona mediante una interfaz de administración integrada con interfaz gráfica web, CLI (SSH y PowerShell) y API. El clúster ONTAP proporciona un espacio de nombres único para las operaciones NDO a través de SVM. El espacio de nombres único en el sistema ONTAP es el nombre que recibe el conjunto de técnicas utilizadas por el clúster para separar los datos de la conectividad de red front-end con protocolos de datos como FC , FCoE , FC-NVMe , iSCSI , NFS y CIFS , proporcionando así una virtualización de datos para la movilidad de datos en línea entre los nodos del clúster. En la capa de red, Single Namespace proporciona varias técnicas para la migración de direcciones IP sin interrupciones, como CIFS Continuous Availability (Transparent Failover) , NetApp Network Failover para NFS y SAN ALUA , y la elección de ruta para el reequilibrio del tráfico front-end en línea con protocolos de datos. Los sistemas de almacenamiento NetApp AFF y FAS pueden constar de diferentes pares de alta disponibilidad (HA): AFF y FAS, diferentes modelos y generaciones, y pueden incluir hasta 24 nodos con protocolos NAS o 12 nodos con protocolos SAN. Los sistemas SDS no se pueden mezclar con sistemas de almacenamiento físicos AFF o FAS.

Máquina virtual de almacenamiento

También conocido como Vserver o, a veces, SVM, Storage Virtual Machine (SVM) es una capa de abstracción que, junto con otras funciones, virtualiza y separa la red de datos física de los datos ubicados en volúmenes FlexVol. Se utiliza para operaciones sin interrupciones y multitenencia. Además, constituye la estructura lógica de mayor nivel disponible en NetApp. Una SVM no puede montarse bajo otra SVM, por lo que se la puede referenciar como un espacio de nombres global.

SVM divide el sistema de almacenamiento en segmentos, de modo que varias divisiones u organizaciones pueden compartirlo sin interferir entre sí, utilizando los mismos puertos, agregados de datos y nodos del clúster, y empleando volúmenes FlexVol y LUN independientes. Un SVM no puede crear, eliminar, modificar ni siquiera ver objetos de otro SVM, por lo que, para los propietarios de SVM, este entorno les da la apariencia de ser meros usuarios de todo el clúster de almacenamiento.

Operaciones sin interrupciones

Hay pocas operaciones de Operaciones No Disruptivas (NDO) con el sistema ONTAP (en clúster). Las operaciones de datos NDO incluyen: reubicación de agregados dentro de un par HA entre nodos, migración en línea de volúmenes FlexVol (conocida como operación Volume Move) entre agregados y nodos dentro del clúster, migración de LUN (conocida como operación LUN Move) entre volúmenes FlexVol dentro del clúster. Las operaciones LUN Move y Volume Move utilizan puertos Cluster Interconnect para la transferencia de datos (HA-CI no se utiliza para dichas operaciones). SVM se comporta de manera diferente con las operaciones NDO de red, dependiendo del protocolo de datos front-end. Para disminuir la latencia a su nivel original, los volúmenes FlexVol y los LUN deben estar ubicados en el mismo nodo con la dirección de red a través de la cual los clientes acceden al sistema de almacenamiento, por lo que la dirección de red podría crearse para SAN o moverse para protocolos NAS. Las operaciones NDO son una funcionalidad gratuita.

ONTAP ofrece dos técnicas para la funcionalidad de multitenencia: máquinas virtuales de almacenamiento (SVM) y espacios IP. Por un lado, las SVM son similares a las máquinas virtuales como KVM, ya que proporcionan una abstracción de visualización del almacenamiento físico; pero por otro lado, son bastante diferentes, pues a diferencia de las máquinas virtuales ordinarias, las SVM no permiten ejecutar código binario de terceros como en los sistemas de almacenamiento puro; simplemente proporcionan un entorno virtualizado y recursos de almacenamiento. Además, a diferencia de las máquinas virtuales ordinarias, las SVM no se ejecutan en un solo nodo, sino que para el usuario final parece que una SVM se ejecuta como una entidad única en cada nodo del clúster. Las SVM dividen el sistema de almacenamiento en segmentos, de modo que varias divisiones u organizaciones pueden compartir un sistema de almacenamiento sin conocerse ni interferir entre sí, utilizando los mismos puertos, agregados de datos y nodos del clúster, y empleando volúmenes FlexVol y LUN independientes. Cada SVM puede ejecutar sus propios protocolos de datos front-end, su propio conjunto de usuarios, sus propias direcciones de red y su IP de administración. Con el uso de espacios IP, los usuarios pueden tener las mismas direcciones IP y redes en el mismo sistema de almacenamiento sin interferencias. Cada sistema ONTAP debe ejecutar al menos una Data SVM para funcionar, pero puede ejecutar más. Existen varios niveles de administración de ONTAP, y el nivel de Administrador de clúster tiene todos los privilegios disponibles. Cada Data SVM proporciona a su propietario vsadmin , que tiene casi todas las funcionalidades del nivel de Administrador de clúster, pero carece de capacidades de administración a nivel físico, como la configuración de grupos RAID, la configuración de agregados y la configuración de puertos de red físicos. Sin embargo, vsadmin puede administrar objetos lógicos dentro de una SVM, como crear, eliminar y configurar LUN, volúmenes FlexVol y direcciones de red, por lo que dos SVM en un clúster no pueden interferir entre sí. Una SVM no puede crear, eliminar, modificar ni siquiera ver objetos de otra SVM, por lo que para los propietarios de SVM, este entorno parece que son los únicos usuarios en todo el clúster del sistema de almacenamiento. La multitenencia es una funcionalidad gratuita en ONTAP.

FlexClone es una función con licencia que se utiliza para crear copias editables de volúmenes, archivos o LUN . En el caso de los volúmenes, FlexClone actúa como una instantánea, pero permite escribir en ella, mientras que una instantánea convencional solo permite leer datos. Gracias a la arquitectura WAFL, la tecnología FlexClone copia únicamente los inodos de metadatos y proporciona una copia de datos prácticamente instantánea de un archivo, LUN o volumen, independientemente de su tamaño.

SnapRestore es una función con licencia que se utiliza para revertir el sistema de archivos activo de un FlexVol a una instantánea creada previamente para ese FlexVol, restaurando los inodos de metadatos en el sistema de archivos activo. SnapRestore también se utiliza para restaurar un solo archivo o una LUN a partir de una instantánea creada previamente para el FlexVol donde se encuentra ese objeto. Sin la licencia de SnapRestore en un entorno NAS, es posible ver instantáneas en un recurso compartido de archivos de red y copiar directorios y archivos para su restauración. En un entorno SAN, no existe una forma de realizar operaciones de restauración similares a las de un entorno NAS. Es posible copiar archivos, directorios, LUN y todo el contenido de FlexVol en entornos SAN y NAS con el comando ndmpcopy de ONTAP , que es gratuito. El proceso de copia de datos depende del tamaño del objeto y puede ser lento, mientras que el mecanismo SnapRestore, al restaurar los inodos de metadatos en el sistema de archivos activo, es casi instantáneo, independientemente del tamaño del objeto que se restaura a su estado anterior.

FlexGroup es una función gratuita introducida en la versión 9, que utiliza la arquitectura en clúster del sistema operativo ONTAP. FlexGroup proporciona acceso NAS escalable en todo el clúster con los protocolos NFS y CIFS. ^{[ 20 ]} Un volumen FlexGroup es una colección de volúmenes FlexVol constituyentes distribuidos entre nodos (hasta 200 por FlexGroup) en el clúster llamados simplemente "Constituyentes" o "volúmenes miembros", que se agregan de forma transparente en un único espacio. Por lo tanto, el volumen FlexGroup agrega el rendimiento y la capacidad de todos los Constituyentes y, por ende, de todos los nodos del clúster donde se encuentran, además de paralelizar los núcleos de CPU por nodo para operaciones intensivas de escritura de metadatos. Para el usuario final, cada volumen FlexGroup está representado por un único recurso compartido de archivos NAS (SMB o NFS) ordinario. ^{[ 21 ]} El potencial completo de FlexGroup se revelará con tecnologías como pNFS (añadido en ONTAP 9.7), NFS Multipathing (troncalización de sesión, anunciada en ONTAP 9.12.1) SMB multicanal (añadido en ONTAP 9.4), SMB Continuous Availability (FlexGroup con recursos compartidos de CA de SMB compatibles con ONTAP 9.6) y VIP (BGP). La función FlexGroup en ONTAP 9 permite escalar masivamente en un único espacio de nombres a más de 20 PB con más de 400 mil millones de archivos, mientras que distribuye uniformemente el rendimiento en todo el clúster. ^{[ 22 ]} A partir de ONTAP 9.5 se añadió compatibilidad con FabricPool (nivelación automática en la nube para la eficiencia del almacenamiento). ONTAP 9.5 también añadió compatibilidad con funciones de SMB para auditoría de archivos nativa, FPolicy, Storage Level Access Guard (SLA), descarga de copia (ODX) y notificaciones de cambios heredadas; Cuotas y Qtree. La disponibilidad contigua (CA) de SMB compatible con FlexGroup permite ejecutar MS SQL e Hyper-V en FlexGroup, y FlexGroup es compatible con MetroCluster. Para obtener más información sobre los volúmenes FlexGroup y las funciones compatibles, consulte TR-4571: Guía de implementación y mejores prácticas de volúmenes FlexGroup de NetApp ONTAP .

Las instantáneas constituyen la base de la tecnología de replicación asíncrona de disco a disco (D2D) de NetApp, SnapMirror, que replica eficazmente las instantáneas de Volumen Flexible entre dos sistemas ONTAP cualesquiera. SnapMirror también es compatible con sistemas ONTAP a Cloud Backup y SolidFire a ONTAP como parte de la visión Data Fabric de NetApp . NetApp también ofrece una función de copia de seguridad y archivo D2D llamada SnapVault, que se basa en la replicación y el almacenamiento de instantáneas. Open Systems SnapVault permite a los hosts Windows y UNIX realizar copias de seguridad de datos en un ONTAP y almacenar cualquier cambio del sistema de archivos en instantáneas (no compatible con ONTAP 8.3 y versiones posteriores). SnapMirror está diseñado para formar parte de un plan de recuperación ante desastres : almacena una copia exacta de los datos en el momento en que se creó la instantánea en el sitio de recuperación ante desastres y puede mantener las mismas instantáneas en ambos sistemas. SnapVault, por otro lado, está diseñado para almacenar menos instantáneas en el sistema de almacenamiento de origen y más instantáneas en un sitio secundario durante un período prolongado. Los datos capturados en instantáneas de SnapVault en el sistema de destino no se pueden modificar ni acceder a ellos para lectura y escritura; los datos se pueden restaurar al sistema de almacenamiento principal o se puede eliminar la instantánea de SnapVault. Los datos capturados en instantáneas en ambos sitios con SnapMirror y SnapVault se pueden clonar y modificar con la función FlexClone para catalogación de datos, consistencia y validación de copias de seguridad, pruebas y desarrollo, etc. Las versiones posteriores de ONTAP introdujeron la replicación en cascada, donde un volumen se puede replicar en otro, y luego en otro, y así sucesivamente. La configuración llamada fan-out es una implementación donde un volumen se replica en varios sistemas de almacenamiento. Tanto las implementaciones de fan-out como las de replicación en cascada admiten cualquier combinación de SnapMirror DR, SnapVault o replicación unificada. Es posible usar la implementación fan-in para crear relaciones de protección de datos entre varios sistemas principales y un único sistema secundario: cada relación debe usar un volumen diferente en el sistema secundario. A partir de ONTAP 9.4, los sistemas SnapMirror y SnapVault de destino habilitan la deduplicación automática en línea y fuera de línea de forma predeterminada. La replicación interclúster establece una relación entre dos clústeres para SnapMirror, mientras que la replicación intraclúster es lo opuesto y se utiliza para la relación SnapMirror entre máquinas virtuales de almacenamiento (SVM) en un mismo clúster. SnapMirror puede operar en modo dependiente de la versión, donde dos sistemas de almacenamiento deben ejecutarse en la misma versión de ONTAP, o en modo flexible de versión. Tipos de replicación de SnapMirror:

• Protección de datos (DP): También conocida como SnapMirror DR. Tipo de replicación dependiente de la versión, desarrollado originalmente por NetApp para Volume SnapMirror. El sistema de destino debe ser de la misma versión o superior a ONTAP. No se utiliza de forma predeterminada en ONTAP 9.3 y versiones posteriores. Replicación a nivel de volumen, basada en bloques, independiente de metadatos, utiliza Block-Level Engine (BLE).
• Protección de datos extendida (XDP): Utilizada por la replicación unificada SnapMirror y SnapVault. XDP utiliza el motor de replicación lógica (LRE) o, si la eficiencia del volumen difiere en el volumen de destino, el motor de replicación lógica con eficiencia de almacenamiento (LRSE). Se utiliza para la replicación a nivel de volumen, pero tecnológicamente podría utilizarse para la replicación basada en directorios, basada en inodos y dependiente de metadatos (por lo tanto, no se recomienda para NAS con millones de archivos).
• Compartir la carga (LS): se utiliza principalmente para fines internos, como mantener copias del volumen raíz para una máquina virtual de software (SVM).
• SnapMirror to Tape (SMTape): es una copia de seguridad incremental o diferencial basada en instantáneas que permite realizar copias de seguridad de volúmenes a cintas; la función SMTape realiza copias de seguridad en cinta a nivel de bloque utilizando aplicaciones de copia de seguridad compatibles con NDMP, como CommVault Simpana.

Tecnologías basadas en SnapMirror:

• Replicación unificada: Un volumen con replicación unificada puede obtener instantáneas tanto de SnapMirror como de SnapVault. La replicación unificada es una combinación de la replicación unificada de SnapMirror y SnapVault que utiliza una única conexión de replicación. Tanto la replicación unificada de SnapMirror como SnapVault utilizan el mismo tipo de replicación XDP. La replicación unificada de SnapMirror también se conoce como SnapMirror de versión flexible. La replicación unificada de SnapMirror de versión flexible se introdujo en ONTAP 8.3 y elimina la restricción de que el almacenamiento de destino utilice la misma versión de ONTAP o una superior.
• SVM-DR (SnapMirror SVM): replica todos los volúmenes (se permiten excepciones) en una SVM seleccionada y algunas de las configuraciones de la SVM; las configuraciones replicadas dependen del protocolo utilizado (SAN o NAS).
• Movimiento de volumen: También conocido como DataMotion para volúmenes. SnapMirror replica un volumen de un agregado a otro dentro de un clúster, luego las operaciones de E/S se detienen durante un tiempo de espera aceptable para los clientes finales, la réplica final se transfiere al destino, el origen se elimina y el destino se vuelve accesible para lectura y escritura para sus clientes.

SnapMirror es una función que requiere licencia; no se necesita una licencia de SnapVault si ya se tiene instalada una licencia de SnapMirror.

La tecnología FlexCache, disponible anteriormente en sistemas de modo 7, no estaba disponible en ONTAP (agrupado) hasta la versión 9.5. FlexCache permite servir datos NAS en múltiples sitios globales con mecanismos de bloqueo de archivos. Los volúmenes FlexCache pueden almacenar en caché lecturas, escrituras y metadatos. Las escrituras en el borde generan una operación de envío de los datos modificados a todos los sistemas ONTAP de borde que solicitan datos al origen, mientras que en el modo 7 todas las escrituras van al origen y era tarea del sistema ONTAP de borde verificar que el archivo no se hubiera actualizado. Además, los volúmenes FlexCache pueden tener un tamaño menor que el volumen original, lo que también representa una mejora con respecto al modo 7. Inicialmente, solo se admitía NFS v3 con ONTAP 9.5. Los volúmenes FlexCache se distribuyen de forma dispersa dentro de un clúster ONTAP (intracluster) o entre varios clústeres ONTAP (intercluster). FlexCache se comunica con otros nodos a través de LIF de interfaz entre clústeres. Las licencias de FlexCache se basan en la capacidad total de la caché del clúster y no están incluidas en el paquete premium. FAS, AFF y ONTAP Select se pueden combinar para usar la tecnología FlexCache. Se permite crear 10 volúmenes FlexCache por volumen FlexVol de origen y hasta 10 volúmenes FlexCache por nodo ONTAP. El volumen original debe almacenarse en un FlexVol, mientras que todos los volúmenes FlexCache tendrán el formato de volumen FlexGroup.

Data ONTAP también implementa una opción llamada RAID SyncMirror (RSM), que utiliza la técnica plex , donde todos los grupos RAID dentro de un volumen agregado o tradicional se pueden duplicar sincrónicamente en otro conjunto de discos duros. Esto generalmente se hace en otro sitio a través de un enlace Fibre Channel o IP, o dentro de un solo controlador con SyncMirror local para la resiliencia de una sola unidad de almacenamiento. La configuración MetroCluster de NetApp utiliza SyncMirror para proporcionar un clúster geográfico o un clúster activo/activo entre dos sitios  separados hasta 300 km o 700  km con ONTAP 9.5 y MCC-IP . SyncMirror se puede usar en plataformas de almacenamiento definidas por software , en Cloud Volumes ONTAP o en ONTAP Select. Proporciona alta disponibilidad en entornos con discos conectados directamente (no compartidos) sobre servidores estándar , o en plataformas FAS y AFF en configuraciones Local SyncMirror o MetroCluster. SyncMirror es una función gratuita.

SnapLock implementa la funcionalidad de escritura única y lectura múltiple (WORM) en discos magnéticos y SSD en lugar de en medios ópticos, de modo que los datos no se pueden eliminar hasta que se haya alcanzado su período de retención. SnapLock existe en dos modos: cumplimiento y empresarial. El modo de cumplimiento se diseñó para ayudar a las organizaciones a implementar una solución de archivado integral que cumpla con los estrictos requisitos de retención regulatoria, como las regulaciones dictadas por la regla SEC 17a-4(f), FINRA, HIPAA, la regla 1.31(b) de la CFTC, DACH, Sarbanes-Oxley, GDPR, Check 21, la Directiva de Protección de Datos de la UE 95/46/EC, NF Z 42-013/NF Z 42-020, Basilea III, MiFID, Patriot Act, Graham-Leach-Bliley Act, etc. Los registros y archivos comprometidos en el almacenamiento WORM en un volumen de cumplimiento de SnapLock no se pueden alterar ni eliminar antes de que expire su período de retención. Además, un volumen de cumplimiento de SnapLock no se puede destruir hasta que todos los datos hayan llegado al final de su período de retención. SnapLock es una función que requiere licencia.

SnapLock Enterprise está diseñado para ayudar a las organizaciones que se autorregulan y desean mayor flexibilidad en la protección de sus activos digitales mediante el almacenamiento de datos tipo WORM. Los datos almacenados como WORM en un volumen SnapLock Enterprise están protegidos contra alteraciones o modificaciones. Existe una diferencia principal con SnapLock Compliance: dado que los archivos almacenados no están destinados al cumplimiento normativo estricto, un administrador con privilegios de root en el sistema ONTAP que contiene el volumen SnapLock Enterprise puede destruirlo, incluso si el período de retención previsto aún no ha transcurrido. En ambos modos, el período de retención puede extenderse, pero no acortarse, ya que esto es incompatible con el concepto de inmutabilidad. Además, los volúmenes de datos SnapLock de NetApp están equipados con un reloj de cumplimiento a prueba de manipulaciones, que se utiliza como referencia temporal para bloquear operaciones prohibidas en los archivos, incluso si se manipula la hora del sistema.

A partir de ONTAP 9.5, SnapLock es compatible con el motor Unified SnapMirror (XDP), la resincronización tras una conmutación por error sin pérdida de datos, 1023 instantáneas, mecanismos de eficiencia y sincronización de reloj en SDS ONTAP.

Disponible para agregados solo SSD en sistemas FAS/AFF o Cloud Volumes ONTAP en medios SSD. A partir de ONTAP 9.4, FabricPool es compatible con la plataforma ONTAP Select. Cloud Volumes ONTAP también admite la configuración de FabricPool HDD + S3. Fabric Pool proporciona capacidad de almacenamiento automático por niveles para bloques de datos fríos desde medios rápidos (generalmente SSD) en almacenamiento ONTAP a medios fríos a través del protocolo de objetos a almacenamiento de objetos como S3 y viceversa. Fabric Pool se puede configurar en dos modos: un modo se utiliza para migrar bloques de datos fríos capturados en instantáneas, mientras que el otro modo se utiliza para migrar bloques de datos fríos en un sistema de archivos activo. FabricPool conserva los ahorros de deduplicación y compresión fuera de línea. A partir de ONTAP 9.4 se introdujo FabricPool 2.0 con la capacidad de separar en niveles los datos del sistema de archivos activo (por defecto, los datos de 31 días sin acceso) y admitir ahorros de compactación de datos. La relación recomendada es 1:10 para inodos a archivos de datos. Para los clientes conectados al sistema de almacenamiento ONTAP, todas las operaciones de estratificación de datos de Fabric Pool son completamente transparentes, y en caso de que los bloques de datos vuelvan a estar activos, se copian de nuevo a medios rápidos en el sistema de almacenamiento ONTAP. Fabric Pool es actualmente compatible con los servicios de almacenamiento de objetos NetApp StorageGRID , Amazon S3 , Google Cloud y Alibaba. A partir de ONTAP 9.4 se admite Azure Blob, y a partir de la versión 9.5 se admiten IBM Cloud Object Storage (ICOS) y Amazon Commercial Cloud Services (C2S). Se pueden utilizar otros servicios y software basados ​​en objetos si el usuario lo solicita y NetApp los valida. Los volúmenes FlexGroup son compatibles con Fabric Pool a partir de ONTAP 9.5. La función Fabric Pool en los sistemas FAS/AFF es gratuita para su uso con el almacenamiento de objetos externo NetApp StorageGRID. Para otros sistemas de almacenamiento de objetos como Amazon S3 y Azure Blob, Fabric Pool debe licenciarse por TB para funcionar (además de los costes de la licencia de Fabric Pool, el cliente también debe pagar por el espacio de objetos consumido). Si bien con el sistema de almacenamiento Cloud Volumes ONTAP, Fabric Pool no requiere licencia, los costos se aplicarán únicamente al espacio consumido en el almacenamiento de objetos. A partir de ONTAP 9.5, se puede ajustar la utilización de la capacidad que activa la estratificación desde el nivel de acceso frecuente. FlexGroups también admite SVM-DR.

FabricPool, disponible por primera vez en ONTAP 9.2, es una tecnología de NetApp Data Fabric que permite la estratificación automatizada de datos en niveles de almacenamiento de objetos de bajo coste, tanto en las instalaciones como en la nube. A diferencia de las soluciones de estratificación manual, FabricPool reduce el coste total de propiedad al automatizar la estratificación de datos y, por consiguiente, el coste de almacenamiento. Ofrece las ventajas de la economía de la nube mediante la estratificación en nubes públicas como Alibaba Cloud Object Storage Service, Amazon S3, Google Cloud Storage, IBM Cloud Object Storage y Microsoft Azure Blob Storage, así como en nubes privadas como NetApp StorageGRID®. FabricPool es transparente para las aplicaciones y permite a las empresas aprovechar la economía de la nube sin sacrificar el rendimiento ni tener que rediseñar sus soluciones para optimizar la eficiencia del almacenamiento.

Los sistemas de almacenamiento NetApp que ejecutan ONTAP pueden utilizar Flash Cache (anteriormente Performance Accelerate Module o PAM), una tarjeta PCIe propietaria diseñada específicamente para sistemas híbridos NetApp FAS. Flash Cache puede reducir las latencias de lectura y permite que los sistemas de almacenamiento procesen tareas más intensivas en lectura sin agregar discos giratorios adicionales al RAID subyacente, ya que las operaciones de lectura no requieren redundancia en caso de falla de Flash Cache. Flash Cache funciona a nivel de controlador y acelera solo las operaciones de lectura. Cada volumen independiente en el controlador puede tener una política de caché diferente o la caché de lectura puede deshabilitarse para un volumen. Las políticas de caché de FlashCache se aplican a nivel de FlexVol . La tecnología FlashCache es compatible con la función FlexArray. A partir de la versión 9.1, un único volumen FlexVol puede beneficiarse simultáneamente de las cachés FlashPool y FlashCache. A partir de ONTAP 9.5, la tecnología de caché de lectura Flash Cache está disponible en Cloud Volumes ONTAP con el uso de unidades SSD efímeras.

El proxy NDAS es un servicio introducido en ONTAP 9.5; funciona en conjunto con el servicio NDAS en un proveedor de nube. De forma similar a FabricPool, NDAS almacena datos en formato de objeto, pero a diferencia de FabricPool, también almacena metadatos WAFL en almacenamiento de objetos. La información que se transfiere desde el sistema ONTAP son deltas de instantáneas, no el conjunto completo de datos, y ya está deduplicada y comprimida (a nivel de volumen). El proxy NDAS se basa en HTTP con un protocolo de objetos S3 y algunas llamadas API adicionales a la nube. NDAS en ONTAP 9.5 funciona solo en un esquema donde el almacenamiento primario de ONTAP 9 replica los datos a través de Snapmirror al almacenamiento secundario de ONTAP 9.5, donde el almacenamiento secundario también es el proxy NDAS.

La calidad de servicio (QoS) de almacenamiento es una función gratuita en los sistemas ONTAP. Existen varios tipos de QoS de almacenamiento en los sistemas ONTAP: QoS adaptativa (A-QoS) , que incluye QoS mínima absoluta ; QoS estática ordinaria o QoS mínima (QoS min) ; y QoS máxima (QoS max) . La QoS máxima se puede configurar como un límite superior estático en IOPS, MB/s o ambos. Se puede aplicar a un objeto como un volumen, una LUN o un archivo, para evitar que dicho objeto consuma más recursos de rendimiento de almacenamiento de los definidos por el administrador (aislando así a los procesos que consumen mucho rendimiento y protegiendo otras cargas de trabajo). La QoS mínima es opuesta a la máxima establecida en los volúmenes para garantizar que el volumen reciba al menos el número estático de IOPS configurado por el administrador cuando haya contención por los recursos de rendimiento de almacenamiento y se puede aplicar a los volúmenes. A-QoS es un mecanismo para cambiar automáticamente la QoS, en función del espacio consumido por un volumen flexible, ya que el espacio consumido en él puede aumentar o disminuir, y el tamaño de FlexVol puede cambiar. En los sistemas FAS, A-QoS reconfigura solo el rendimiento máximo (QoS máx.), mientras que en los sistemas AFF, reconfigura tanto el rendimiento esperado (QoS mín.) como el rendimiento máximo (QoS máx.) en un volumen. A-QoS permite a ONTAP ajustar automáticamente el número de IOPS para un volumen en función de las políticas de A-QoS. Hay tres políticas básicas de A-QoS: Extreme, Performance y Value. Cada política de A-QoS tiene una relación fija predefinida de IO por TB para el rendimiento máximo y el rendimiento esperado (o QoS mínimo absoluto). El QoS mínimo absoluto se utiliza en lugar del rendimiento esperado (QoS mín.) solo cuando el tamaño del volumen y la relación de IO por TB son demasiado pequeños, por ejemplo, 10  GB.

ONTAP OS cuenta con varias funciones para aumentar la seguridad del sistema de almacenamiento, como el Administrador de claves integrado, la contraseña para el arranque del controlador con cifrado NSE y NVE, y el administrador de claves USB (disponible a partir de la versión 9.4). La auditoría de eventos NAS es otra medida de seguridad en ONTAP que permite al cliente rastrear y registrar ciertos eventos CIFS y NFS en el sistema de almacenamiento. Esto ayuda a detectar posibles problemas de seguridad y proporciona evidencia de cualquier brecha de seguridad. ONTAP, accesible a través de SSH, permite la autenticación con una tarjeta de acceso común (ACC). ONTAP admite RBAC: el control de acceso basado en roles (RBAC) permite restringir o limitar las acciones que las cuentas administrativas pueden realizar en el sistema. RBAC impide que una sola cuenta pueda realizar todas las acciones disponibles en el sistema. A partir de ONTAP 9, se admite la autenticación Kerberos 5 con servicio de privacidad (krb5p) para NAS. El modo de autenticación krbp5 protege contra la manipulación y el espionaje de datos mediante el uso de sumas de comprobación para cifrar todo el tráfico entre el cliente y el servidor. La solución ONTAP admite el cifrado AES de 128 y 256 bits para Kerberos.

La detección de agujeros negros de MTU y el descubrimiento de MTU de ruta (PMTUD) son los procesos mediante los cuales el sistema ONTAP conectado a través de una red Ethernet detecta el tamaño máximo de MTU. En ONTAP 9.2: Protocolo de estado de certificado en línea (OCSP) para LDAP sobre TLS; aislamiento de punto final iSCSI para especificar un rango de direcciones IP que pueden iniciar sesión en el almacenamiento; limitación del número de intentos de inicio de sesión fallidos a través de SSH. Autenticación simétrica NTP compatible a partir de ONTAP 9.5.

NetApp Workflow Automation (WFA) es un producto gratuito basado en servidor que se utiliza para la orquestación del almacenamiento de NetApp. Incluye un portal de autoservicio con una interfaz gráfica de usuario web, donde prácticamente todas las operaciones o secuencias de operaciones de almacenamiento rutinarias se pueden configurar como flujos de trabajo y publicar como un servicio, de modo que los usuarios finales puedan solicitar y consumir el almacenamiento de NetApp como un servicio.

SnapCenter, anteriormente conocido como SnapManager Suite, es un producto basado en servidor. NetApp también ofrece productos para tomar instantáneas consistentes con la aplicación mediante la coordinación de la aplicación y la matriz de almacenamiento NetApp. Estos productos son compatibles con datos de Microsoft Exchange , Microsoft SQL Server , Microsoft SharePoint , Oracle , SAP y VMware ESX Server . Estos productos forman parte de la suite SnapManager. SnapCenter también incluye complementos de terceros para MongoDB , IBM Db2 y MySQL , y permite al usuario final crear sus propios complementos para la integración con el sistema de almacenamiento ONTAP. SnapManager y SnapCenter son productos con licencia empresarial. Existe un producto similar, gratuito y con menos funcionalidades de NetApp, llamado SnapCreator. Está dirigido a clientes que desean integrar instantáneas consistentes con la aplicación ONTAP con sus aplicaciones, pero no tienen una licencia para SnapCenter. NetApp afirma que las capacidades de SnapCenter se ampliarán para incluir puntos finales de almacenamiento SolidFire. SnapCenter tiene licencias basadas en controladores para sistemas AFF/FAS y por terabyte para SDS ONTAP. El complemento de SnapCenter para VMware vSphere, llamado NetApp Data Broker, es un dispositivo independiente basado en Linux que se puede utilizar sin el propio SnapCenter.

NetApp Services Level Manager, o NSLM por sus siglas en inglés, es un software para el aprovisionamiento de almacenamiento ONTAP que ofrece rendimiento, capacidad y protección de datos predecibles para una carga de trabajo. Ofrece API RESTful y documentación Swagger integrada con la lista de API disponibles, además de poder integrarse con otros productos de almacenamiento de NetApp, como ActiveIQ Unified Manager. NSLM expone tres niveles de servicio estándar (SSL) basados ​​en objetivos de nivel de servicio (SLO) y permite crear niveles de servicio personalizados. NSLM se creó para proporcionar un consumo de almacenamiento similar al de un proveedor de servicios (ServiceProvider). NSLM es un producto con licencia basada en espacio.

Los sistemas ONTAP tienen la capacidad de integrarse con Hadoop TeraGen, TeraValidate y TeraSort, Apache Hive, Apache MapReduce, el motor de ejecución Tez, Apache Spark, Apache HBase, Azure HDInsight y los productos de la plataforma de datos de Hortonworks, Cloudera CDH, a través del módulo de análisis integrado de NetApp (también conocido como conector NFS de NetApp para Hadoop) para proporcionar acceso y análisis de datos utilizando almacenamiento NAS compartido externo como almacenamiento Hadoop primario o secundario.

Un qtree ^{[ 23 ]} es un sistema de archivos definido lógicamente sin restricciones en cuanto a la cantidad de espacio en disco que se puede usar o la cantidad de archivos que pueden existir. En general, los qtrees son similares a los volúmenes. Sin embargo, tienen las siguientes restricciones clave:

• Las copias instantáneas se pueden habilitar o deshabilitar para volúmenes individuales, pero no para qtrees individuales.
• Los Qtrees no admiten reservas de espacio ni garantías de espacio.

Los sistemas FAS ^{[ 24 ]} y All Flash FAS (AFF) ^{[ 25 ]} son ​​hardware propietario, fabricado a medida por NetApp para el software ONTAP. Los sistemas AFF solo pueden contener unidades SSD, ya que ONTAP en AFF está optimizado y ajustado solo para memoria Flash , mientras que los sistemas FAS pueden contener HDD (sistemas solo HDD) o HDD y SSD (sistemas híbridos). ONTAP en las plataformas FAS y AFF puede crear matrices RAID , como RAID 4, RAID-DP y RAID-TEC , a partir de discos o particiones de disco por motivos de protección de datos, mientras que ONTAP Select y Cloud Volumes ONTAP aprovechan la protección de datos RAID proporcionada por el entorno en el que se ejecutan. Los sistemas FAS y AFF admiten la funcionalidad Metro Cluster, mientras que las plataformas ONTAP Select y Cloud Volumes ONTAP no la admiten.

Tanto ONTAP Select como Cloud Volumes ONTAP son dispositivos de almacenamiento virtual (VSA) que se basan en el producto anterior ONTAP Edge también conocido como ONTAP-v y se consideran como almacenamiento definido por software . ^{[ 26 ]} ONTAP Select como Cloud Volumes ONTAP incluye abstracciones de plex y agregado, pero no tenía un módulo RAID de nivel inferior incluido en el sistema operativo; por lo tanto, no se admitían RAID 4, RAID-DP y RAID-TEC por lo que el sistema de almacenamiento ONTAP de manera similar a la funcionalidad FlexArray aprovecha la protección de datos RAID en el nivel de unidades SSD y HDD con sistemas de almacenamiento subyacentes. A partir de ONTAP Select 9.4 y ONTAP Deploy 2.8, se admite RAID por software sin requisitos de equipos RAID de hardware de terceros. Debido a que ONTAP Select y Cloud Volumes ONTAP son máquinas virtuales, no admiten Fibre Channel y Fibre Channel over Ethernet como protocolos de datos de front-end y consumen espacio del almacenamiento subyacente en el hipervisor agregado al VSA como discos virtuales representados y tratados dentro de ONTAP como discos . ONTAP Select y Cloud Volumes ofrecen alta disponibilidad, deduplicación, resiliencia, recuperación de datos, instantáneas robustas que se pueden integrar con la copia de seguridad de aplicaciones (instantáneas consistentes con la aplicación) y casi todas las funcionalidades de ONTAP, con algunas excepciones. Las versiones definidas por software de ONTAP cuentan con casi todas las funcionalidades, excepto las características centradas en el hardware, como ifgroups, procesador de servicio, unidades de disco físico con cifrado, MetroCluster sobre FCP y protocolo Fiber Channel.

ONTAP Select

ONTAP Select puede ejecutarse en hipervisores VMware ESXi y Linux KVM . ONTAP Select aprovecha la protección de datos RAID a nivel de unidades SSD y HDD con sistemas de almacenamiento DAS, SAN o vSAN subyacentes. A partir de ONTAP Select 9.4 y ONTAP Deploy 2.8, se admite RAID por software sin necesidad de equipos RAID de hardware de terceros para KVM, y a partir de ONTAP 9.5 con ESXi. ONTAP Deploy es una máquina virtual que proporciona una función de mediador en configuraciones MetroCluster o de 2 nodos, realiza un seguimiento de las licencias y se utiliza para la implementación inicial del clúster. A partir de ONTAP Deploy 2.11.2, se introdujo el complemento vCenter, que permite realizar todas las funciones de ONTAP Deploy desde vCenter. En contraste, anteriormente la administración se realizaba desde la línea de comandos o con el maestro de configuración OVA de vSphere VM. Al igual que en la plataforma FAS, ONTAP Select admite alta disponibilidad y clústeres. Como plataforma FAS, ONTAP Select se ofrece en dos versiones: solo HDD o optimizada para All-Flash. Anteriormente, ONTAP Select se conocía como Data ONTAP Edge. El producto Data ONTAP Edge tenía Data ONTAP OS con la versión 8 y solo podía ejecutarse sobre VMware ESXi. A partir de ONTAP 9.5, se admite SW-MetroCluster sobre la red superpuesta NSX. A partir de ONTAP 9.5, el licenciamiento cambió de un sistema basado en niveles de capacidad, donde las licencias estaban vinculadas a un nodo y eran perpetuas, a un licenciamiento por grupo de capacidad con una suscripción de tiempo limitado. ONTAP Select 9.5 obtiene soporte para el protocolo MQTT para la transferencia de datos desde el borde a un centro de datos o a la nube. En abril de 2019, Octavian Tanase, vicepresidente sénior de ONTAP, publicó una foto de vista previa en su Twitter de ONTAP ejecutándose en Kubernetes como un contenedor para una demostración.