NetApp NVME SSD 盘的学习笔记

写在前面

最近在研究NetApp的NVME扩展柜NS224,于是就有了对于NetApp NVME SSD盘的一些问题,看到市面上有各种NVME的盘,但是NetApp的ONTAP是如何支持的,花了些时间研究了下,下面就是这个学习和整理的笔记,有了这个指导,在NetApp攒机的时候就会少走很多弯路。

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文章写的有点乱,来源于官网的一些产品介绍,可能随着时间的推移,新的容量的引进,新的feature的推出,会有所变化或者过失,各位看官就自己把握吧。大方向肯定是对的,这个无需置疑,对于实际的案例,可以再到NetApp官网做进一步的核实。

三种NVME的SSD

  • Non-encrypting(非加密盘)
  • SED(Self-Encrypting Drive,自加密盘)
  • NSE(NetApp Storage Encryption,NetApp 存储加密盘)

备件号:

  • X4010A = SED 1.9TB
  • X4011A = SED 3.8TB
  • X4012A = NSE 3.8TB
  • X4013A = SED 7.6TB
  • X4014A = SED 15.3TB
  • X4016A-12-C = non-SED 3.8TB

备件号是最直接的判断,外观判断不出来:

  • 看到 X4012A → 这是 NSE
  • 看到 X4016A-12-C → 这是 Non-encrypting / non-SED
  • 看到 X4010A / X4011A / X4013A / X4014A → 都是 SED

三种盘都是什么?

1)Non-encrypting:非加密盘

这种盘不做 AES-256 加密,也不支持密钥管理。定位是:给那些不需要加密、或者因为进口/合规原因不方便使用加密盘的场景使用。理解成最"朴素"的版本,按照我的理解应该是国内让使用的版本:

  • 没有加密
  • 不需要管密钥
  • 使用最简单
  • 但不适合对数据静态加密有要求的环境

2)SED:自加密盘

SED 是最"标准"的 NS224 NVMe SSD 类型。它盘内本身支持 AES-256 加密,但不一定要求必须启用锁盘/密钥锁定。也就是说,这种盘只是"具备加密能力",而不一定要进入强管控模式。从 ONTAP 9.6 开始,SED 可以配合 OKM(板载密钥管理) 或 KMIP 外部密钥管理服务器使用。

这个类型的容量选择最多:

  • 1.9TB
  • 3.8TB
  • 7.6TB
  • 15.3TB

所以从实操上看,SED 是默认最通用、最主流的选择。

3)NSE:NetApp Storage Encryption

NSE 也是加密盘,也支持 AES-256,但它和 SED 最大的不同在于:它是经过 FIPS 140-2 Level 2 认证的。NSE SSD 满足 NIST FIPS 140-2 Level 2 标准,而 SED 虽然也加密,但不是 FIPS validated。

这意味着 NSE 更偏向于:

  • 金融、政企、涉密、审计要求更严格的环境
  • 明确要求"FIPS 验证"的场景

我看到的 NSE盘只有 3.8TB。 这种盘在中国大陆我觉得是不可以用的。

三者的核心区别

最关键的差异:

  • Non-encrypting:不加密
  • SED:加密,但不一定强制锁盘
  • NSE:加密,而且是更强的、带 FIPS 合规属性的版本

再展开详细讨论下:

1)是否加密

  • Non-encrypting:否
  • SED:是
  • NSE:是

2)是否 FIPS 140-2 Level 2 验证

  • Non-encrypting:否
  • SED:否
  • NSE:是

这个区别很重要。很多人会误以为"只要盘是加密盘就等于合规盘",但这里看起来不是这个概念:

  • SED = 有加密能力
  • NSE = 有加密能力 + 有 FIPS 认证属性

3)是否可以不启用 key locking

  • Non-encrypting:可以,本来就没有锁盘概念
  • SED:可以,不锁也能用
  • NSE:不可以,文档写的是 "Use without key locking: No"

这说明 NSE 更像"强管控版"。

4)密钥管理方式

  • Non-encrypting:不需要 key manager
  • SED:支持 OKM 或 KMIP
  • NSE:也支持 OKM 或 KMIP

5)容量选择

  • Non-encrypting:3.8TB
  • SED:1.9 / 3.8 / 7.6 / 15.3TB
  • NSE:3.8TB

所以如果你要更大容量,比如 7.6TB 或 15.3TB,只能是 SED。

如何使用?

场景 1:普通生产环境,想要主流、通用、容量选择多

优先选 SED。原因很简单:

  • 容量范围最完整
  • 是文档里的标准 NVMe SSD 类型
  • 有加密能力
  • 也可以先不做 key locking
  • 后续还能接 OKM/KMIP 管理

这类场景通常是最省心的,我觉得这个类型应该是订购最多的。

场景 2:明确有合规要求,特别是要求 FIPS。其实这个场景在中国不存在,我们国家法律规定是不容许使用这种盘的。

选 NSE。因为只有 NSE 写明了 FIPS 140-2 Level 2 validated。但代价也很明确:

  • 容量选择少,文档里只有 3.8TB
  • 使用时要考虑密钥管理
  • 不能按普通 SED 的思路随便混用

场景 3:不需要加密,或者因为地区/项目原因不方便用加密盘

选 Non-encrypting。

这种最简单,不涉及密钥体系,但也失去了静态数据加密能力。这个在国内应该有使用。

混插和配置时最要注意的点

因为有三种不同的盘,所以肯定就存在这三种盘是否可以同时使用,是否同时支持的问题。

1)SED 和 Non-encrypting 可以混

Non-encrypting 和 SED 可以在同一个 RAID group、aggregate、HA pair 里配置。

也就是说,如果你现网里已经有 SED,再增加一部分 non-encrypting,文档来看是允许同 HA 对内共存的。

2)NSE 不能和 SED 放在同一个 HA pair

这是硬限制。NSE 和 SED SSDs 必须位于不同的 HA pair。

这个限制你一定要记住,因为很多人会误以为 "NSE 只是更高级的 SED",于是想混插,这是不行的。

3)关于 NSE 和 non-encrypting 能不能混

这个应该也是不行的。强加密和不加密肯定不可以放到一起来使用的。

扩展柜NS224上的使用方式

1)NS224 一共有 24 个 NVMe 盘位

  • 2U 机箱
  • 24 块内部 NVMe SSD
  • 可做 12 / 18 / 24 盘配置
  • 增容包是 6 盘一组订购

敲黑板,它的思路不是"一块一块随便加",而是:

  • 初始:12、18、24 盘
  • 后续:按 6 盘 pack 增长

2)装盘时要"从外向内"填充

这意味着:

  • 12 盘配置不是任意挑 12 个槽位插
  • 18 盘配置也不是随便留空
  • 它有固定 bay population 规则

也就是说,NS224 的"如何使用"不仅是选哪种盘,还包括按规定槽位填盘。

3)采用标准 ONTAP RAID 策略

  • follows standard ONTAP RAID policies
  • 使用 quadrant assignment
  • 使用 RD2(root-data-data)分区

所以这些盘不是简单 JBOD 用法,而是完全纳入 ONTAP 的磁盘归属、分区和 RAID 体系。

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