Data ONTAP操作系统是Network Appliance公司研发的，具有多项独家知识产权的软件产品。通过结合WAFL文件系统和微核设计等多项专利技术，Data ONTAP负责对网络数据提供优化的存储访问服务。Data ONTAP能使网络和硬盘系统的资料交换效率达到最佳，系统核心极小(micro kernel)，同时具有高稳定性、高效率、多重通讯协议的特性，主要架构分成三大部分：
第一是接口部分，包括网络接口(GbE-Fiber/Copper, TCP/IP Offload Engine) 和光纤接口(2Gb-Fibre Channel)。
第二是通讯协议部分，包括File Protocol (NFS, CIFS, HTTP, DAFS) 和Block Protocol (FCP, iSCSI)。
第三是文件系统WAFL和整合式RAID磁盘阵列系统(Integrated RAID Manager)。
图：Data ONTAP原理图
Data ONTAP的基本构成图如上。包含一系列紧密连接的处理模块，用以响应NFS、CIFS和HTTP请求。访问请求起始于网卡，通过网络协议层和文件系统，最终发起硬盘I/O请求。当文件系统完成该对请求的响应，会向网络层发送应答信息。
与大多数UNIX系统一样，DataONTAP的网络层协议栈最早起源于Berkeley源码，并针对Filer文件系统访问优化的需要进行了代码优化。Filer支持TCP/IP (包括UDP )协议，同时也支持其它种类的协议。在图中顶端，管理层以类UNIX命令行的方式支持对下面各层的监控和调度。除图中展示的各个模块之外，DataONTAP通过精炼的多任务实时微核系统（micro kernel）提供诸如进程创建、内存分配、消息传递和中断处理等基本服务。Data ONTAP是Network Appliance公司研发的一个具有多项独家知识产权的软件产品。其通过结合专利的文件系统WAFL和微核的设计，对网络数据访问提供优化的存储服务。