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Les solutions de stockage de grande capacité

Présenté par BLANC Xavier et TAHIR Mohamed

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Le stockage grande capacité

Introduction

3

Intr

oduct

ion Près de 1,3 million de téraoctets de stockage en ligne installés en 2002

progression annuelle de 30 à 50% des besoins de stockage dans la plupart des grandes entreprises mondiales

Besoin réel des entreprises qui ont recours au stockage en réseau (stockage distribué)

Prolongement logique du réseau d’entreprise

- en attachement direct- constitué de baies de disques

4

Intr

oduct

ion

Rôle des administrateurs systèmes:

Absorber et gérer des ressources de stockage dispersées sur des serveurs hétérogènes

prévenir les éventuelles défaillances et supporter ponctuellement un afflux imprévu de données

Choix entre plusieurs technologies dont 2 principales:le NAS et le SAN

5

Intr

oduct

ion

SAN:Le stockage est accessible à travers un réseau qui lui est spécialement dédié. Sa principale fonction est de fournir aux serveurs un stockage consolidé basé sur le Fibre Channel  

NAS:Serveur spécialisé, qui sert les fichiers et les données stockées aux postes clients et aux autres serveurs à travers le réseau

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Intr

oduct

ion

Différences essentielles entre SAN et NAS:

SAN NAS

Orienté paquets SCSI Orienté fichier

Basé sur le protocole Fibre Channel

Basé sur le protocole Ethernet

Le stockage est isolé et protégé de l'accès client général

Conçu spécifiquement pour un accès client général

Support des applications serveur avec haut niveau de performances SCSI

Support des applications client dans un environnement NFS/CIFS hétérogène

Déploiement souvent complexePeut être installé rapidement et facilement

NAS idéal pour servir les fichiers

SAN idéal pour les bases de données et le traitement des transactions en ligne 

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Intr

oduct

ion

Autres protocoles utilisés par SAN:- iSCSI (Internet SCSI)- FCIP (Fibre Channel sur IP) - SoIP (Storage over IP, stockage sur IP)

Autres solutions de stockage:- Lecteurs de bandeDLT (Digital Linear Tape) et SLR (Scalable Linear Recording) - Faire sous traiter son stockage

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Intr

oduct

ion

Plan de la présentation:

1ere partie: NAS2e partie: SAN3e partie: Protocoles SAN4e partie: Virtualisation5e partie: Externalisation

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Le stockage grande capacité

1. Le NAS

101. Le

NA

S NAS: Network Attached Storage

Equipement le plus économique (2 à 3 fois moins cher que le SAN)

Autonome

Fonctionne comme un serveur de fichiers connecté aux serveurs par le réseau LAN (Ethernet et TCP/IP)

Ne travaille (contrairement au SAN) qu’avec des fichiers, et non des blocs de données

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Se compose, en général, d’un PC sécurisé avec une ou plusieurs cartes réseau Ethernet et de multiples unités de disques redondants (en configuration RAID) Capacité de stockage qui peut être facilement augmentée avec l’ajout de disques durs en supplémentaire

Utilise un SE qui peut être soit spécifique soit banalisé (Linux, BSD, Windows 2000)

1. Le

NA

S

Couche logicielle qui gère les disques du serveur et les authentifications

12

Se connecte à plusieurs systèmes d’exploitation pour partager des données entre des clients et des serveurs disparates

1. Le

NA

S

Peut prendre en charge de multiples protocoles de partage de fichier: NFS pour les syst. UNIX

CIFS pour les syst. Microsoft AFP pour les syst. APPLE

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Avantages de NAS:

Facilité d'installation Allègement du serveur réseau

1. Le

NA

S

Simplification du partage de données

141. Le

NA

S Principales offres NAS

Auspex NSc3000A la fois un NAS et un SAN grâce aux fonctions de virtualisation

EMC ClariionUn NAS très haut de gamme qui flirte avec le SAN

HPStorageworksNAS

B2000Capacité de stockage maximale de 9,3 To

IBMTotalStorage NAS

300

Une solution NAS animée par Windows et dotée de fonctions de prévention des pannes

Network Appliance

NetCache C2100Leader sur le marché du NAS, NetApp propose une gamme de produits modulaires reposant sur un OS maison

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Le stockage grande capacité

2. Le SAN

162. Le

SA

N

SAN: Storage Area Network

Sous-réseau de l’entreprise exclusivement réservé au stockage

Chaque serveur voit l’espace disque d’une baie SAN comme s’il s’agissait de son propre disque dur

Principe:Baies de stockage SAN directement accessibles en mode bloc

172. Le

SA

N Exploite le plus souvent le protocole Fibre Channel qui offre un débit de 1 à 2 Gbit/s sur une distance max. de 10 km

Fibre Channel = 1 seul protocole pour gérer les connexions ( entre ordinateurs, entre périphériques et ordinateurs)

Comporte ses propres équipements Fibre Channel (cartes, câbles, commutateurs…) pour relier les serveurs de l’entreprise et les ressources de stockage (baies…)

182. Le

SA

N3 topologies différentes:

Topologie «point à point»

192. Le

SA

N La boucle arbitrée:

- Fréquemment utilisée- Jusqu’à 126 périphériques- Peu coûteuse- Partage de la bande passante- Fragilité de la boucle

202. Le

SA

N Topologie «fabric» ou commutée:

- Un ou plusieurs serveur - Switch(s) (en cascade) - Chaque périphérique est __accessible depuis chaque serveur - Débit : 100Mo/s par port

212. Le

SA

NAvantages du SAN:

Consolidation des informations et garantie de sécurité

Accélération de l'extraction des données

Simplification des sauvegardes et restaurations

Évolutivité exceptionnelle

Autonomie

222. Le

SA

NAutres fonctionnalités:

Sauvegardes et restauration automatisées

Archivage et récupération des données

Partage des données

Réplication automatique et en temps réel des données

232. Le

SA

N Principales offres SAN

EMC Synmetrix 8000Gamme complète de sous-système de stockage

IBM ESS 800/800 TurboUn haut de gamme puisant qui supporte de nombreux attachements

HDS Lightning 9900VUne architecture particulièrement performante reprise par HP et SUN

HP XP 1024Les baies XP reposent sur une base HDS

MTI V400Des solutions d’un bon ratio technico-économique

LSID178 FC

La conjugaison du savoir-faire de LSI Storage pour la partie contrôleur et Storagetek pour la partie virtualisation

Sun StoreEdge 9900Fer de lance SAN (sur une base HDS) pour accompagner les ventes de serveurs UNIX maison

SQLI SAN SQLI

Solution économique packagée par la SSII toulousaine et basée sur du matériel DELL et des logiciels libres (Linux RedHat, Apache, MySQL, PostgreSQL, Sendmail, OpenLDAP)

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Le stockage grande capacité

3. Protocoles destockage

253. Pro

toco

les

Transfère les données à 100 Mo/s

Permet d’intégrer tous les protocoles au matériel, ce qui économise au serveur les nombreux cycles machine utilisés par la pile TCP/IP

Plus efficace que TCP/IP pour les transferts de gros volumes TCP/IP plus adapté aux blocs de petite taille propres aux échanges en mode client-serveur

3.1. Fibre Channel

Peut envoyer des données jusqu’à 10 kilomètres

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Supporte ainsi SCSI, IP, IPI et HIPPI-FP et gère avec souplesse les multiples protocoles utilisés au quotidien par les utilisateurs tout en préservant les logiciels de contrôle actuels

Comparable à un système téléphonique dans la mesure où il transmet des signaux indépendants du langage ou du type de données transférées en encapsulant l’information

3. Pro

toco

les

Les 3 topologies possibles sont celles qu’utilisent le SAN (point à point, boucle arbitrée et commutée)

27

Fibre Channel est plébiscitée par les constructeurs

3. Pro

toco

les

28

Avantages de Fibre Channel :- Compatible avec plusieurs protocoles (ATM, Escon, SCSI, TCP/IP, vidéo...) dans une architecture San- Connectivité maximale de 126 périphériques en mode FC-AL- Vitesse de transfert des données 200Mo/s (bidirectionnel simultané) ou 100 Mo/s (bidirectionnel) - Câblage très allégé

Inconvénients de Fibre Channel :- Prix encore élevé

3. Pro

toco

les

29

Standardisé depuis peu

Comble un vide entre NAS et SAN

3. Pro

toco

les3.2. iSCSI

Adopte le mode d’accès par blocs de données de SCSI (idem SAN)

Les commandes SCSI d’accès au données sont encapsulées dans des paquets IP

Considéré aujourd’hui comme un complément de Fibre Channel

303. Pro

toco

les Intègre des mécanismes d’authentification, de gestion du trafic de stockage

313. Pro

toco

les

Avantages:Coût (ne nécessite qu’un simple réseau Ethernet)

Inconvénients:Plus lent (vitesse dépend du réseau Ethernet)

Possibilité d’augmenter la vitesse de trafic grâce à des cartes accélératrices (TOE, TCP, Offload Engines)

323. Pro

toco

les

33

Le stockage grande capacité

4. Virtualisation du stockage

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Consiste à regrouper des ressources physiques (disques, bandes) dans des entités logiques

4.

Vir

tualis

ati

oin L'utilisateur a l'impression qu'il dispose d'un disque associé à son ordinateur pour enregistrer ses données, alors qu'en fait celles-ci peuvent être stockées n'importe où sur le réseau

Permet de mutualiser les ressources, de les réaffecter en fonction en fonction des besoins des applications et de faciliter la réplication de données

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Gestion dynamique du système de stockage en fonction des besoins des serveurs et des capacités des baies

Pour l'administrateur, la virtualisation permet de traiter le stockage comme une chose abstraite

Il manipule des unités logiques Toutes les ressources hétérogènes sont ainsi administrées avec les mêmes outils de gestion, à partir d'une interface unique.

4.

Vir

tualis

ati

oin

36

SAN Point Control

SAN Area Manager

4.

Vir

tualis

ati

oin

37

2 technologies:- Solutions intrabandes ou

symétriques - Modèle hors bande ou

asymétriques

4.

Vir

tualis

ati

oin

Editeur HP Data Core FalconStor Veritas

Produit SV3000 SANSymphony 5.0 IPStor3ServPoint SAN ou

NAS

ApplianceWindows 2000/Intel

Windows 2000/Intel Linux ou Solaris/Intel Solaris/Sun Sparc

OS supporté

Solaris, HP-Ux et

Windows NT/2000

Aix, Solaris, HP-Ux etWindows NT/2000

Linux, Solaris, HP-Ux,

Windows NT/2000

Solaris, HP-Ux etWindows NT/2000

Protocoles supportés

FC et IP FC et IP FC et IP FC et IP

Prix HT ncA partir de 10 000 €

(1 To)A partir de 13 000 € nc

Virtualisation symétrique

38

Exemple de solution de virtualisation symétrique: SANSymphony 5 de Data Core

4.

Vir

tualis

ati

oin

39

Avantages:- Usage amélioré des

ressources de stockage- Meilleure disponibilité- Interaction accrue entre

applications et stockage- Meilleure administration

4.

Vir

tualis

ati

oin

Inconvénients:- Manque de maturité- Pas de standard- Intégration avec les autres

outils d’administration- Solutions développées par de

nombreuses petites sociétés

40

Adoption du protocole Bluefin par la SNIA (Storage Networking Industry Association)

4.

Vir

tualis

ati

oin

Garantie d'interopérabilité et simplification de l'administration des équipements de réseaux de stockage But: s'affranchir des API propriétaires

intégration de 2 ou 3 ans selon les constructeurs

Prend en charge la description des objets de stockage et organise l'administration au travers de protocoles comme HTTP/Soap

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6. Externaliser son stockage

Le stockage grande capacité

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Emploi des SSP: entreprises dont les budgets ou le volume de données géré ne peuvent justifier l'acquisition d'un SAN interne

Louer du stockage à des SSP (Storage Service Provider) pour éliminer les coûts d'administration et d'entretien de parc

Fait suite au modèle ASP (Application Service Provider)

But d’ASP: diminuer les coûts d'usage de certains logiciels d'entreprise, messageries, …

4. Exte

rnalis

tion

43

Capacité de stockage mondiale double chaque année et devrait passer le cap des 600 000 To en 2003

- Coût d’exploitation d’un SAN très important (en plus du SAN lui même): 25% du prix- “Pay as you eat” (“payez ce que vous consommez”)

Marché de 5,6 milliards de dollars en 2004 selon IDC (11,2 selon l’ESG)

4. Exte

rnalis

tion Avantages des SSP:

44

Etude de cas

SSP: 6000 ou 8000 €/mois

Sur 1 année: plus cher que le prix de l'équipementSur 2 ans: atteinte du seuil de rentabilité avec les économies réalisées en frais d'administration et de maintenanceSur 3 ans: gain très important

4. Exte

rnalis

tion

45

Conclusion

Le stockage grande capacité

46

Vers quelle technologie se tourner?

NAS: entreprise dont le besoin se limite à des accès fichierPas de modification du réseau local et raccord du serveur de stockage sur le câblage Ethernet existant

SAN: entreprise qui veut accéder à des blocs de données pour raccorder ses bases Oracle, par exemple

Concl

usi

on

47Concl

usi

on Complexité et confusion qui entourent ce choix

Recours de plus en plus important à des prestataires de services de stockage

48

Cette présentation a été effectuée avec des œuvres de