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EDITO

Convergence et hyperconvergence re-définissent les archi-tectures de stockage

COMPRENDRE

Convergé, Intégré, Hyperconvergé : quelles différences ?

DOSSIER

Hyperconvergé, une offre qui ne cesse de s’étoffer

INFOGRAPHIE

Chiffres clefs sur le stockage flash

STORAGE

STORAGE • LEMAGIT • JUIN 2015

ANALYSE

PCA et PRA : l’arme des entreprises contre les sinistres informatiques

TENDANCE ÉMERGENTE

Stockage Flash côté serveur : les formats de disque SSD

CONSEIL PRATIQUE

Comment bâtir un système de stockage Cloud avec OpenStack

TRIBUNE

Dégradation des per-formances des VM :et si le stockage était innocent ?

L’INFRASTRUCTURE HYPERCONVERGÉE OU LE STOCKAGE «TOUT COMPRIS»Dans une infrastructure hyperconvergée, les nœuds fournissent à la fois les services de réseau, de stockage et de calcul. Un peu d’assemblage peut s’avérer toutefois nécessaire.

LE MAGAZINE DU STOCKAGE INFORMATIQUE PROFESSIONNEL

Historiquement intégré aux serveurs, le stockage est peu à peu devenu une discipline à part entière avec l’émergence des baies de stockage centralisées telles que les Symmetrix d’EMC, puis avec la généralisation des modèles de stockage en réseau (SAN ou NAS). Aujourd’hui, la plupart des architectures au sein du datacenter s’appuient sur cette séparation entre serveurs et stockage, mais ce modèle est peu à peu remis en cause par l’émergence d’une nou-velle génération de systèmes convergés qui reprennent les concepts d’intégration chers aux mainframes et aux minis, mais avec une nouveauté importante : l’aptitude à fonctionner en mode distribué (scale-out) et donc à évoluer avec les besoins.

Le retour de la convergence entre serveurs et stockage

L’idée de réunir serveurs et stockage en environnements x86 n’est pas nouvelle. Ironiquement c’est un français, la start-up toulousaine Seanodes qui a ouvert la voie en 1998 avec sa solution exanodes, aujourd’hui à l’abandon. Le principe : agréger la capacité des disques durs non utilisés sur les serveurs d’un cluster afin de créer un pool de stockage SAN consommable par les nœuds du cluster. Depuis, HP avec StoreVirtual (ex-LeftHand) a banalisé le concept et EMC s’est

aussi lancé dans la danse avec ScaleIO. Hitachi a lui aussi dévoilé sa propre solution basée sur la technologie de ParaScale, tandis que VMware développait VSAN, sa solution de stockage distribuée pour vSphere.

D’autres constructeurs ont poussé le raisonnement plus loin en cré-ant de véritables appliances hyperconvergées, alliant capacités de cal-cul et de stockage. C’est par exemple le cas de Nutanix, de Simplivity, d’Atlantis Computing ou de VMware avec ses appliances EVO : Rail.

Toutes ces solutions ont en commun le fait de fonctionner en mode scale-out et de s’appuyer sur les disques durs connectés en attache-ment direct aux serveurs pour créer un pool de stockage mutualisé. Avec ces architectures, les constructeurs promettent des perfor-mances optimisées, une administration simplifiée et aussi une bien plus grande souplesse d’évolution par rapport aux baies de stockage traditionnelles.

L’hyperconvergence chamboule le marché du stockage

La montée en puissance de ces solutions constitue une menace di-recte pour les architectures de stockage traditionnelles, même si ces

2 • STORAGE • LEMAGIT • JUIN 2015

Convergence et hyperconvergence redéfinissent les architectures de stockage20 ans après l’adoption des architectures de stockage externes SAN et NAS, le stockage fait son grand retour dans les serveurs avec l’avènement des systèmes hyperconvergents.CHRISTOPHE BARDY

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CONVERGENCE ET HYPERCONVERGENCE

REDÉFINISSENT LES ARCHITECTURES DE

STOCKAGE

CONVERGÉ, INTÉGRÉ, HYPERCONVERGÉ: QUELLES

DIFFÉRENCES ?

L’INFRASTRUCTURE HYPERCONVERGÉE OU LE STOCKAGE «TOUT

COMPRIS»

HYPERCONVERGÉ : UNE OFFRE QUI NE CESSE

DE S’ÉTOFFER

CHIFFRES CLEFS SUR LE STOCKAGE FLASH

PCA ET PRA : L’ARME DES ENTREPRISES CONTRE LES SINISTRES INFORMATIQUES

STOCKAGE FLASH CÔTÉ SERVEUR : LES FORMATS DE

DISQUE SSD

COMMENT BÂTIR UN SYS-TÈME DE STOCKAGE CLOUD

AVEC OPENSTACK

DÉGRADATION DES PER-FORMANCES DES VM : ET SI LE STOCKAGE ÉTAIT INNO-

CENT ?

A PROPOS

EDITO

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CONVERGENCE ET HYPER-CONVERGENCE REDÉFINISSENT LES ARCHITECTURES DE STOCKAGE

CONVERGÉ, INTÉGRÉ, HYPERCONVERGÉ: QUELLES DIFFÉRENCES ?

L’INFRASTRUCTURE HYPERCONVERGÉE OU LE STOCKAGE «TOUT COMPRIS»

HYPERCONVERGÉ : UNE OFFRE QUI NE CESSE DE S’ÉTOFFER



STOCKAGE FLASH CÔTÉ SERVEUR : LES FOR-MATS DE DISQUE SSD

COMMENT BÂTIR UN SYSTÈME DE STOCKAGE CLOUD AVEC OPEN-STACK

DÉGRADATION DES PERFORMANCES DES VM : ET SI LE STOCKAGE ÉTAIT INNOCENT ?

A PROPOS


Accueil

L’explosion des données, un défi pour les architectures de stockage

Flash et stockage objet changent la donne en entreprise

Pourquoi la flash men-ace les architectures traditionnelles

Les constructeurs peaufinent leur offre de baies 100% Flash

Panorama Gartner des baies 100% Flash

Le Cern dope ses baies NetApp avec la tech-nologie FlashPools

Le Stockage objet frappe à la porte des entreprises

La montée en puis-sance du stockage NAS scale-out

Hyperviseurs : vers une surenchère de capacité de stockage

A propos

dernières ne disparaîtront pas de sitôt. Les baies de stockage SAN et NAS sont en effet bien maîtrisées par les équipes d’exploitation, of-frent des niveaux de disponibilité élevés et répondent aux besoins de la plupart des applications du marché.

Mais les solutions convergées méritent d’être étudiées pour plusieurs raisons :

La première est que leur nature scale-out correspond bien à l’évolution des architectures applicatives, de plus en plus distribuées. La seconde est que leur rapport performance/prix peut-être déton-nant, comme l’a récemment montré Atlantis Computing. Celui-ci a dévoilé une solution en cluster à 4 nœuds bi-socket Xeon E5v3 avec 12 To de Flash et vSphere préinstallé pour moins de 80 000 $ avec un support de 3 ans. Enfin, ces solutions contribuent à simplifier grandement l’exploitation au sein des datacenters, en encourageant

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A PROPOS

les équipes stockage et systèmes à fusionner et en éliminant la con-nectique SAN FC et le besoin d’administrer un réseau de stockage séparé.

En France, les solutions hyperconvergées ont connu un décollage impressionnant, à tel point que l’Hexagone est aujourd’hui le second marché mondial pour Nutanix. Un succès sur lequel surfe aussi son partenaire OEM, Dell. Et il est fort probable que leurs ventes vont encore s’accélérer au second semestre 2015. Au risque de bouleverser le paysage du stockage tel que nous le connaissons aujourd’hui. n

CHRISTOPHE BARDY Rédacteur en Chef Adjoint, LeMagit

Systèmes convergés, intégrés et hy-perconvergés se multiplient sur le marché, mais il est parfois difficile de s’y retrouver entre les appellations uti-lisées par les différents constructeurs. LeMagIT fait le point.CHRISTOPHE BARDY

Depuis quelques années, les grands de l’informatique proposent des solutions d’infrastructure pré-assemblées, dont le but est de délivrer aux clients des solutions d’infrastructure généralistes préconfigurées et pré-validées. Ces solutions combinent serveurs, stockage et équipe-ments réseaux et sont livrées prêtes à l’emploi pour les clients.

L’un des objectifs de ces plateformes est d’éliminer les risques et incertitudes liés à l’intégration des différents composants d’une so-lution d’infrastructure (serveurs, réseau, stockage…). Un autre est d’accélérer les déploiements et le provisioning de nouveaux services. Un dernier, enfin, est de simplifier l’exploitation des infrastruc-tures en harmonisant les consoles, en facilitant l’administration au quotidien.

CONVERGÉ, INTÉGRÉ, HYPERCONVERGÉ : QUELLES DIFFÉRENCES ?


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A PROPOS

Entre intégré et convergé, une question d’usage

Selon la distinction faite par IDC, les solutions d’infrastructure inté-grées sont conçues comme des systèmes prêts à l’emploi combinant l’ensemble des technologies nécessaires pour permettre une mise en route quasi instantanée d’une application spécifique. Un exemple type est l’appliance ExaData d’Oracle ou les appliances SAP HANA d’HP, Fujitsu-Siemens ou Dell. Les solutions d’infrastructure con-vergées, quant à elles, ont un objectif généraliste et sont en général conçues pour accueillir une plateforme de virtualisation comme VM-ware vSphere ou Microsoft Hyper-V.

Le premier bénéfice de ces solutions pré-configurées est que les équipes IT peuvent les mettre en œuvre très rapidement – en général en quelques heures ou quelques jours, contre plusieurs semaines pour une solution traditionnelle – et ainsi répondre plus vite aux demandes des utilisateurs. Un autre bénéfice immédiat est que l’apprentissage de ces solutions est plus rapide que celui d’un système disparate. Ce qui fait que l’exploitation en est simplifiée – la console d’administration unifiée permet en général de piloter et de surveiller l’ensemble des composants de la solution de façon cohérente. Le sup-port fourni est aussi en général assuré par un interlocuteur unique.

Au cours des deux dernières années, l’offre de systèmes intégrés et convergés s’est largement développée sur le marché. L’offre leader du secteur est l’offre vBlock de VCE, la filiale d’EMC. Derrière, on trouve aussi les systèmes Converged System d’HP, les Active Sys-tems de Dell, les Unified Compute Platform d’Hitachi Data Systems, l’Oracle Victual Compute Appliance,etc..

Les architectures de référence : une variante du prêt à l’emploi mono-constructeur

L’une des caractéristiques de la plupart des systèmes convergents est leur nature mono-fournisseur. Cette caractéristique est parfois un obstacle pour certaines entreprises. C’est la raison pour laquelle, on a aussi vu émerger à côté des systèmes convergents une formule inter-médiaire, celle des architectures de référence. Ces architectures sont en quelque sorte des recettes de cuisine permettant à des intégra-teurs de construire des systèmes convergents à partir de composants provenant de constructeurs multiples. Les architectures de référence de base permettent la mise en œuvre d’infrastructures virtualisées, mais d’autres sont conçues pour permettre le déploiement rapide de logiciels comme Exchange, SQL Server, SharePoint, Oracle…

Les architectures FlexPod de NetApp permettent ainsi de combiner le stockage de NetApp avec les serveurs et les équipements ré-seaux de Cisco tout en offrant le choix entre de multiples solutions d’administration. Les architectures VSPEX d’EMC permettent, quant à elles, de combiner les baies de stockage EMC avec des serveurs tiers comme ceux de Bull, Cisco ou HP et avec des solutions ré-seaux de Cisco, Brocade ou Extreme Networks. Selon le nombre d’utilisateurs cibles, il n’est pas rare de voir un constructeur proposer plusieurs architectures de référence différentes tirant parti de dif-férents logiciels cibles (vSphere, Hyper-V, Exchange, Citrix XenDesk-top, VMware View, Oracle, SAP ERP, SAP HANA…).

Au final, le choix entre l’approche systèmes convergés et l’approche architectures de référence dépend largement du type de besoin et du type de relation contractuelle que l’on souhaite avoir avec son


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le nombre de nœuds. Le stockage partagé dans le cluster est le fruit de l’agrégation logicielle de la capacité de stockage des différents nœuds. Par exemple, chez Nutanix, la sauce secrète est un système de fichiers distribué, baptisé NDFS, qui permet d’agréger la capacité de stockage des nœuds en un espace de stockage unique à haute performance, mis à la disposition des machines virtuelles installées sur le cluster. Sans ce système de gestion de fichiers distribué, il n’y aurait tout simplement pas de Nutanix. De même dans les appliances VMware EVO:Rail, la magie repose sur le système de fichier maison VSAN (virtual SAN).

Les architectures hyperconvergées sont innovantes dans la mesure où elles contribuent grandement à la simplification du datacen-ter en éliminant le stockage externe et la connectique associée. L’interrogation qui subsiste à propos de ces architectures porte toute-fois sur leur aptitude à tenir la charge et sur leur résilience.

De même, des questions se posent encore sur la richesse des services associés à la couche de stockage hyperconvergée. Mais la technologie semble prometteuse, à tel point que VMware a convaincu 4 des plus grands constructeurs de la planète de commercialiser sa technologie hyperconvergée EVO :Rail, tandis que Cisco s’est allié à Simplivity et que Dell a signé un accord OEM avec Nutanix. n

CHRISTOPHE BARDY, Rédacteur en Chef Adjoint et co-fondateur du MagIT

fournisseur. Les systèmes convergés sont ainsi vendus et supportés par un constructeur unique et peuvent être dimensionnés pour faire face aux besoins de moyennes comme de grandes entreprises. Les architectures de référence quant à elles sont souvent proposées par des intégrateurs et assemblées à la demande en fonction du besoin de l’entreprise cliente.

Architectures hyperconvergées : l’avenir de la convergence ?

Malgré le qualificatif dont les ont affublés les constructeurs, les sys-tèmes et architectures convergés ne sont pas plus convergés que des systèmes traditionnels. À bien y regarder, ce sont plutôt des systèmes pré-intégrés. Leur architecture fondamentale n’est pas différente de celle d’une architecture IT traditionnelle, puisque l’on retrouve dans un rack les mêmes serveurs, baies de stockage, commutateurs Ether-net et de SAN iSCSI ou ou Fibre Channel que dans une architecture IT standard.

La vraie convergence est le fruit d’une nouvelle génération de sys-tèmes, dits hyperconvergés. Ces systèmes sont l’œuvre de fournis-seurs comme Nutanix, Simplivity, VMware ou Atlantis. Le concept commun qui les anime est simple. Chaque serveur est à la fois un élément de « compute » virtualisé et de stockage. Il participe à un système distribué dont la puissance et la capacité s’accroissent avec

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A PROPOS

Dans une infrastructure hypercon-vergée, les nœuds fournissent à la fois les services de réseau, de stockage et de calcul. Un peu d’assemblage peut s’avérer toutefois nécessaire.CHRIS EVANS


L’INFRASTRUCTURE HYPERCONVERGÉE OU LE STOCKAGE « TOUT COMPRIS »

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A PROPOS

Parmi les technologies les plus populaires de 2014, l’hyperconvergence a acquis une large crédibilité avec la sortie d’EVO:RAIL, une suite de solutions matérielles hyperconvergées mise au point par VMware et ses partenaires sélectionnés. Au vu du développement rapide de ce segment, nous allons examiner ce qui définit l’hyperconvergence et les raisons pour lesquelles vous pouvez l’envisager pour étoffer l’infrastructure de stockage de votre datacenter.

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monté en rack. La résilience du stockage, habituellement obtenue dans les systèmes traditionnels par la mise en œuvre d’architectures à deux contrôleurs, est obtenue dans les solutions hyperconvergées par un mécanisme de distribution (« scale-out ») sur plusieurs noeuds, une fonction souvent déjà présente pour assurer la résilience et le basculement des serveurs au niveau de l’hyperviseur.

Les offres hyperconvergées font souvent appel à du matériel gé-nérique (même si certaines présentent encore des composants sur mesure) plutôt qu’à des circuits intégrés client (ASIC) ou pré-diffu-sés programmables (FPGA) personnalisés, utilisés dans les systèmes de stockage dédiés. En conséquence, c’est dans le logiciel que réside l’ingrédient secret, l’élément qui fait la différence des produits hyper-convergés et dont ils tirent leurs principaux avantages.

Toutes les solutions actuelles en matière d’hyperconvergence repo-sent sur l’utilisation d’un hyperviseur serveur, par exemple VMware vSphere, Microsoft Hyper-V ou les hyperviseurs Open Source KVM et XenServer.

Stockage distribué

L’utilisation du stockage distribué est un trait distinctif des solutions hyperconvergées. Les composants DAS de chaque serveur physique sont associés pour créer un pool logique qui utilise toutes les res-sources du cluster de noeuds scale-out. Cette technique scale-out of-fre un certain nombre d’avantages :

RÉSILIENCE : La protection des données est mise en oeuvre par dis-tribution ou réplication des données sur plusieurs noeuds, afin de compenser la perte d’un disque voire d’un noeud entier.


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A PROPOS

A partir de la fin des années 1990, les plateformes Unix et x86 ont commencé à prendre la place des mainframes. Soumises à un phénomène de contraction/expansion qui semble cyclique dans le secteur de la technologie, les technologies de réseau, de stockage et de « compute », jusqu’alors étroitement intégrées dans l’univers mainframe, ont divergé pour donner naissance à des appliances spé-cialisées. La virtualisation des serveurs gagnant du terrain, cette di-vergence des technologies a entraîné dans les grandes entreprises le déploiement d’équipes pléthoriques de spécialistes hautement quali-fiés (et grassement payés). Cette approche cloisonnée s’est traduite par une prolifération des technologies et une augmentation des coûts opérationnels, souvent au point de surpasser les coûts d’acquisition des technologies elles-mêmes.

Le recours à des infrastructures convergées a alors constitué la pre-mière étape d’un processus visant à résoudre les problèmes opéra-tionnels associés au modèle cloisonné. Il a donné naissance à des systèmes prêts à l’emploi combinant serveurs, baies de stockage et équipements réseau en une référence produit (SKU) unique. Les solutions convergées simplifient le fonctionnement en limitant les options technologiques déployées et en centralisant la gestion et le support : en cas de problème, le « bouc émissaire » est ainsi tout trouvé. Dans la plupart des cas, l’infrastructure convergée n’est pas moins chère que les éléments séparés, mais le coût total de posses-sion est inférieur grâce à la réduction des coûts opérationnels.

Définition de l’infrastructure hyperconvergée

Les solutions hyperconvergées poussent encore plus loin le proces-sus d’intégration entamé avec l’infrastructure convergée. Les com-posants physiques des couches de stockage et de traitement sont rassemblés au sein d’une seule unité physique, en général un serveur

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Produits hyperconvergés matériels et purement logiciels

Avant de répertorier les avantages (et inconvénients) des solutions hyperconvergées, arrêtons-nous un instant sur le modèle de mise en oeuvre. Les solutions hyperconvergées peuvent être fournies sous la forme d’appliances, combinant matériel et logiciel, ou en tant que simples produits logiciels.

Les appliances présentent certains avantages par rapport aux offres purement logicielles :

INTÉGRATION TESTÉE. Les éditeurs ont effectué tous les tests d’intégration sur chaque composant afin de garantir un fonc-tionnement efficace de la configuration. Cela signifie, par ex-emple, que l’adaptateur de bus hôte et les contrôleurs SCSI les plus

PERFORMANCES : Les Entrées/Sorties de chaque machine virtuelle (VM) peuvent être distribuées dans tout un cluster de serveurs. Cela permet l’agrégation de la bande passante d’E/S de nombreux disques durs ou SSD. Lorsque les données résident en local sur une VM, la latence d’accès au stockage hyperconvergé peut être inférieure à celle pour une baie externe connectée à un SAN.

Le recours à une technologie scale-out permet d’utiliser le DAS générique local à la place d’un système dédié de stockage sur SAN, dont le coût serait supérieur. Le composant de stockage de l’hyperconvergence est mis en oeuvre sous la forme soit d’une VM présente sur tous les nœuds de l’infrastructure soit, dans le cas d’EVO:Rail de VMware, sous la forme d’un module noyau (la technologie Virtual SAN de VMware). Est-il préférable d’intégrer le stockage dans le noyau ou de le conserver à l’extérieur ? La ques-tion suscite un vaste débat. Les tenants de la solution du noyau (par exemple, VMware) affirment que cette solution apporte plus de résilience que les mises en oeuvre sur VM car l’activité des autres ma-chines virtuelles n’a aucune incidence sur les fonctions de stockage.

En revanche, ceux qui prônent le stockage sur VM soulignent les avantages qu’il y a à séparer le stockage du « système d’exploitation » de l’hyperviseur, de la même manière que le stockage SAN partagé retirait les données du serveur. Au nombre des bénéfices invoqués figurent une plus grande souplesse pour les mises à niveau, la pro-tection contre les pannes (un problème de stockage n’entraîne pas l’arrêt complet du serveur) et l’isolement des performances et de la sécurité. Quelle que soit la solution retenue, la qualité de la mise en oeuvre est primordiale.

Les trois piliers de l’informatique fusionnent

Les solutions hyperconvergentes réunissent les piliers traditionnels du stockage, du réseau et du traitement dans l’enceinte unique du serveur. Le mot d’ordre de ces produits est la simplification ; avec eux, plus besoin de compétences spécialisées, notamment en gestion du stockage. Ce qui explique que petites et grandes entreprises l’adoptent avec enthousiasme. Pour beaucoup, l’hyperconvergence est le successeur désigné de la virtualisation des serveurs en tant que norme de facto pour le déploiement de nouvelles charges de travail.

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doute encore plus évidente dans les petites entreprises qui n’ont pas les moyens de mobiliser des équipes techniques pour l’élaboration de solutions. Les avantages en matière de déploiement figuraient déjà parmi les attraits les plus importants des premières solutions d’infrastructure convergée.

COÛT INFÉRIEUR. Les solutions hyperconvergées sont-elles meil-leur marché que le déploiement d’une solution personnalisée de serveur virtuel ? La question est discutable, du moins du point de vue matériel. Cependant, si l’on prend également en compte les frais d’exploitation, les coûts sont généralement inférieurs pour de nom-breuses entreprises.

FACILITÉ DE GESTION. La gestion des solutions hyperconvergées peut s’avérer plus facile que celle de solutions personnalisées. Par exemple, il est possible de retirer les noeuds hyperconvergés d’un cluster au fur et à mesure de l’intégration de nouveaux noeuds, afin d’assurer une continuité dans la stratégie de mise à niveau. En outre, les éditeurs s’efforcent d’améliorer les écosystèmes de leurs produits en ajoutant ou en renforçant les fonctions de surveillance et d’alerte qui leur permettent de proposer une assistance proactive en cas de défaillance matérielle.

EPUISEMENT DES RESSOURCES. Les noeuds d’une solution hyper-convergée assurant à la fois des fonctions de traitement et de stock-age - qui s’équilibrent elles-mêmes entre capacité et performances -, il existe toujours un risque de devoir ajouter de la capacité même si une seule des deux fonctions, traitement ou stockage, en a be-soin. Les éditeurs ont tenté de résoudre ce problème en fournissant plusieurs noeuds et en prenant en charge des configurations asymé-triques, qui permettent de combiner de nombreux types de noeuds.

appropriés ont été implémentés après vérification de leurs perfor-mances et de leur fiabilité. En cas de mise à niveau des systèmes, le matériel à tester est réduit, ce qui facilite le contrôle de la procédure.

PERFORMANCES ÉVALUÉES. Les éditeurs peuvent évaluer leurs propres solutions, afin de fournir des indications claires sur le nom-bre de VM qu’une configuration peut prendre en charge. Ainsi, les utilisateurs sont plus aptes à déterminer les modèles et les quantités qu’ils doivent acheter pour répondre à un besoin particulier.

D’après les éditeurs de solutions purement logicielles, leurs produits permettent d’éviter le « tribut matériel » imposé par les fournis-seurs d’appliances pour la vérification de tous les composants. Pour les entreprises habituées à un fournisseur matériel particulier, une solution logicielle offre l’avantage de se déployer sur le matériel dont elles disposent déjà ou qu’elles peuvent acquérir à un moindre coût dans le cadre d’un contrat de fourniture existant. Le revers de la mé-daille est qu’il n’y a plus de « bouc émissaire » désigné, ce qui peut compliquer l’identification de certains problèmes (comme avec VM-ware VSAN et les contrôleurs SCSI).

Avantages et inconvénients de l’hyperconvergence

Que ce soit sous la forme d’une appliance ou d’un logiciel, les produits d’infrastructure hyperconvergée présentent des avantages attrayants mais aussi certains inconvénients.

FACILITÉ DE DÉPLOIEMENT. C’est sans doute à ce niveau que des économies majeures en termes de coûts et de ressources sont le plus souvent constatées. En effet, une solution hyperconvergée s’installe et se met en service en quelques heures seulement, au lieu des jours, voire des semaines, exigés pour la mise en oeuvre intégrale d’une solution de serveur virtuel à grande échelle. Cette économie est sans

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penchent actuellement sur les problèmes de performances). Par con-séquent, les entreprises utilisent des systèmes hyperconvergés pour toutes sortes de charges de travail, au grand dam des fournisseurs tra-ditionnels d’architectures composées d’éléments distincts. D’un autre côté, les systèmes hyperconvergés peuvent convenir à des tâches plus spécifiques, comme la virtualisation de postes de travail (VDI) ou l’hébergement d’autres types d’applications autonomes. n

CHRIS EVANS Consultant indépendant chez LANGTON BLUE

Meilleurs cas d’utilisation des systèmes hyperconvergés

Comme pour chaque décision d’achat en matière de stockage, il con-vient d’évaluer les solutions hyperconvergées en commençant par leur adéquation avec l’environnement du datacenter. Au départ, ces produits ont été adoptés par des PME, en particulier celles qui man-quaient de ressources et cherchaient à simplifier les opérations. Du point de vue applicatif, il est possible de déployer des applications di-verses et variées, bien que celles qui exigent de hautes performances ne soient pas particulièrement adaptées (certains fournisseurs se

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DOSSIER

Le marché des acteurs de l’hyperconvergence, s’il reste encore assez restreint, ne cesse de se développer dans la foulée du succès d’acteurs tels que Nutanix ou Simplivity, les deux pionniers de la discipline. L’émergence d’EVO : Rail de VMware a ainsi permis aux géants de l’informatique de mettre un pied sur le secteur, mais une multitude de start-ups s’affronte aussi sur le marché. La dernière en date à proposer sa solution est Atlantis Computing, jusqu’alors connue pour ses technologies d’accélération et de cache en mémoire et SSD, avec une offre plus de 50 % moins coûteuse que les offres actuelles du marché.

CHRISTOPHE BARDY

NutaNix NxNutanix est avec Simplivity le pionnier des systèmes hyperconvergés vendus sous la forme d’appliances. Ces systèmes ont fait la fortune de la société dont la croissance est exponentielle. Ils font de la so-ciété une concurrente redoutable pour les constructeurs de stockage et de serveurs. Nutanix avait à l’origine lancé ses systèmes avec le seul support de VMware, mais il a récemment ajouté le support des

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priorité, les opérations d’écritures sont dirigées vers les SSD – qui servent à la fois pour le stockage et le cache — puis immédiatement dupliquées sur un autre SSD situé sur un nœud proche du cluster avant acquittement et persistance. Si les données écrites ne sont pas accédées de nouveau rapidement, elles sont progressivement migrées vers les disques SATA via un mécanisme de tiering. L’objectif de la VM de contrôle de chaque nœud est de servir de façon optimale les VM locales, tout en participant aux autres tâches du cluster. En cas de déplacement d’une VM d’un nœud vers un autre (via vMotion ou live Migration), les premières opérations d’E/S sont servies via le contrôleur local moyennant la pénalité d’un saut pour accéder aux nœuds sur lesquelles les données sont stockées. Mais en tâche de fond, les données sont progressivement migrées vers le contrôleur local afin d’assurer que les futures opérations d’E/S pourront être ser-vies de façon optimale par le stockage local au nœud.

La version 4.0 de l’OS maison, NOS, a apporté la gestion de la dédu-plication de données, via une technologie baptisée Mapreduce De-duplication, qui permet d’optimiser la plate-forme du constructeur pour les déploiements VDI. Concrètement, une empreinte est véri-fiée automatiquement par checksum SHA-1 pour l’ensemble des don-nées ingérées. Si un bloc dupliqué est trouvé, un processus élimine les données dupliquées en tâche de fond. À la lecture, si un bloc de données avec le checksum requis est déjà présent dans le cache mé-moire, il est délivré depuis le cache et non pas depuis le stockage.

Cette version 4.0 a aussi permis d’affiner le niveau de protection application par application en déterminant VM par VM le nombre de copies d’une même machine virtuelle sur un cluster ou sur de multiples clusters. Ce qui permet par exemple d’avoir des niveaux de tolérance aux pannes différents en fonction de la criticité des ap-plications fonctionnant sur une infrastructure Nutanix. Une autre amélioration est la possibilité de mettre à jour les différents nœuds

environnements virtualisés Microsoft. Il propose aussi une implé-mentation d’Hadoop sur son architecture et travaille aussi au support d’une pile intégrée KVM/OpenStack.

n UNE VRAIE APPROCHE INTÉGRÉE, COMBINANT

SERVEUR ET STOCKAGE.

Nutanix a fait ses débuts en 2011 avec le lancement de ses premiers serveurs convergés, les NX-2000 basés sur un design SuperMicro Twin – depuis supplantés par les NX-1000 et NX -3000 et par les nœuds plus musclés des séries 600, 7000, 8000 et 9000. Chaque block « Twin » est capable d’accueillir jusqu’à quatre « lames » serveurs, que Nutanix appelle des nœuds.

Chaque nœud embarque deux puces Xeon virtualisées par VMware ESXi ou Hyper-V. Outre sa puce Xeon, chaque serveur dispose de deux connecteurs 10Gigabit ainsi que d’une série de SSD et de disques durs positionnés en frontal dans le châssis du block (1 à 2 SSD par nœud et 4 disques SATA).

La sauce secrète de Nutanix est son système de fichiers distribué, NDFS, qui va permettre d’agréger la capacité des nœuds en un es-pace de stockage unique à haute performance. Celui-ci va être mis à la disposition des machines virtuelles installées sur le cluster. Sans ce système de gestion de fichiers distribué, il n’y aurait tout simplement pas de Nutanix.

L’architecture distribuée de stockage de Nutanix est la clé de ses systèmes. Dans la pratique chaque nœud héberge une VM de con-trôle qui pilote l’ensemble des opérations de stockage pour le nœud et participe aussi au fonctionnement du cluster de stockage. Cette VM de contrôle présente aux différentes VM du nœud un stockage NFS (ou SMB v3 pour la version Hyper-V) qu’elles consomment. En


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A PROPOS

Notons pour terminer que Dell a noué un accord avec Nutanix pour commercialiser des appliances hyperconvergées combinant la tech-nologie de ce dernier avec ses serveurs PowerEdge. Une alliance qui n’a rien d’exclusif et que Nutanix pourrait étendre à d’autres con-structeurs dans les mois à venir.

Simplivity OmNiCube

Simplivity est une start-up de la côte Est des États-Unis qui, comme Nutanix, a conçu une offre d’appliances hyperconvergées baptisée OmniCube. Sur le papier, Simplivity a été plus ambitieux que Nu-tanix, puisque la mission du constructeur est de consolider dans un seul équipement serveur virtualisé, commutateur de stockage, ressources de stockage partagées à haute disponibilité, appliance de sauvegarde avec déduplication, optimisation WAN, passerelle cloud, baie SSD et appliance de cache de stockage.

Évidemment, la haute disponibilité de l’ensemble est assurée par dis-tribution des composants. Comme l’explique Doron Kempel, le CEO et fondateur de la firme, l’utilisation d’un modèle distribué permet non seulement d’accroître la résilience mais aussi d’augmenter la ca-pacité de l’ensemble ainsi que ses performances : « il suffit d’ajouter d’autres boîtes », explique Doron Kempel.

Chacune des appliances n’est ni plus ni moins qu’un serveur standard signé... Dell, virtualisé avec ESX, et enrichi des composants logiciels et matériels de SimpliVity. Car la technologie de la firme n’est pas que logicielle. Pour accélérer les fonctions de déduplication de stock-age, et d’optimisation WAN, notamment, Simplivity a conçu une carte d’accélération matérielle qui s’insère dans chacun des nœuds. L’ensemble s’administre via une console vCenter qui doit fonction-ner sur un serveur distinct. Chaque serveur OmniCube est équipé de quatre disques SSD et de 8 disques durs à haute capacité. L’ensemble

d’un cluster de serveurs Nutanix sans interrompre le fonctionnement du cluster.

nUNE ARCHITECTURE RÉSILIENTE.

Côté protection des données, la technologie de Nutanix a été conçue pour être résiliente aux pannes tant d’un élément local (disque ou SSD) que d’un contrôleur virtuel ou d’un nœud physique. Des copies redondantes des données sont effectuées afin de garantir la survie de l’architecture à toute forme de panne. Par exemple, en cas de panne d’un nœud, le système recrée automatiquement de nouvelles répliques sur les autres nœuds afin de maintenir le niveau requis de redondance de données. Outre des capacités de réplication asyn-chrones, l’offre de Nutanix supporte aussi la réplication synchrone entre clusters afin de permettre la mise en œuvre de solutions métro cluster – avec de multiples topologies telles qu’un à plusieurs (« one-to-many ») et plusieurs vers un (« many-to-one »). Une capacité demandée par nombre de clients européens, en particulier pour l’hébergement d’applications critiques n’ayant pas été codées selon les nouveaux modèles d’architectures webscale.

Pour son OS, Nutanix s’appuie sur une multitude de composants d’origine Open Source. Zookeeper est, par exemple, utilisé pour gérer la configuration et l’état de l’ensemble des éléments du cluster, de telle sorte qu’en cas de défaillance, les requêtes E/S sont automa-tiquement redirigées vers un autre contrôleur jusqu’au retour à un état normal.

De même, les métadonnées sont gérées par une base de données NoSQL dérivée de Cassandra et modifiée notamment pour garantir la consistance des données entre les nœuds. L’architecture du magasin de métadonnées s’apparente à celle d’un « ring » à la Scality, afin d’optimiser le placement et la latence d’accès aux métadonnées depuis n’importe quel nœud.


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A PROPOS

commercialisées par les partenaires de VMware, elles se présentent sous la forme d’un serveur 2U intégrant 4 nœuds serveurs indépen-dants chacun doté de deux puces Xeon E5 (v2 ou v3) et de 192 Go à 256 Go de mémoire vive et disposant d’un accès à un disque de boot, à un disque SSD MLC de 400 Go et à trois disques SAS de 1,2 To. Typiquement, ce profil correspond à celui de certains serveurs de la ligne SL chez HP, de la gamme PowerEdge C Series chez Dell (par exemple le C6220), de la gamme Primergy CX chez Fujitsu (par ex-emple le XS400S2) ou de la gamme 2U Twin chez SuperMicro. Selon VMware, chaque nœud serveur doit au minimum disposer de deux ports 10 Gigabit Ethernet pour la communication inter-nœuds et la communication vers l’extérieur.

Sur cette base matérielle, les constructeurs pré-installent le logiciel EVO : Rail (pour l’essentiel composée de l’hyperviseur vSphere dans sa version Entreprise Plus, ainsi que de la solution de stockage dis-tribué de VMware, VSAN). Un cluster de 2U avec ses quatre noeuds ainsi configurés est livré prêt à l’emploi peut héberger une centaine de VM serveurs ou quelque 250 postes de travail virtualisés.

LA SOLUTION EVO : RAIL dispose d’une interface d’administration simplifiée accessible via une simple interface HTML 5 (le signal, sans doute, que l’interface en Flash conçue pour les versions standards de vSphere ne sera sans doute pas de ce monde éternellement) et exploite les principales technologies de la firme dont vSphere HA (haute disponibilité des VM), vMotion (mobilité des VM), DRS (placement automatique des VM sur les serveurs les mieux adaptées en fonction des ressources disponibles). La solution est aussi conçue pour être mise à jour automatiquement via un mécanisme de mises à jour roulantes. Chaque nœud est ainsi à tour de rôle placé en main-tenance pendant qu’il est mis à jour et que les trois autres assurent la continuité de service.

est motorisé par des Xeon E5 d’Intel. Chaque OmniCube embarque deux interfaces 10 GbE et deux interfaces Gigabit Ethernet.

Afin d’optimiser les performances et notamment la latence, les don-nées réparties sur une grappe de serveurs OmniCube sont associées étroitement aux machines virtuelles qui les utilisent et sont dépla-cées avec elles, lorsqu’elles sont migrées d’un centre de production à l’autre : « chaque copie est une copie complète, dédupliquée, com-pressée et optimisée pour la transmission WAN », explique Doron Kempel.

Cette optimisation WAN n’intègre pas toutes les capacités d’accélération des applications des solutions Riverbed, reconnaît volontiers le patron de la firme. Chaque OmniCube est commercial-isé autour de 55 000 $.

Notons que Simplivity a signé un accord avec Cisco qui permet au constructeur d’embarquer la carte et les logiciels de Simplivity dans ses propres serveurs UCS afin de proposer une solution hyperconver-gée prête à l’emploi.

vmware EVO : RAILÀ l’occasion de l’ouverture de sa conférence utilisateurs, VMworld 2014 qui se tenait en août dernier à San Francisco, VMware a of-ficialisé le lancement d’EVO : Rail, une nouvelle ligne d’appliances hyperconvergées, jusqu’alors connue sous le nom de code Marvin. Les appliances EVO : Rail sont proposées par la plupart des grands constructeurs à l’exception notable de Cisco et ont pour objectif, selon VMware, de concurrencer les offres de Nutanix et Simplivity, les deux pionniers des serveurs hyperconvergés.

LES APPLIANCES EVO : RAIL sont des appliances serveurs x86 rackables couplant, compute, stockage et réseau. Assemblées et


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A PROPOS

atlaNtiS HyperSCale

Après s’être longtemps limité à l’optimisation des environnements VDI – ce pour quoi il a obtenu un Best of VMworld en 2014 de la part de nos collègues américains de TechTarget -, Atlantis Com-puting a annoncé début mai le lancement d’une série d’appliances hyperconvergées, bâties - au choix - sur les serveurs de Cisco, HP, Lenovo ou SuperMicro.

La solution Hyperscale de l’éditeur est en fait le fruit du reposi-tionnement de l’offre phare de l’éditeur, USX, qui était jusqu’alors utilisée comme cache d’accélération les infrastructures de stockage existantes. Plutôt que de résoudre les problèmes des autres con-structeurs, Atlantis a finalement décidé que sa solution de stockage pouvait être utilisée pour fournir un stockage distribué performant et hautement disponible sur une configuration hyperconvergée - ce qui a donné naissance à la solution Hyperscale.

Concrètement, Atlantis pré-installe sa solution logicielle sur les serveurs choisis par ses clients. Atlantis met en avant une configura-tion SuperMicro 2U embarquant 4 nœuds serveurs Xeon E5v3 avec 256 à 512 Go de RAM, mais propose aussi à ses clients des alterna-tives basées sur des serveurs 1U de Cisco, HP ou Lenovo (dans ce cas, une solution à 4 nœuds occupe un espace de 4U dans le rack). Côté stockage, Atlantis a fait le pari d’entrée de jeu du 100 % Flash, là où ses concurrents proposent dans la plupart des cas de l’hybride. Malgré ce choix, une appliance Atlantis avec 12 To de stockage utile affiche un prix près de 4 fois inférieur à celui de Nutanix pour une configuration hybride et 3,5 fois inférieur à celui de Simplivity. Avec 24 To de stockage, l’écart passe à 2,9 et 3,1 fois. Des prix canons par rapport aux autres solutions hyperconvergées mais aussi par rapport aux solutions traditionnelles.

Comme chez Nutanix et Simplivity, le composant principal

nUNE SOLUTION ÉVOLUTIVE

VMware indique qu’il est possible d’étendre le cluster initial par ajout de nouvelles appliances EVO : Rail. L’ajout d’une nouvelle ap-pliance s’effectue par détection automatique des nouveaux serveurs de l’appliance et requiert moins de six minutes, configuration incluse.

AVEC L’ARRIVÉE D’EVO : RAIL, VMware affiche clairement ses ambitions sur le marché des appliances hyperconvergées et s’attaque de façon frontale à des acteurs comme Nutanix ou Simplivity. Dans un premier temps, ces derniers auront beau jeu de faire remarquer que l’approche de VMware valide leur démarche et surtout que leurs offres sont à même de supporter des échelles de déploiement bien supérieures à celles d’EVO : Rail. Mais il leur faudra se méfier : en présentant EVO : Rail, VMware a aussi levé le voile sur EVO : Rack, une solution hyperconvergée conçue cette fois-ci pour les cloud in-ternes des entreprises ou pour les fournisseurs de services.

Il est à noter que VMware n’a pas forcément opté pour un posi-tionnement tarifaire agressif pour son offre EVO : Rail. Selon les con-structeurs, une appliance avec ses 4 nœuds est ainsi vendue près de 150 000 $. Jusqu’à récemment, les possesseurs de licence vSphere ne pouvaient en plus pas utiliser leurs licences existantes pour migrer vers EVO : Rail ; ce qui pénalisait l’offre par rapport à ses concurren-tes. VMware s’est donc résolu à proposer un programme permettant de migrer des licences vSphere vers EVO : Rail, réduisant fortement le coût d’acquisition des appliances.


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A PROPOS

Les challengers

SCALE COMPUTING

Scale Computing a adopté une autre approche de l’hyperconvergence, reposant notamment sur l’utilisation de l’hyperviseur Open Source KVM. La société a élaboré sa propre couche de stockage bloc en cluster, baptisée Scribe (Scale Computing Reliable Independent Block Engine). Scribe procède à l’abstraction du stockage physique et implémente la mise en cache des E/S sur toutes les ressources disponibles. L’entreprise a également créé un moteur d’état permettant de gérer le statut de tous les composants matériels physiques. Scale Computing cible le segment de marché des PME-PMI et cherche à capitaliser sur l’utilisation de logiciels Open Source pour éviter le « tribut VMware » des autres solutions.

NIMBOXX

Nimboxx est un autre fournisseur de produits hyperconvergés qui base son produit sur des logiciels Open Source, comme KVM. La société affirme que ses systèmes se déploient en moins de 10 minutes et réalisent des performances de stockage 10 fois plus élevées que ceux de la concurrence.

GRIDSTORE (APPLIANCE)

Gridstore a récemment repositionné sa solution de stockage scale-out fondée sur Hyper-V pour la packager sous la forme d’une offre hyper-convergée appelée Gridstore HyperConverged Appliance. La ligne de produits comprend des systèmes équipés de stockage 100 % flash ou hy-bride. Il est également possible d’augmenter la capacité de stockage en ajoutant des noeuds de stockage grande capacité ou hybrides dédiés. n


d’Hyperscale se présente sous la forme d’une machine virtuelle qui s’installe sur chacun des serveurs d’un cluster. Mais la grosse différence est que cette machine virtuelle — dont la technologie reprend celle du produit phare de l’éditeur, USX — consomme une partie de la mémoire du serveur (quelques dizaines de gigaoctets) pour optimiser les opérations de stockage en mémoire (cache, dé-duplication/compression de données, ré-ordonnancement d’E/S…). Les disques Flash présents dans chaque serveur se bornent quant à eux à fournir une couche de persistance rapide. Selon Atlantis Com-puting, le fait de réaliser un maximum d’opérations en mémoire et sur le nœud serveur sur lequel sont situées les VM utilisatrices per-met non seulement de doper les performances (latence, IOPS, débit), mais aussi d’économiser de la capacité utilisée (Atlantis revendique une multiplication par 5 de la capacité utilisable). Atlantis ILIO USX permet aussi d’apporter des fonctions avancées de données, comme le clonage rapide de VM ou le provisioning accéléré de VM.

Côté résilience, chaque volume de stockage dans Hyperscale (aussi appelé Application Defined Storage Volume ou ADS) se comporte comme un volume géré par deux contrôleurs en mode actif/actif et est protégé par des mécanismes de parité similaires à ceux du RAID, de telle sorte que la disponibilité est assurée à tous les niveaux (panne d’un nœud, panne d’un disque…).

Pour l’instant, la solution Hyperscale est disponible avec les hyperv-iseurs VMware vSphere et XenServer – la conséquence du passé très « VDI » de l’éditeur et de sa proximité avec Citrix. Les prix débutent à 78 000 $ pour 4 nœuds Bi-Socket Xeon E5 v3 avec 256 Go de RAM sous vSphere 5.5 et un total de 12 To de stockage Flash utile, le tout avec un support mondial 24x7 de 3 ans.


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A PROPOS

➤ Est-ce que votre entreprise utilise le stockage Flash ?

➤ Comment avez-vous déployé la Flash dans vos infrastructures ?

➤ Quelles applications utilisent la Flash ?

Chiffres clefs sur le stockage Flash

52%

41%

21%

27%

21%

14

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13

11

10

9

48%

35%

26%

21%

19%

14

14

14

11

8

7

Plus de la moitié des entreprises utilisent déjà de la Flash pour certaines de leurs applications.


18+31+51Non, mais nous

évaluons

Nonet nous n’avons

aucun projet

Oui51 %

31 %

18 %

64 %

40 %

30 %

14 %

Baies de stockage hybrides

Bases de données

Virtualisation

OLTP (transactionnel)

VDI

Big Data / Analytique

ERP

Web et serveurs applicatifs

Finance / HR

CRM

HPC / Apllications techniques

Utilise déjà la Flash

Prévoit d’utiliser la Flash

Messagerie* De multiples réponses étaient autorisées

Dans des serveurs

(SSD ou PCIe)

Dans des baies 100 % Flash

Dans des appliances de cache


ANALYSE


Pour satisfaire les exigences des métiers en matière de disponibilité des applications, les entreprises ont beaucoup investi dans leurs PRA et PCA ces dernières années.CHRISTOPHE BARDY

Rares sont aujourd’hui les entreprises qui peuvent se passer de leur informatique à tel point que dans bien des cas, l’inaptitude à faire face à un incident informatique peut leur être fatale. Selon une étude du cabinet de conseil américain Eagle Rock, 40% des entreprises ayant subi un arrêt de 72 heures de leurs moyens informatiques et télécoms ne survivent pas à un désastre informatique. C’est la raison pour laquelle de plus en plus de sociétés, de toutes tailles, s’attachent à mettre en place un plan de reprise d’activité ou un plan de continuité d’activité informatique.

Au fil du temps, la signification de ces deux termes a évolué. Histo-riquement, le plan de continuité s’attachait à analyser l’impact poten-tiel d’un désastre ou d’une défaillance sur le métier de l’entreprise et à définir les moyens et procédures à mettre en place pour en limiter les conséquences. Le plan de reprise d’activité s’intéressait quant à lui aux aspects informatiques du PCA.

Pour les informaticiens, la terminologie a évolué : de plus en plus le PCA décrit l’ensemble des moyens destinés à assurer la continuité d’activité des applications, c’est-à-dire à garantir la haute disponibilité de ces applications (ce qui implique l’impossibilité d’un arrêt de ces applications même en cas de sinistre sur un site). Le PRA, quant à lui, décrit l’ensemble des moyens et procédures destiné à assurer une reprise rapide et ordonnée de la production après un arrêt inopiné

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STOCKAGE


DIFFÉRENCES ?


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DISQUE SSD


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A PROPOS


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A PROPOS

(lié par exemple à une défaillance technique, ou énergétique, à une erreur humaine ou à un sinistre naturel). La différence entre les deux approches tend donc à se limiter à une différence en matière de temps d’indisponibilité de l’infrastructure et des applications en cas de sinistre.

PCA : assurer la haute disponibilité des applications

Dans le cadre d’un PCA, l’entreprise veille à définir les architectures, les moyens et les procédures nécessaires pour assurer une haute dis-ponibilité des infrastructures (datacenter, serveurs, réseau, stockage) supportant l’exécution des applications de l’entreprise. L’objectif est d’assurer que quelle que soit la situation, les infrastructures mises en place garantissent aux utilisateurs un service ininterrompu.

En général, la mise en œuvre d’un PCA suppose la mise en place d’équipements redondés entre plusieurs datacenters et fonctionnant de façon conjointe de telle sorte qu’en cas de défaillance d’un élé-ment sur le site primaire, le relais soit automatiquement pris par le site secondaire.

Typiquement, une telle architecture suppose la mise en place d’un dispositif garantissant la cohérence des données sur les baies de stockage entre le site primaire et le site secondaire. C’est par exemple ce que permet une solution comme VPLEX d’EMC et comme la dernière génération de baies VSP G1000 d’Hitachi. C’est aussi ce que permettent les technologies de géo-cluster de NetApp ou HP (3Par). Ces deux technologies assurent en fait la réplication transparente des données entre deux ou plusieurs sites et permettent un accès simul-tané en écriture aux données sur l’ensemble des sites. Couplées à des solutions d’orchestration et de virtualisation, ou à des technologies logicielles de failover (Oracle RAC, SQL Server Failover Cluster…),

elles permettent la bascule automatisée des applications d’un data-center à l’autre en cas de défaillance sur le site primaire.

Il est à noter que toutes les applications de l’entreprise ne sont pas forcément concernées par la mise en œuvre d’un PCA, simplement parce que certaines ne sont pas jugées critiques et peuvent tolérer un arrêt, ou une éventuelle perte de données. Cette criticité est à définir de façon concertée avec les métiers de façon à déterminer quel sera le périmètre du PCA et quelles applications seront concernées par un « simple PRA ». Il convient aussi de dimensionner convenablement les infrastructures pour que la bascule vers le site secondaire n’affecte pas trop les performances. Dans le cas d’une architecture en mode actif/actif, la production est en effet répartie entre les deux datacen-ters de l’entreprise. Ce qui fait qu’un sinistre sur l’un d’entre eux se traduit mécaniquement par une diminution de moitié de la capacité de traitement disponible, donc potentiellement par une dégradation des performances sur l’infrastructure survivante.

PRA : assurer le redémarrage ordonné des applications en cas de défaillance ou de sinistre

Pour les entreprises qui n’ont pas les moyens ou le besoin d’un PCA, le PRA est la solution pour assurer un redémarrage ordonné et aussi rapide que possible de l’infrastructure informatique de l’entreprise en cas d’incident. Ce redémarrage s’effectue en général sur un site de secours, propriété de l’entreprise ou fourni par un prestataire tiers. Le PRA définit les architectures, les moyens et les procédures néces-saires à mettre en œuvre pour assurer la protection des applications qu’il couvre. Son objectif est de minimiser l’impact d’un sinistre sur l’activité de l’entreprise. On distingue plusieurs modes de redémar-rage : le redémarrage à chaud s’appuie sur une copie synchrone ou asynchrone des données du site principal. Il s’agit de s’appuyer sur


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A PROPOS

le dernier état cohérent connu des données comme base pour les serveurs positionnés sur le site de secours. La réplication des don-nées (qui peut être assurée par des technologies de sauvegarde et réplication telles que Veeam Backup and Recovery, ou des technolo-gies de réplication de données en continu comme RecoverPoint chez EMC, AppAssure chez Dell, Tivoli Storage Manager chez IBM, CA ArcServe Replication chez CA ou DoubleTake chez Vision Solu-tions) assure un redémarrage rapide des serveurs de secours dans un état aussi proche que possible de celui qui a précédé le sinistre. Le RTO (Recovery Time Objective – le temps nécessaire pour remettre l’application en production) est donc minimal et le RPO (Recovery Point Objective – le temps entre le dernier état cohérent des don-nées et le sinistre) réduit à son minimum, souvent quelques minutes.

La situation est un peu différente en cas de secours à froid. Cette situation concerne encore nombre d’entreprises ne disposant pas des moyens financiers et/ou technique pour un PCA ou pour une reprise à chaud. Dans ce cas, le redémarrage après sinistre s’appuie sur les dernières sauvegardes réalisées par l’entreprise. Ces sauvegardes peuvent dans le meilleur des cas être des répliques provenant d’un système de sauvegarde dédupliqué sur disques comme une baie Data Domain ou dans le pire scénario, une simple sauvegarde sur bande.

En cas de sinistre, l’entreprise doit donc activer son site de secours, restaurer ex-nihilo ses données depuis leur support de sauvegarde (disque ou bande) et remettre en service ses applications. Il s’agit là de la solution la plus économique pour mettre en place un PRA, mais elle a un prix en matière de RTO et de RPO. Le RTO est au mini-mum le temps de restauration des données et de mise en service des serveurs ; ce qui pour des environnements complexes peut vouloir

dire plusieurs heures voire plusieurs jours. La bonne nouvelle est que la banalisation des solutions de sauvegarde sur disque comme Data Domain (EMC) a largement permis de réduire le RTO (de 17 heures à 2 heures en moyenne, selon une étude IDC de 2012).

Le RPO dépend de la fréquence des sauvegardes. Dans le pire des cas, il peut atteindre un ou plusieurs jours (notamment pour les ap-plications dont les fenêtres de sauvegarde sont longues et qui ne sont sauvegardées qu’une fois par jour, voire moins). Là encore la sauveg-arde sur disques dédupliquée a amélioré la situation en réduisant les fenêtres de sauvegarde (de 11 heures avec une librairie de bandes à 3 heures en moyenne avec systèmes de sauvegarde sur disque dédu-pliquée comme EMC Data Domain, HP D2D ou Quantum DXi).

Notons que si le redémarrage à froid était la règle pour nombre d’entreprises et notamment les PME il y a encore 5 ans, la généralisa-tion de la virtualisation et du stockage en réseau a rendu accessible le redémarrage à chaud à un nombre croissant de sociétés. Le PCA n’est pas encore forcément à portée de tous - même s’il s’est banalisé pour certaines applications -, mais il est désormais accessible à nombre de PME de taille intermédiaire. Les progrès accomplis par les applications (par exemple avec l’intégration du failover dans la plupart des bases de données), par les baies de stockage, les solutions de sauvegarde sur disque et les technologies de virtualisation devraient le rendre accessible au plus grand nombre au cours des prochaines années. Et l’avènement de services de PCA et de PRA en Cloud devraient aussi contribuer à démocratiser encore un peu plus ces technologies. n


On a beaucoup parlé de modèles uniquement constitués de disques Flash, et des modèles hybrides, qui les combinent à des disques mécaniques. Mais côté serveur, on privilégie actuellement des dé-ploiements de ressources de stockage sur disques SSD ( Solid State Device) : cette solution est l’une des plus faciles à mettre en oeuvre pour déployer le stockage Flash. Formats de disque SAS/SATA, stock-age Flash sur carte PCI Express, stockage Flash compatible NVMe (Non-Volatile Memory express), barrettes DIMM (Dual Inline Memory Module) : il y a plus d’un moyen de déployer le stockage Flash côté serveur. Et désormais, ce dernier peut être permanent ou servir de cache. Plusieurs serveurs d’un même cluster peuvent même le partager. On voit également arriver de nouvelles fonctions et de nouveaux formats, par exemple NVDIMM.

Les formats de disque restent courants et existent en trois tailles : 3,5, 2,5 et 1,8 pouces. Ils s’insèrent dans les mêmes baies que les disques durs mécaniques. En général, ils ne sont pas échangeables à chaud. Certains disques SSD ont la même épaisseur que les disques mécaniques, d’autres sont plus fins. Pour les serveurs, les disques SSD de 2,5 pouces sont les plus courants.

Dell a récemment annoncé un modèle de serveur en rack qui ac-cepte les disques SSD de 1,8 pouce. Neuf de ces disques occupent le même espace physique que deux de 3,5 pouces. Si vous cherchez une solution qui prend en charge un grand nombre d’IOPS pour un encombrement minimal, les disques SSD de 1,8 pouce s’imposent. Les capacités augmentent elles aussi. Par exemple, Samsung propose un disque SSD de classe entreprise de 2,5 pouces d’une capacité de 3,8 To. En 2015, attendez-vous à ce que d’autres fabricants proposent des disques SSD à grande capacité, de 2 To et plus. Les capacités des disques SSD de classe entreprise surpassent aujourd’hui celles des disques d’entreprise à 10 et 15 000 tours/minute.


Stockage Flash côté serveur : les formats de disque SSDLa technologie Flash côté serveur réduit presque à néant la latence des applications. Découvrez comment la déployer.DENNIS MARTIN

TENDANCE ÉMERGENTEACCUEIL



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A PROPOS

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A PROPOS

Flash PCIe

Pour les serveurs, la carte PCIe (PCI Express) est un autre format ré-pandu. Installées dans le logement PCIe, ces cartes confèrent un ac-cès très rapide au stockage. On les désigne souvent par leur capacité, mais aussi en référence à leur taille physique. Et ce dernier facteur est important en cas d’utilisation de serveurs de taille réduite : on les nomme donc « pleine hauteur, pleine longueur » et « demi-hauteur, demi-longueur », ou par leurs abréviations anglaises, respective-ment FHFL et HHHL. Les performances explosent : connectées directement au bus PCI, ces cartes affichent une latence extrême-ment faible. Leur inconvénient ? Elles se limitent à un seul serveur, qui doit être éteint pour les installer et les retirer. Pour beaucoup de disques SSD, le serveur doit comporter un logement PCIe 2.0 x8. Toutefois, certains des produits les plus récents s’insèrent dans un emplacement PCIe 3.0 x4.

Lecteurs d’amorçage

De plus en plus de serveurs d’entreprise sont configurés pour utiliser des disques SSD à l’amorçage. Chez Demartek, nous le faisons dans notre laboratoire depuis 2010. Nous apprécions la rapidité de démar-rage du système d’exploitation. De plus, les applications semblent plus réactives quand elles sont chargées depuis des disques SSD. Les lecteurs d’amorçage n’ont pas besoin des mêmes niveaux de perfor-mance que les volumes des applications stratégiques : on peut donc envisager d’utiliser des disques SSD moins onéreux comme lecteurs d’amorçage de serveur. Sachant qu’il dope les performances, un disque SSD utilisé comme lecteur d’armorçage contribue à prolonger la durée de vie d’un serveur.

M.2 est un format plus récent conçu pour différents types de

périphériques montés à l’intérieur des boîtiers, notamment les disques SSD. Il s’agit d’une carte de 22 mm de large et dont la lon-gueur varie de 30 à 110 mm. Elle s’insère dans un logement M.2 PCIe et fournit jusqu’à 480 Go de capacité, ce qui est largement suffisant pour un lecteur d’armorçage. Ce format est déjà disponible pour les ordinateurs de bureau et les portables.

Autre format comparable à M.2 mais un peu plus ancien : mSATA. Ces disques SSD sont montés sur une carte d’une taille proche de celle d’une carte de visite, installée à l’intérieur du système. Le for-mat mSATA a été, lui aussi, conçu à l’origine pour les ordinateurs portables. S’il est utilisable sur des serveurs, à terme il sera probable-ment remplacé par le format M.2.

Un autre format grand public, celui des cartes microSD, est en cours d’adoption sur le marché des serveurs. Cette technologie de stockage est utilisée dans certains téléphones mobiles et d’autres petits appa-reils électroniques. On devrait bientôt la retrouver sous la forme de lecteur d’amorçage sur certains serveurs. La mise en oeuvre serveur comprendra vraisemblablement deux cartes microSD à des fins de redondance.

Le facteur de forme SuperDOM, appellation correspondant à Super-micro SATA Disk On Module, est un format propriétaire disponible sur les serveurs Supermicro. Ce périphérique est un tout petit lecteur Flash qui s’insère dans un logement SATA spécial (voir la partie « In-terfaces ») situé sur la carte mère nouvelle génération du serveur. Sa capacité, jusqu’à 64 Go, lui permet de servir de lecteur de démarrage.


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A PROPOS


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A PROPOS

UEFI de la carte mère doit pouvoir déterminer l’éventuelle présence de mémoire ou de stockage dans les emplacements DIMM, et faire la différence entre les deux. Certains constructeurs de serveurs fabri-quent actuellement des cartes mères dotées de cette capacité. Diablo Technologies et Netlist, deux grands fabricants, ont porté un dif-férend devant les tribunaux : l’arrivée de ces produits sur le marché sera peut-être retardée dans l’attente de la décision de justice.

Interfaces

Certains formats de périphérique SSD utilisent plusieurs interfaces, comme SATA, SAS et PCIe/NVMe. D’autres utilisent une seule inter-face, comme SATA ou PCIe.

On utilise depuis plusieurs années l’interface SATA pour le stockage

Stockage Flash connecté directement sur le canal mémoire

On dénombre actuellement deux formats de mémoire Flash sur le canal mémoire : la mémoire non volatile NVDIMM et le stockage sur le canal mémoire MCS. Les deux formats utilisent le canal mé-moire pour les opérations de lecture et d’écriture sur le périphérique. Ils s’insèrent tous deux dans des emplacements DIMM standard et fournissent de l’espace de stockage, mais chacun à leur manière.

Le module NVDIMM intègre des composants DRAM et Flash, une logique de contrôle et une source d’alimentation indépendante, gé-néralement des supercondensateurs. Ce module fonctionne comme une DRAM et, en cas de coupure d’alimentation imprévue ou de panne système, il enregistre les données contenues dans la mémoire DRAM sur la mémoire Flash. Lorsque l’appareil est de nouveau sous tension, les données sont restaurées depuis la mémoire Flash dans la mémoire DRAM. Les modules NVDIMM sont actuellement dis-ponibles dans des capacités de 4 à 16 Go. Ces capacités relativement faibles rendent l’utilisation des modules DVDIMM difficile en tant que ressources de stockage de grande envergure. Ces mémoires sont particulièrement utiles pour l’écriture en cache, le stockage de méta-données, les bases de données In-Memory, la mise en file d’attente en mémoire et les opérations similaires qui ont besoin des pleines per-formances de la DRAM, mais avec une capacité de persistance.

Le stockage sur le canal mémoire utilise la mémoire Flash sur mod-ule DIMM comme périphérique de stockage. Ces dispositifs sont disponibles dans des capacités allant jusqu’à 400 Go, avec des temps de latence inférieurs à 10 microsecondes. Cette technologie se révèle particulièrement utile pour certaines applications qui exigent des temps de latence extrêmement faibles. Toutefois, pour permettre d’utiliser ce stockage sur le canal mémoire, le BIOS ou l’interface

Conversion des bits par seconde en octets par seconde

Le débit des interfaces et des périphériques de stockage est habituellement indiqué en Mo/s (mégaoctets par seconde). On obtient ce résultat en divisant par dix la mesure en mé-gabits par seconde (Mb/s). Beaucoup d’interfaces, comme SATA et SAS, utilisent le codage 8b/10b pour transcoder les octets de 8 bits en symboles de 10 bits et les envoyer sur le réseau. Les bits supplémentaires servent à des fins de commande et de contrôle. Dans l’interface, la conversion de bits en octets en divisant par dix est exacte. Le codage 8b/10b entraîne une perte induite de 20 % – (10-8)/10 – sur la vitesse de transmission brute.


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A PROPOS

sur un seul périphérique. La technologie SATA classique que nous connaissons aujourd’hui a atteint son apogée avec l’interface à 6 Gbit/s (0,6 Go/s). Elle ne connaîtra pas d’évolution vers des débits supérieurs. Elle sera remplacée par SATA Express qui utilise jusqu’à deux voies d’une interface PCIe pour atteindre la vitesse de 2 Go/s avec PCIe 3.0 et 1 Go/s avec PCIe 2.0. On peut utiliser la technolo-gie SATA avec les formats de lecteur M.2, mSATA et SuperDOM.On utilise le SCSI en rattachement série, ou SAS (Serial Attached SCSI), comme périphérique de stockage depuis plusieurs années, et on s’oriente vers de nouvelles versions. La version actuelle de SAS qui prend en charge 12 Gb/s permet de connecter plusieurs appareils. Elle devrait multiplier ses performances par deux pour atteindre 24 Gb/s à l’avenir. La technologie SAS fait référence au protocole SCSI et à l’interface physique sous-jacente. Elle devrait aussi tirer parti de l’interface physique PCIe avec SCSI Express : cette interface utilisera le même protocole SCSI mais sur quatre voies de l’interface PCIe. La technologie SAS sert essentiellement au format disque dur. Les disques SSD comme les disques durs mécaniques sont disponibles avec l’interface SAS de 12 Gb/s.

NVMe est une interface logicielle conçue pour les disques SSD qui recourent à l’interface physique PCIe. Elle s’applique donc au format de disque, aux cartes SSD PCIe et à tout autre nouveau format PCIe comme M.2. NVMe remplace les protocoles de contrôle SATA ou SAS classiques par un protocole rationalisé qui s’exécute sur un bus PCIe. Les performances s’améliorent très nettement et la latence est considérablement réduite. Lors de nos tests en conditions réelles, nous avons constaté des performances de plusieurs Go/s pour les for-mats de disque individuel et les disques SSD sur carte PCIe. n

DENNIS MARTIN Président fondateur du cabinet d’analyses DEMARTEK

Catégories de technologie Flash pour serveur

Du fait du mode de fonctionnement des mémoires Flash NAND, les fabricants de stockage SSD d’entreprise ont frac-tionné leur offre produit en trois catégories qui correspondent à autant de scénarios : usage intensif en lecture, usage mixte en lecture et écriture, usage intensif en écriture. Les disques SSD à usage intensif en lecture conviennent bien aux applications qui écrivent une fois un contenu ou le mettent rarement à jour, mais qui le lisent sou-vent. Ces disques répondent aux besoins des applications af-fichant un rapport de 90 % de lecture pour 10 % d’écriture. Ils proposent d’excellentes performances à un prix plus intéres-sant que les autres catégories que nous allons aborder ici. Ils peuvent bien souvent servir de périphérique d’amorçage.

Les disques SSD à usage mixte en lecture et écriture correspondent aux applications qui ont un pourcentage de charges de travail en écriture plus important. Ils coûtent légèrement plus cher que les disques SSD à usage intensif en lecture, mais moins que ceux à usage intensif en écriture. Eux aussi peuvent servir de lecteur d’amorçage.

Les disques SSD à usage intensif en écriture sont conçus pour des applications d’entreprise qui effectuent beaucoup d’opérations d’écriture. On pense par exemple aux transactions de base de données ou aux enregistrements (journalisation). Les disques de cette catégorie sont généralement les plus chers des trois mais, si vous avez besoin de hautes performances en écriture, ils sont pour vous.

Dans l’évolution vers l’informatique à l’échelle du Web, des tech-nologies essentielles telles que la virtualisation, le passage à l’architecture x86 et l’adoption rapide de la méthodologie DevOps ont transformé l’écosystème informatique. Etant donné que le vol-ume de systèmes déployés dans les services informatiques continue d’augmenter, le prochain défi consistera à orchestrer et gérer les ressources de traitement, de stockage et réseau de la manière la plus rationnelle et efficace, en fournissant des services à ce qui est désor-mais connu sous le nom de Cloud privé.

OpenStack est un projet de plateforme de Cloud Open Source, lancé à l’origine par la NASA et Rackspace Hosting dans le cadre d’un co-projet en 2010. Le code source est géré par la Fondation OpenStack et distribué sous licence Apache. Ce qui permet de distribuer et de modifier librement le code, sous réserve de conserver les mentions originales relatives aux droits de reproduction. OpenStack s’est fait connaître en tant que plateforme de déploiement d’applications scale-out ; la plateforme est utilisée par un grand nombre de presta-taires de services pour la mise à disposition de Clouds publics, et par de grandes entreprises cherchant à mettre en oeuvre une infrastruc-ture de Cloud privé. Il est important de souligner que la plateforme OpenStack est conçue pour fonctionner avec les applications scale-out et qu’elle convient peu aux déploiements d’applications mono-lithiques traditionnelles, telles que Microsoft Exchange, ou reposant

sur des bases de données telles qu’Oracle.

Le logiciel OpenStack comporte nombre de modules différents qui gèrent les divers aspects d’un environnement Cloud :

SWIFT : stockage objet

CINDER : stockage en mode bloc

NOVA : machines virtuelles (VM)/traitement

NEUTRON : réseau

HORIZON : tableau de bord

KEYSTONE : services de gestion des identités

GLANCE : service d’images

CEILOMETER : télémétrie

HEAT : orchestration

TROVE : base de données as-a-service (DBaaS, DataBase as a Service)

A chaque nouvelle version du code OpenStack (la dernière version étant appelée Kilo), des projets sont créés ou dérivés à partir de projets existants, ou encore lancés comme des projets entièrement


Comment bâtir un système de stockage Cloud avec OpenStack Les composants de stockage d’OpenStack – Cinder et Swift – vous permettent de construire des systèmes de stockage objet et en mode bloc dans votre Cloud privé. CHRIS EVANS

CONSEIL PRATIQUEACCUEIL



STOCKAGE


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AVEC OPENSTACK


CENT ?

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A PROPOS

nouveaux ; par exemple Ironic pour Bare Metal Provisioning et Sa-hara for Elastic MapReduce, dont la sortie était prévue pour la ver-sion Juno d’OpenStack.

Cinq des composants fournissent les services de données. Swift est le sous-projet qui gère le stockage objet de l’infrastructure OpenStack. Le stockage en mode bloc est pris en charge par Cinder à l’aide de protocoles IP de stockage standard tels que NFS et iSCSI. Glance est un référentiel pour les images VM. Il utilise le stockage sous-jacent d’un système de fichiers de base ou de Swift. Trove fournit les fonc-tionnalités DBaaS, tandis que Sahara offrira les fonctions Elastic Ma-pReduce, également appelées stockage pour clusters Hadoop. Dans le présent article, nous nous focaliserons sur Cinder et Swift, les deux principales plateformes de stockage.

Cinder pour le stockage en mode bloc

Le stockage en mode bloc est un élément essentiel de la mise en oeuvre d’une infrastructure virtuelle et constitue la base du stockage

des images VM et des données utilisées par les VM. Avant le dével-oppement de Cinder, introduit en 2012 dans la version Folsom d’OpenStack, les machines virtuelles (VM) étaient temporaires et leur stockage se limitait à leur durée de vie. Cinder prend en charge la gestion du stockage en mode bloc au niveau de la couche de traite-ment (Nova), à l’aide des protocoles iSCSI, Fibre Channel ou NFS, ainsi que d’un certain nombre de protocoles propriétaires offrant une connectivité d’arrière-plan.

L’interface Cinder propose un certain nombre de fonctions standards qui permettent de créer et de connecter des appareils en mode bloc aux VM, telles que « create volume » (créer un volume), « delete volume » (supprimer un volume) et « attach volume » (connecter un volume). Des fonctions plus avancées prennent en charge la capacité d’étendre les volumes, de prendre des instantanés et de créer des clones à partir d’une image VM.

De nombreux fournisseurs proposent une prise en charge de la technologie de bloc avec leurs plateformes matérielles, grâce à l’utilisation d’un pilote Cinder qui convertit l’API Cinder en com-mandes sur le matériel spécifique du fournisseur. Parmi ceux qui offrent une prise en charge Cinder, on compte EMC (avec VMAX et VNX), Hewlett-Packard (3PAR StoreServ et StoreVirtual), Hitachi Data Systems, IBM (sur l’ensemble des plateformes de stockage), NetApp, Pure Storage et SolidFire. Il existe également des solutions logicielles comme celles d’EMC (ScaleIO) et de Nexenta.

En outre, certaines plateformes Open Source permettent de fournir une prise en charge de Cinder, comme Red Hat avec Ceph et Glus-terFS. Ceph a été intégré au noyau Linux. Ce dernier devient ainsi l’un des moyens les plus simples de fournir des fonctions de stockage en mode bloc à un déploiement OpenStack.

En 2013, une prise en charge NFS a été intégrée à la septième version

Stockage objet et stockage en mode bloc

Les déploiements OpenStack font la distinction entre les systèmes de stockage objet et en mode bloc. Le composant Swift fournit un stockage objet, tandis que Cinder fonc-tionne en mode bloc. Ces deux plateformes peuvent être mises en oeuvre sur du matériel courant ou s’intégrer aux composants des fournisseurs traditionnels.


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A PROPOS

d’OpenStack, appelée Grizzly - bien qu’une prise en charge « à titre expérimental » ait déjà été proposée précédemment dans la ver-sion Folsom. Avec NFS, les volumes sont traités comme des fichiers distincts d’une manière similaire à la méthode utilisée au sein de l’hyperviseur VMware ESXi ou des VHD sur Microsoft Hyper-V. L’encapsulation des volumes VM sous la forme de fichiers permet la mise en oeuvre de fonctions telles que les instantanés et le clonage.

Différentes fonctions de stockage ont été introduites dans Cinder au fil des versions, et des prises en charge par la suite par les fournis-seurs de solutions de stockage. La liste complète disponible sur la page Wiki d’OpenStack traitant des pilotes de stockage en mode bloc OpenStack.

Swift prend en charge le stockage objet

Dans OpenStack, le stockage objet est fourni via Swift. Ce dernier met en oeuvre un magasin d’objets scale-out réparti entre les noeuds d’un cluster OpenStack. Les magasins d’objets stockent les données sous la forme d’objets binaires, sans référence spécifique à un format. Les objets sont stockés dans Swift et en sont extraits à l’aide de sim-ples commandes, telles que PUT ou GET, utilisant le protocole (Web) HTTP, connu également en tant qu’API RESTful.

L’architecture Swift se compose d’un certain nombre de services logiques, comprenant serveurs d’objets, serveurs proxy, serveurs conteneurs et serveurs de compte, qui ensemble sont classés en tant qu’anneau. Les données sont stockées sur les serveurs d’objets avec les autres composants utilisés pour suivre les métadonnées relatives à chaque objet stocké et pour gérer l’accès aux données.

Au sein de Swift, le concept de zones permet de gérer la résilience des données. Une zone représente le sous-composant d’un anneau

utilisé pour fournir une copie particulière des données, plusieurs zones servant à stocker les copies redondantes des données appelées « répliques » (avec un minimum de trois par défaut). Dans Swift, une zone peut être représentée par un seul lecteur ou serveur, en tenant compte de la répartition géographique des données entre les datacenters.

A l’instar de nombreux magasins d’objets, Swift se fonde sur l’idée d’une cohérence finale pour mettre en oeuvre la résilience des données.

Cela signifie que les données ne sont pas répliquées de manière synchrone à l’échelle d’un cluster OpenStack, comme cela pourrait être le cas avec un stockage en mode bloc. En effet, les données sont plutôt répliquées entre zones, sous forme d’une tâche en arrière-plan ; une tâche qui peut être suspendue ou qui peut échouer si les systèmes sont soumis à une charge élevée.

Réseau de prise en charge d’OpenStack

Aujourd’hui, plus de 200 entreprises participent au projet OpenStack en fournissant un financement et du person-nel pour développer le code dans les domaines qui les intéressent. Les fournisseurs traditionnels commencent également à développer et lancer leurs propres versions d’OpenStack, comme HP avec son logiciel Helion. D’autres fournisseurs offrent avec leur matériel des logiciels compatibles avec les déploiements OpenStack ou les composants Cinder et Swift.


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A PROPOS

En comparaison du stockage en mode bloc, où la réplication syn-chrone est utilisée pour permettre un niveau élevé de disponibilité, la cohérence finale peut sembler quelque peu risquée. Toutefois, un équilibre doit être trouvé entre évolutivité, performances et résil-ience. La cohérence finale permet à une archive d’évoluer beaucoup plus facilement qu’un système reposant sur le stockage en mode bloc ; dans le cas de Swift, les serveurs proxy récupèrent la copie la plus récente des données, même si certains serveurs du cluster sont inaccessibles.

Comme avec tous les projets OpenStack, le développement de Swift se poursuit avec de nouvelles fonctions et améliorations à chaque nouvelle version. OpenStack Grizzly a apporté des contrôles granu-laires des répliques, permettant aux anneaux de disposer d’un nom-bre configurable de répliques. Les performances de lecture des objets ont également été améliorées grâce à l’idée d’un tri basé sur la syn-chronisation et destiné aux serveurs d’objets. Grâce à cette approche, les données sont distribuées par le serveur d’objets qui répond le plus rapidement ; un paramètre important pour une montée en charge sur des réseaux plus étendus.

Etant donné que Swift utilise le protocole HTTP, il serait tout à fait pos-sible d’utiliser des solutions tierces pour le stockage objet dans Open-Stack, comme les produits de Cleversafe et de Scality, ou des Clouds publics tels qu’Amazon Web Services Simple Storage Service (S3).

Swift ou Cinder ? Faites le bon choix

Il est évident que Swift et Cinder prennent en charge des types de be-soins très différents en matière de données. Le stockage objet (fourni par Swift) a été conçu pour les datastores hautement évolutifs à base d’objets comme les éléments multimédia, les images et les fich-iers. La priorité pour ces systèmes est leur capacité à s’adapter à de

grandes quantités de données sans dépendre de fonctions de stock-age traditionnelles telles que le RAID. Cependant, le modèle de co-hérence finale sur lequel ils reposent implique que Swift ne convient pas à un mode de stockage de données comme celui des machines virtuelles.

Bien que Swift utilise les métadonnées pour suivre les objets et leurs versions, les datastores d’objets ont quand même besoin d’une logique supplémentaire pour suivre les métadonnées des utilisateurs sur les objets stockés. Ce sont les utilisateurs qui doivent développer cette logique dans les applications.

Cinder fournit le composant stockage en mode bloc utilisé pour stocker des objets persistants, tels que les VM et des données régu-lièrement mises à jour sur place dans des bases de données. Les fonc-tions de stockage en mode bloc peuvent être mises en oeuvre dans un cluster OpenStack au moyen de composants généraux. Pour fournir des ressources de stockage, ces composants utiliseront des outils intégrés, tels que les systèmes de fichiers NFS et les gestionnaires de volumes logiques (LVM, Logical Volume Managers) des serveurs. Autre possibilité, des solutions Open Source, telles que Ceph et Glus-terFS, permettent de regrouper la mise à disposition de ressources de stockage OpenStack séparément du code OpenStack principal, tout en restant suffisamment flexibles pour utiliser des logiciels Open Source.

La prise en charge généralisée de Cinder peut permettre d’utiliser les solutions de stockage traditionnelles existantes pour fournir des ser-vices de stockage dans un déploiement OpenStack. Cette option peut s’avérer préférable lorsqu’un service informatique dispose déjà des compétences et des plateformes matérielles nécessaires. Les plate-formes de stockage existantes sont bien développées et prennent déjà


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A PROPOS

en charge les fonctions avancées d’optimisation du stockage telles que le Thin Provisioning, la compression et la déduplication des don-nées. Nombre d’entre elles offrent des options de qualité de service (par exemple les plateformes HP 3PAR StoreServ et SolidFire), ce qui permet de les utiliser dans le cadre de workloads mixtes, plutôt que de les dédier exclusivement à un déploiement OpenStack. Par conséquent, il est toujours très avantageux de transférer les tâches les plus « lourdes » vers une batterie de stockage externe.

En prenant la décision d’utiliser une plateforme particulière, les architectes système doivent comparer les risques avec les coûts d’utilisation de solutions OpenStack « gratuites » (qui réclament encore du matériel), ou tirer parti des fonctions qu’offre un matériel dédié.

Sauvegarde du stockage OpenStack

Pour terminer, nous devons étudier la nécessité de sauvegarder les données dans OpenStack. Les détails de la sauvegarde des com-posants de configuration sont bien documentés ; toutefois, la sauveg-arde des données dans un cluster OpenStack est considérée comme étant du ressort de l’utilisateur. La sauvegarde peut être facilement mise en oeuvre à l’aide d’un fournisseur de stockage externe ; Solid-Fire, par exemple, permet de sauvegarder un cluster entier dans un datastore compatible avec Amazon S3 ou Swift. L’autre possibilité pour les utilisateurs consistera à s’intéresser aux produits de sauveg-arde existants qui prennent en charge leur hyperviseur OpenStack.

Raksha est un projet qui intègrera la fonction de sauvegarde as-a-service (BaaS – Backup-as-a-service) à l’infrastructure OpenStack. Elle prendra en charge à la fois les sauvegardes complètes et in-crémentielles des VM sur un endpoint Swift, avec une capacité de cohérence avec l’application. Actuellement, Raksha est un projet au-tonome. Il ne fait pas partie de la distribution OpenStack principale. Si l’intégration de Raksha aux plateformes des hyperviseurs courants, notamment vSphere et Hyper-V, exige un travail considérable, elle pourrait bien offrir une solution plus intégrée de protection des don-nées dans les environnements OpenStack. n

CHRIS EVANS Consultant indépendant chez LANGTON BLUE

Les fournisseurs et leurs évangélistes ont fait couler beaucoup d’encre pour vanter les mérites de diverses solutions « préférenti-elles » visant à accélérer des workloads virtualisées devenues trop lentes. En vérité, tout ce débat a pris un tournant assez étrange qui est quasiment passé inaperçu et dont la presse spécialisée n’a pas dit un mot. Si, comme moi, vous aspirez à obtenir des analyses de vos problèmes informatiques, en vous reposant sur des faits, cet article est pour vous. Nous tenterons ici d’aborder le stockage dans les en-vironnements de serveurs virtuels sans faire d’amalgames, créer de confusion, ni établir d’une manière ou d’une autre de faux liens de causalité entre des points de données disparates.

Bien au-delà du simple outil de banc d’essai qu’elle constituait, la virtualisation des serveurs est rapidement devenue à la mode grâce à la consolidation des serveurs via une capacité de locataires multiples. Et tout aussi rapidement avons-nous commencé à entendre parler des effets néfastes du stockage hérité. Le stockage, nous a-t-on répété encore et encore, est directement responsable de la dégradation des performances des workloads, une fois celles-ci virtualisées et instan-ciées dans les environnements d’hyperviseur.

A l’origine, la mise au banc du stockage des données se focalisait en grande partie sur les lacunes connues des produits et des topologies de stockage de l’époque. Pendant longtemps, les fournisseurs de solu-tions de stockage incriminés ont insisté sur le déploiement de leurs

batteries de disques via des contrôleurs propriétaires ; ceux-ci héber-geant une fonctionnalité logicielle tout aussi propriétaire, et conçue à la fois pour rendre les consommateurs captifs, tenir la concurrence à l’écart et fournir toutes sortes de capacités inégalées. Ajoutez à cela la réticence des acteurs du secteur à travailler ensemble, dans le cadre d’une approche de gestion commune – qui aurait permis d’administrer, de faire évoluer et de configurer l’infrastructure de manière globale, plutôt que chacun dans son coin – et vous avez tous les ingrédients pour concocter une infrastructure bancale et coûteuse.

Evidemment, difficile de contester les points ci-dessus. La situation est devenue si mauvaise au début des années 2000 que les ana-lystes encourageaient carrément leurs clients à faire appel à un seul fournisseur pour tous leurs besoins en stockage, dans l’espoir que l’homogénéité permettrait une gestion cohérente ; élément central, avec la gestion des données, de toute stratégie de maîtrise des coûts.

Par conséquent, nous conviendrons tous qu’un stockage ingérable constituait alors la cause fondamentale d’un grand nombre de pro-blèmes informatiques. Cette cause se traduisait par une sur-alloca-tion et une sous-exploitation des ressources, entraînant le besoin d’augmenter la capacité et, par voie de conséquence, les dépenses en capital (Capex). Et, parallèlement, pour gérer le matériel et les interconnexions, elle exigeait davantage de personnel informatique


Dégradation des performances des VM : et si le stockage était innocent ?Le stockage a été identifié comme cause de la dégradation des performances de vos VM. Pourtant, il se pourrait que le fautif soit votre hyperviseur. JON TOIGO

TRIBUNE

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A PROPOS

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A PROPOS

avec des compétences spécialisées en architecture et en administra-tion du stockage, entraînant une perte de contrôle des dépenses d’exploitation (Opex).

Faut-il vraiment incriminer le stockage ?

Même si nous sommes d’accord sur le fait que ces caractéristiques du stockage étaient indésirables et devaient être corrigées, elles n’expliquaient pas le problème de lenteur dont souffraient les ma-chines virtuelles (VM). Pourtant, VMware et les autres fournisseurs d’hyperviseurs insistaient pour établir une corrélation et un lien de causalité fallacieux entre le problème des performances des ma-chines virtuelles et le stockage propriétaire. Différentes approches ont résulté de cette stratégie, notamment les très vantées API d’intégration VAAI (VMware vStorage APIs for Array Integration) de VMware, en 2006, et même, plus récemment, son offre de « stock-age à définition logicielle », Virtual SAN, qui continue de s’attaquer au problème de la lenteur des VM en agissant sur les lacunes du stockage.

Dans certains cas, l’exécution d’une application peut effectivement se voir ralentie par la latence du stockage ; latence liée aux débits et aux vitesses des périphériques, appareillages et réseaux de stockage qui connectent cette application aux serveurs. Ce phénomène est bien compris et on y remédie généralement en combinant mise en cache et parallélisme ; la première est utilisée pour collecter les écritures dans une couche de stockage rapide, dissimulant les opérations de stockage plus lentes à l’application, tandis que le second augmente le nombre d’actionneurs intervenant sur une tâche (notamment le traitement des E/S), et ce afin d’en faire plus, en moins de temps.

Aujourd’hui, nous commençons à essayer différentes stratégies, après avoir constaté que les E/S des applications rencontrent, quelque

part sur le chemin du périphérique de stockage, un blocage lié à l’assemblage de logiciels (API, langages de commande et protocoles) et de matériels (adaptateurs de bus hôte, câbles, ports de commuta-teur et connexions de périphériques) qui relie l’application aux don-nées qu’elle stocke. La simple présence d’une file d’attente d’E/S plus longue que prévue témoigne d’un problème sur ce parcours ; elle correspond au grand nombre d’opérations d’écriture en attente côté périphérique de stockage.

Seulement voilà : dans la plupart des cas de dégradation des per-formances des VM que j’ai rencontrés chez des clients et dans nos laboratoires, la longueur des files d’attente de stockage était assez négligeable. Autrement dit, le problème de lenteur des VM ne peut logiquement pas être attribué à la latence du stockage. Dans le même temps, dans la plupart des situations, la cadence des cycles proces-seur sur le serveur hébergeant ces VM trop lentes a tendance à être extraordinairement élevée. Lorsque les processeurs surchauffent à ce point, cela indique généralement qu’ils s’efforcent de résoudre un problème présent côté application, à l’intérieur de la VM, ou au niveau du logiciel de l’hyperviseur lui-même. En bref, le blocage se situe au-dessus de la couche du parcours des E/S de stockage.


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un moyen plus efficace d’organiser et d’écrire les données ; un moyen qui ne vous obligera pas à changer l’infrastructure matérielle de stockage sous-jacente : par exemple, l’approche de structuration par fichiers journaux d’un fournisseur tel que StarWind Software, le con-trôleur logiciel performant de PernixData ou le super-contrôleur de DataCore Software.

Maintenant, si vous décidez de vous débarrasser de votre infra-structure de stockage existante pour la remplacer par une approche côté serveur, cela ne tient qu’à vous. Mais analysez clairement les raisons de votre décision. Lors de mes recherches, j’ai trouvé peu d’informations indiquant que le remplacement d’un système de stockage existant par un DAS améliorerait un tant soit peu les performances des machines virtuelles. Dans votre propre intérêt, et avant de mettre en place une stratégie de correction, effectuez quelques mesures simples, disponibles au niveau de tous les systèmes d’exploitation, afin d’examiner l’activité des processeurs et la lon-gueur de la file d’attente. n

JON WILLIAM TOIGO PDG de Toigo Partners International et Président du conseil d’administration de Data Management Institute

Votre hyperviseur pourrait bien être le goulet d’étranglement

Aussi, le vilain stockage propriétaire hérité n’est peut-être pas celui qu’il faut blâmer pour le ralentissement de vos VM. Le problème vient probablement de votre hyperviseur ou de votre application virtualisée. D’où la question de savoir pour quelle raison vous devriez débrancher tous vos périphériques de stockage existants – à savoir une infrastructure à laquelle, le plus souvent, vous avez consacré une énergie et un budget considérables pour la consolider dans un SAN ou la déployer avec soin sous la forme de serveurs de fichiers NAS sur votre réseau – et ce uniquement pour les remplacer par des JBOD à connexion directe exploités par le kit logiciel de contrôle le plus récent de votre hyperviseur.

L’effet mixeur des E/S est réel. Lorsque vous empilez un grand nom-bre de VM et les laissez purement et simplement, sans supervision, mélanger des E/S aléatoires pour obtenir un monceau incohérent d’écritures qui, à court terme, épuisera vos cartes Flash et encom-brera votre disque, il y a de fortes chances pour que les performances des VM se dégradent. Là encore, ce n’est pas le stockage en lui-même qui pose problème, mais votre stratégie d’hyperviseur. En supposant que vous vouliez conserver votre hyperviseur, vous pouvez envisager

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