Le data center moderne virtualisé

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1 WHITEPAPER Le data center moderne virtualisé Les ressources du data center ont toujours été sous-utilisées alors qu elles absorbent des quantités énormes d énergie et occupent une surface au sol précieuse. La virtualisation s est avérée une étape d évolution positive au sein du data center, en consolidant ces ressources afin de maximiser l utilisation et les économies d énergie ainsi que de simplifier la gestion et la maintenance. Il y a de nombreux acteurs sur le marché de la virtualisation des serveurs, parmi lesquels VMWare, Microsoft, Oracle, Citrix et d autres encore, aussi est-il probable que vous utilisiez la virtualisation pour des environnements de test ou de développement ou que vous ayez franchi le pas et adopté un data center de production virtualisé. Les avantages de la virtualisation s accompagnent d un changement global dans la manière dont vous devez planifier la sauvegarde, la restauration et la récupération. Lorsque vous planifiez des projets de consolidation, il est essentiel de prendre en compte ces applications de continuité d activité, de même que le type de stockage nécessaire pour les héberger. Traité du Zen et de la maintenance du stockage (dans un data center virtualisé) Qu ils soient grands ou petits, les projets de consolidation semblent se concentrer le plus souvent sur le serveur et sur l application. Cela est logique, puisque ces projets sont souvent justifiés par des économies en termes de capitaux et de coûts d exploitation et par l attribution aux applications les plus critiques de ressources appropriées. Le stockage occupe une place de second plan dans ces projets parce que la plupart des responsables informatiques considèrent les unités logiques comme des dispositifs standard. Les unités logiques que l on trouve dans les baies connectées à un réseau SAN n ont pas évolué depuis des décennies, et elles sont toutes traitées sur un pied d égalité par la baie. La plupart des logiciels de virtualisation se contentent de placer leurs fichiers sur l unité logique ou de créer un fichier de métadonnées à accès brut, ce qui rend inutile toute mise au point de la baie pour la virtualisation. Si l on en croit les guides des meilleures pratiques des nombreux fournisseurs en virtualisation, la valeur du cache en écriture, du cache en lecture anticipée, et toute la valeur ajoutée de la baie haut de gamme passent à la trappe. Mais ne serait-il pas possible de dimensionner votre stockage de la même façon que vous dimensionnez vos serveurs virtualisés? Vous pourriez ainsi affecter des ressources de baie (, cache et disque) en fonction des applications qui les utilisent. Cela valoriserait la baie en augmentant considérablement son taux d utilisation ainsi que les performances des applications qui s y exécutent. Il en résulterait une meilleure consolidation des serveurs et donc des économies de coût... N est-ce pas le but premier de ce projet?

2 Stockage sensible aux applications Le système Pillar Axiom est la première baie de stockage à être véritablement sensible aux applications. Il est optimisé automatiquement ou par l administrateur pour les applications qui utilisent la baie sur des systèmes de fichiers ou des unités logiques. Comment cela contribue-t-il à améliorer le taux d utilisation général du système et les performances de la machine virtuelle (VM)? Avec le système Pillar Axiom, vous augmentez les performances en dimensionnant votre baie de la même manière que votre machine virtuelle, c est-à-dire en affectant des ressources en fonction de l importance de chaque application. Le système Axiom traite alors les E/S de l application dimensionnée avec une priorité plus élevée, lui procurant davantage de cache et des disques plus rapides par rapport à d autres applications jugées moins critiques pour l activité. Mais le fait de vouloir tirer le meilleur parti du système Pillar Axiom sensible aux applications vous fait aller à l encontre des guides des meilleures pratiques de la plupart des éditeurs de logiciels de virtualisation, qui préconisent toujours d affecter de nombreuses machines virtuelles à une unité logique unique (en tant que fichiers individuels dans la plupart des cas). Même si cela semble une bonne idée, une telle démarche a en fait des effets contraires à la fois sur le taux d utilisation et sur les performances en raison du problème de la capacité par rapport au nombre de disques. Prenons l exemple d un scénario type : une baie standard de gamme intermédiaire accueillant 300 Go sur des disques Fibre Channel à tpm dans une configuration en mode RAID recommandée. Cette configuration totalise environ 1,2 To de capacité utile, ce qui semble adéquat puisque la plupart des logiciels de machine virtuelle sont limités à 2 To. Mais combien de machines virtuelles ferez-vous entrer dans cette unité logique de 1,2 To? Cinq, dix, vingt... Plus? C est ce que Pillar appelle une baie empilée, où une ou plusieurs unités logiques physiques ou virtuelles sont réparties dans un groupe RAID, comme le montre l illustration cidessous. Même si vous n utilisez que cinq disques, 20 machines peuvent quand même accéder à ce groupe RAID. Quel que soit le profil d E/S individuel d un serveur unique, la baie verra des E/S aléatoires pures à 100 %, ce qui explique pourquoi le cache en écriture se sature et pourquoi les caches en lecture deviennent inutilisables pour la plupart. Topologie des périphériques bruts (Cluster) (Serveur 1) (Serveur 2) Aléatoire RAID Quelle est donc la solution? L ajout de disques n arrangera rien parce que vos unités logiques croîtront au fur et à mesure que vous ajouterez des disques. Vous pourriez recourir à des unités logiques virtuelles, mais elles ne seront pas suffisantes pour atténuer les E/S aléatoires pures que verra votre baie. La solution? Le stockage sensible aux applications. Le système Pillar Axiom sensible aux applications offre un riche ensemble fonctionnel qui résout chacun de ces problèmes et contribue en outre à améliorer les performances de la machine virtuelle, à augmenter le taux d utilisation de la baie et à garantir une bien meilleure consolidation des machines virtuelles. pillar data systems 2

3 Retournons au scénario ci-dessus, avec une unité logique utilisant une configuration RAID Bien que le système Pillar Axiom prenne en charge le mode RAID 5, chaque unité logique, qu elle soit petite ou grande, est répartie entre quatre groupes de disques RAID-5, ce qui porte le nombre de disques physiques à 24 au moins. A présent que nous avons davantage de disques avec lesquels travailler, il nous faut distinguer les performances de chaque unité logique et les lier à leurs machines virtuelles respectives exécutant des applications individuelles. L administrateur affecte des ressources sur le serveur en fonction de l, de la mémoire et du réseau. Cependant, sur le système Axiom, l administrateur utilise un profil préexistant pour l application, ou bien il crée un profil personnalisé basé sur l, le cache et le format du disque (Fibre Channel ou SATA). Les ressources sont ainsi mappées sur la machine virtuelle individuelle en tant que (virtual machine disk format) ou RDM (raw device mapping) unique (en utilisant à titre d exemple la terminologie VMware). Il n y a aucun empilage de sur une unité logique unique lorsque cette approche est utilisée. Pillar se charge de cette question afin de maintenir aléatoires les E/S aléatoires, maintenir séquentielles les E/S séquentielles et tirer parti des fonctions de cache en écriture et de cache en lecture anticipée de la baie. Vous obtenez une baie qui présente les mêmes préférences que vos serveurs en termes de ressources. Cela a pour effet d améliorer les performances pour les applications auxquelles vous avez affecté des ressources de serveur supérieures, sans pénaliser la charge de travail d autres applications. Autre conséquence prévisible : un taux d utilisation supérieur de la baie. Enfin, Pillar a découvert que cela augmentait également la quantité de machines virtuelles pouvant être logées sur un serveur physique en réduisant ou en éliminant le goulet d étranglement d E/S Fibre Channel dans les projets de consolidation haut de gamme. Virtualisation avec une baie standard SE invité nº SE invité nº 1 SE invité nº SE invité nº 2 SE invité nº SE invité nº 3 SE invité nº SE invité nº 4 Baie multiniveau Baie multiniveau type type Virtualisation Virtualization Virtualization à with with l aide Pillar Pillar du Axiom Axiom stockage Application-aware Application-aware sensible aux applications storage storage Pillar Axiom SE invité nº SE invité nº 1 SE invité nº SE invité nº 2 SE invité nº SE invité nº 3 SE invité nº SE invité nº 4 Mémoire Disque (Priorité) Mémoire (cache) (format) Disque (Priorité) (cache) (format) pillar data systems 3

4 Sauvegarde (Restauration vendue séparément) Pendant ces vingt dernières années, la stratégie des administrateurs de sauvegarde des systèmes ouverts s est principalement axée sur la réduction de la fenêtre de sauvegarde. Compte tenu de la diminution de l espace et de l augmentation des besoins de vitesse au cours de cette période, certaines technologies telles que les bandes virtuelles issues du monde du mainframe sont entrées en scène. La nécessité d une fenêtre de sauvegarde réduite a joué un grand rôle dans la prolifération des réseaux SAN étant donné que le concept de sauvegarde hors LAN à l aide de la technologie Fibre Channel 1, 2 ou 4 Gbits/s a accéléré le processus de sauvegarde sans impact sur les interfaces frontales utilisateur Ethernet des serveurs. Avec la virtualisation, le concept de fenêtres de sauvegarde a quasiment disparu. La sauvegarde hors LAN est toujours une bonne idée, et la plupart des éditeurs de logiciels de virtualisation préfèrent utiliser un stockage basé sur le réseau pour prendre en charge leurs systèmes de fichiers configurés en cluster. Mais parce que la plupart des logiciels de virtualisation prennent en charge des capacités d instantané inactif du système de fichiers, la nécessité d une fenêtre de sauvegarde est remise en cause. Et avec des sauvegardes hors LAN connectées au SAN, vous pouvez accéder facilement à des bibliothèques de bandes connectées à ce même réseau. Mais qu en est-il de l investissement qu a réalisé votre société en technologies actuelles telles les systèmes de sauvegarde sur bande virtuelle ou de sauvegarde sur disque? Les technologies telles que les archives dédupliquées ont tendance à s imposer dans le nouveau data center virtualisé. Comme l illustre la figure ci-dessous, l archive dédupliquée chevauche directement les bibliothèques de bandes virtuelles (VTL) et les bandes, en vous permettant de stocker des données dédupliquées sur disque à l infini sans qu il soit nécessaire de migrer d un format de bande à un autre pour suivre l évolution de la technologie. Pour de plus amples explications sur l illustration ci-dessous, prenez rendez-vous avec votre équipe commerciale Pillar Data Systems. Secondes Minutes Heures RTO Secondes Minutes Heures Jours Semaines Mois RPO PCD BU disque / BBV / SIS Array Snapshots Bande Réplication Années Archive dédupliquée Restore Restauration La restauration des données sur un serveur compte parmi les tâches les plus délicates que doit réaliser un responsable informatique. Suite à un sinistre rendant une restauration nécessaire, il doit d abord repérer les données, puis prier le ciel pour qu elles se restaurent de manière fiable, rapidement et sans provoquer d interruption de la disponibilité sur le système. Le graphique ci-dessus présente diverses options de sauvegarde, ainsi que leurs avantages en termes de délai de récupération (RTO Recovery Time Objective) et de point de récupération (RPO Recovery Point Objective). Ajoutez à cela la nouvelle dimension qu apporte un data center nouvellement virtualisé pour récupérer un fichier, un répertoire, un enregistrement, une transaction, un courrier électronique et un serveur tout entier. - pillar data systems 4

5 Au moment de prendre des décisions pour votre infrastructure de sauvegarde et de restauration, vous devez peser le pour et le contre. Tout dépend du volume de données que vous pouvez tolérer de perdre, de la vitesse à laquelle vous voulez effectuer la restauration et de la somme d argent que vous êtes disposé à engager. Notez toutefois que vous n avez pas à dépenser beaucoup d argent pour obtenir une récupération rapide à l aide d une combinaison de protection continue des données (CDP - Continuous Data Protection) recyclée toutes les 4 heures, d instantanés basés sur la baie via Remote Deployment Manager et de DeDup. Ces trois technologies permettront à votre environnement de disposer d une capacité de restauration égale à 100 % très rapidement, en quelques secondes, et ce sans aucune bande. Et pour la conformité avec la loi Sarbanes-Oxley, vous pouvez répliquer l archive DeDup vers un site secondaire. Archivage consolidé sensible aux applications En raison de sa sensibilité aux applications, le système Pillar Axiom constitue une cible exceptionnelle pour l archivage consolidé. En affectant les capacités d Axiom au stockage de transactions CDP, de sauvegardes dédupliquées, d archives de courrier électronique et à leur conservation, le système Axiom peut différencier les services sur ces diverses applications de sauvegarde et leur fournir les performances dont elles ont besoin pour fonctionner de manière efficace. En prenant en charge à la fois Secure WORMfs et le SAN dans le même système, le système Axiom peut servir de cible pour la conservation du courrier électronique. Il garantit ainsi la conformité en matière réglementaire et juridique tout en gérant toutes les options de récupération mentionnées précédemment. L illustration ci-dessous montre le système Axiom utilisé comme cible d archivage consolidé d entreprise dans ce type d environnement. Résumé : conserver les données dans le data center Archive dédupliqué Conservation de courier électronique CDP Conservation de courier électronique BU disque/bbv/sis En particulier dans un data center virtualisé, la consolidation des DAS, NAS, SAN et autres ressources de stockage disparates sur un pool de stockage en réseau peut vous faire réaliser des gains d efficacité considérables. Non seulement la consolidation du stockage sur le système Pillar Axiom hétérogène et sensible aux applications maintient le stockage en pool sur une plate-forme d accès facile, mais il permet aussi d effectuer toute la gestion et la maintenance à travers une interface unique, ce qui réduit considérablement les efforts et les coûts de gestion. Avec le taux d utilisation le plus élevé de l industrie - jusqu à 80 % plus élevé que la moyenne - et avec la plus faible consommation d énergie et d espace par Go de stockage, le système Pillar Axiom s impose rapidement comme le système de stockage de référence pour le data center virtualisé. Pillar Data Systems a adopté une approche pratique -et centrée sur le client du stockage en réseau. Nous sommes partis d une idée simple mais lumineuse : bâtir une société prospère spécialiste du stockage en créant la valeur que d autres avaient promise, mais qu ils n ont jamais produite. Pillar s est fixé comme mission de fournir les solutions de stockage en réseau les plus rentables et les plus hautement disponibles sur le marché. Nous élaborons des solutions fiables et flexibles qui, pour la première fois, unissent de manière transparente les réseaux SAN et NAS et permettent de gérer plusieurs niveaux de stockage sur une seule et même plate-forme. Enfin et surtout, nous avons créé une catégorie de stockage entièrement nouvelle Pillar Data Systems. Tous droits réservés. Pillar Data Systems, Pillar Axiom, AxiomONE et le logo Pillar sont des marques ou des marques déposées de Pillar Data Systems. Les autres noms de sociétés ou de produits peuvent être des marques de leurs propriétaires respectifs. Les spécifications peuvent faire l objet de modifications sans préavis.