Améliorer les performances et réduire la complexité de l infrastructure réseau dans le datacenter

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1 Livre Blanc Améliorer les performances et réduire la complexité de l infrastructure réseau dans le datacenter Sponsorisé par : Juniper Networks Bruno Teyton avril 2014 EXECUTIVE SUMMARY Sous l'effet de la révolution numérique, le rôle des datacenters s'est profondément modifié. Ils sont devenus la pierre angulaire de la compétitivité et de l'efficacité des entreprises. Parallèlement les contraintes ont fortement augmenté : selon IDC, entre 2010 et 2015, le volume de données sera multiplié par 6, le nombre d'équipements accédant au datacenter par 3, et le nombre de machines virtuelles par 2. Cependant la plupart des technologies de réseau actuellement en place n'ont pas été conçues pour répondre aux besoins de la virtualisation et du cloud computing. Dès lors le réseau devient un goulot d'étranglement nécessitant des interventions manuelles pour déployer et migrer des machines virtuelles. Le datacenter peine ainsi à réagir aux changements de l'environnement technologique et aux demandes des directions métiers. Pour faire face à ces enjeux, les responsables des infrastructures prévoient d investir dans de nouveaux équipements offrant une bande passante supérieure et de transformer leurs architectures en réduisant le nombre de niveaux d agrégation. Mais leurs besoins concernent aussi une simplification dans la gestion des infrastructures réseaux : il s'agit de disposer d'outils permettant de gérer des infrastructures hétérogènes, d'abandonner des protocoles trop rigides et d'introduire des notions de programmabilité afin de fournir des services plus dynamiques aux directions métiers. Les responsables des infrastructures des datacenters sont bien conscients de la difficulté de cette transformation et demandent à leurs fournisseurs un accompagnement lors des migrations sous forme de conseil et de formation. avril 2014, IDC #FR334

2 Méthodologie Les résultats présentés dans ce Livre Blanc sont issus d'une enquête menée par IDC au cours des mois de février et mars 2014 auprès de 80 entreprises employant plus de 1000 personnes en France. 34% des entreprises interrogées emploient entre 1000 et 2000 salariés, 40% entre 2000 et 5000 salariés et 26% plus de 5000 salariés. Les entreprises sont présentes dans l ensemble des secteurs d'activité. Près des deux tiers (65%) des personnes interrogées occupent des fonctions de responsables infrastructures, systèmes et réseaux, 21% sont des DSI, 10% des responsables de datacenter et 4% occupent d'autres fonctions de responsables d'architecture. En moyenne les entreprises ont 2,5 datacenters en France et 20% ont entre 3 et 10 datacenters. 27% des datacenters sont infogérés par un tiers tandis que 73% sont détenus et gérés par l'entreprise Le marché des datacenters Avec une moyenne de 19%, le datacenter représente une part importante du budget informatique des entreprises tous postes confondus (équipements, logiciels, services et salaires des personnels). Notons que cette moyenne est soumise à de fortes disparités : ainsi pour 12% des entreprises, le budget dédié au datacenter excède 40%. Le segment équipement s'élève à près de 2,3 milliards d'euros et affiche une croissance annuelle de -0,4% entre 2011 et Ce taux de croissance moyen cache des écarts importants : alors que le marché des serveurs sera en baisse (-4,2%) sous l'effet de la virtualisation, le marché du stockage (+2,2%) et surtout du réseau (+6,2%) seront très dynamiques. GRAPHIQUE 1 Budgets datacenter Question : Quelle a été la part du budget IT Marché des équipements de datacenter dédiée au(x) Datacenter(s) en 2013? 3000 (millions ) Taux de Croissance Annuel Moyen Plus de 40% De 30% à 40% De 20% à 30% 12% 7% 10% 2000 Serveurs -4,2% De 10% à 20% 47% 1000 Stockage +2,2% Moins de 10% 25% Réseau +6,2% N = IDC #FR334 2

3 Le datacenter au coeur de la transformation numérique des entreprises Dans un monde de plus en plus connecté où l'information est un enjeu stratégique, le datacenter est l'usine numérique d'où proviennent les innovations en produits et services à destination des entreprises, des consommateurs et des citoyens. Les datacenters sont des infrastructures critiques dont les disfonctionnements (incidents, difficultés à respecter les SLAs, exécution défectueuse de plan de reprise d'activité, manque de réactivité, mesures de sécurité inappropriées...) pénalisent gravement l'activité de l'entreprise : surcoûts, pertes de production et de revenus, service utilisateurs déficient... Selon les responsables interrogés, le datacenter doit faire face à une explosion de la bande passante sous l'effet de la croissance des services de vidéo, des communications unifiées avec visioconférence, du nombre de terminaux mobiles, et de l'augmentation du nombre d'applications. Par exemple les banques et les entreprises s'adressant au grand public doivent gérer des clients de plus en plus "mobile-centric" en leur garantissant des services sécurisés. Le secteur public doit transformer ses services en direction des citoyens et des entreprises en dématérialisant les procédures, en généralisant les technologies numériques dans la formation des élèves... La migration vers le modèle Cloud n'intervient qu'à hauteur de 19%, avec des taux supérieurs dans le secteur privé mais à court-moyen terme près de la moitié des entreprises de tout secteur, auront recours au Cloud public. Les conséquences seront élevées sur la sécurité et les types de trafics transportés par les infrastructures réseaux des datacenters. GRAPHIQUE 2 Facteurs d'évolution du datacenter Selon vous, quels sont les principaux facteurs d'évolution ou de transformation qui impacteront vos datacenters dans les années à venir? (Réponses multiples) L'explosion de la bande passante 50% Rationalisation, consolidation L'utilisation de la vidéo en entreprise Le développement des solutions de communications unifiées et de la collaboration L'augmentation du nombre d'applications La migration vers le Cloud (privé, public) Virtualisation L'explosion du nombre de terminaux communicants 27% 25% 23% 21% 19% 18% 17% 0% 25% 50% 75% N= IDC #FR334 3

4 Le réseau frein à l'agilité et à la flexibilité? Pour répondre à ces nouveaux usages et besoins, les responsables d'infrastructures poursuivent de manière progressive les stratégies mises en place depuis plusieurs années en termes de consolidation, de virtualisation et de standardisation. D'ores et déjà 76% des infrastructures sont standardisées, 73% sont virtualisées et 69% sont consolidées. Le prochain défi est l'automatisation : entre 2011 et 2014 le taux d'automatisation a bondi de 38% à 63% mais beaucoup reste à faire. Si près de 60% des responsables de datacenters estiment être très réactifs face aux demandes des métiers et aux changements organisationnels, 30% estiment être moyennement réactifs et 10% peu ou pas réactifs. GRAPHIQUE 3 La maturité des datacenters Au sein de votre (vos) datacenter(s) quelle part (en %) de votre infrastructure est standardisée, virtualisée, consolidée, automatisée? Infrastructure standardisée 3% 4% 7% 23% 64% Infrastructure virtualisée 3% 3% 7% 25% 62% Infrastructure consolidée 7% 3% 8% 29% 53% Infrastructure automatisée 7% 6% 14% 30% 43% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Aucune de 1% à 25% de 26% à 50% de 51% à 75% de 76% à 100% Les réseaux des datacenters ont connu une transformation importante au cours des dernières années. Ainsi la part des datacenters de type fabric est passée de 5% à 37%. Ce mouvement va se poursuivre dans les prochains trimestres : 6% des entreprises vont franchir le pas d'ici 12 mois. Cependant il faut noter que 48% des entreprises n'ont pas encore testé le concept de fabric IDC #FR334 4

5 Les débits ont également progressé : la base de ports Ethernet à 1 Gbps a quasiment doublé à 17% tandis que les ports à 40 Gbps ont fait leur apparition (2%). Néanmoins on constate encore une base non négligeable de ports Ethernet à 100 Mbps : 17% de la totalité des ports. Cette transformation incomplète du réseau tant sur le plan de l'architecture que des débits conduit à un constat mitigé de la part des responsables des datacenters : pour 43% d'entre eux le réseau est moyennement adapté aux évolutions des datacenters et pour 10% le réseau n'est pas du tout adapté. Enfin 30% des répondants estiment que leur infrastructure est peu ou moyennement pérenne. L'inadaptation et le manque de pérennité sont d'autant plus forts que la part des ports à 100 Mbps est élevée et que les architectures à 3 niveaux sont encore bien présentes. GRAPHIQUE 4 Evolution des architectures et des équipements réseau entre 2011 et 2014 Type d architecture réseau des datacenters 5% 34% 37% Répartition des ports Ethernet par débit 10% 17% 2% 61% 19% 44% 66% 64% 23% 17% Une architecture hiérarchisée 3 couches (cœur, agrégation, accès) Une architecture 2 couches (chassis logiques) Mbps 1 Gbps 10 Gbps 40 Gbps Une architecture à plat de type "fabric" Pour s'adapter aux évolutions des datacenters et combler les lacunes observées, les responsables des datacenters sont confrontés à une série de freins : Dans de nombreuses entreprises le premier obstacle est le budget. Il est insuffisant pour remplacer toutes leurs infrastructures réseaux si bien que les déploiements sont ciblés sur certaines parties du réseau : dans un datacenter particulier ou dans le coeur du réseau par exemple. Cette stratégie sélective d'investissement, des vagues successives d'acquisitions d'entreprises ou de délégation de nouvelles compétences dans le secteur public se traduisent par des environnements de réseaux très hétérogènes. En conséquence la base réseaux installée est le deuxième frein à la transformation pour la moitié des entreprises. Les équipements des différents fournisseurs utilisent différents outils de gestion, protocoles d'exploitation, messages d alerte et d'erreur. L'hétérogénéité des outils de gestion complexifie l'exploitation quotidienne du datacenter. Elle constitue un défi pour les équipes en charge de la gestion des réseaux car de nouveaux équipements doivent interagir avec la base installée. Les équipes internes doivent être formées à plusieurs 2014 IDC #FR334 5

6 technologies et leurs compétences multi-technologies doivent être maintenues. Enfin les solutions d'automatisation entre réseaux et serveurs nécessitent de revoir les organisations des équipes IT actuellement en silos. GRAPHIQUE 5 Freins importants à la transformation (réponses 4 et 5) Sur une échelle de 1 à 5 ou 1= frein très faible et 5= frein très important Pouvez-vous noter le niveau d'importance des freins suivants dans une démarche de transformation du réseau de vos datacenters? Budget non prévu 69% La base installée d'équipements réseaux 51% L'hétérogénéité des outils de gestion 47% La compétence des équipes internes 38% La complexité des messages véhiculés actuellement par les constructeurs d'équipements Le modèle d'organisation des équipes IT en silos 23% 30% 0% 20% 40% 60% 80% N=80 Les projets et besoins des entreprises : plus de fiabilité et d'agilité, moins de complexité Près de 30% des entreprises prévoient de faire évoluer l'architecture réseau de leurs datacenters à court-moyen terme. Dans la grande majorité des cas, les projets s'accompagneront d'une refonte totale de l'architecture réseau en adéquation avec la stratégie de rationalisation et de consolidation des datacenters. L'augmentation de la bande passante est le deuxième projet d'évolution : on le rencontre aussi bien dans les entreprises ayant une grande part de ports à 100 Mbps que dans les autres. En troisième lieu, les entreprises souhaitent intégrer des équipements de nouvelle génération afin de faire face à des environnements encore plus virtualisés et des architectures Cloud IDC #FR334 6

7 GRAPHIQUE 6 Evolution de l'architecture réseau Parmi les propositions suivantes quelles sont celles qui correspondent le mieux à votre projet de faire évoluer l'architecture réseau de votre (vos) datacenter(s)? (Réponses multiples)? Une refonte totale de l'architecture réseau 60% Augmenter la bande passante 43% Intégrer des équipements réseaux de nouvelle génération 39% Migrer vers une autre architecture 17% 0% 20% 40% 60% 80% N=24 Dans leurs décisions d'investissements, les critères de choix des solutions technologiques répondent à plusieurs besoins : Les deux premiers besoins sont la fiabilité du réseau et l'évolutivité de la bande passante. Le réseau doit pouvoir supporter la croissance du trafic, l'augmentation du nombre d'applications critiques à faible latence, et la généralisation des modèles Cloud. En troisième lieu les équipements réseaux doivent supporter la technologie de virtualisation : le réseau doit être plus dynamique pour que les VMs ou toutes autres ressources soient provisionnées ou déplacées de manière flexible sans nécessiter des interventions manuelles. Le support de la qualité de service est le quatrième besoin exprimé par les responsables de datacenter : il s'agit d'améliorer les performances et la disponibilité des applications, et de déployer plus rapidement de nouvelles applications pour les directions métiers. La sécurité fait également partie des points stratégiques pour les responsables de datacenter (sécurité périmétrique et SIEM principalement) : la sécurité doit être régulièrement améliorée mais le niveau actuel est considéré comme suffisant dans la très grande majorité des cas. En revanche la sécurité est trop complexe : complexité des menaces, complexité des solutions technologiques, hétérogénéité des solutions. Les responsables de datacenter souhaitent diminuer la complexité de la sécurité, tout comme 2014 IDC #FR334 7

8 la complexité de la gestion globale du réseau, en introduisant notamment des services intégrés avec gestion de la QoS et de la sécurité. En dehors de besoins très opérationnels, les responsables de datacenter plébiscitent la réduction de la complexité de la gestion du réseau et l'amélioration de l'automatisation et de l'orchestration entre le monde des serveurs et le monde des réseaux. Les responsables de datacenter souhaitent disposer d'une gestion et d'un contrôle centralisé. Les responsables de datacenter veulent notamment éliminer les protocoles trop rigides tels que spanning tree et introduire plus de programmabilité dans des environnements hétérogènes. L'ensemble de ces besoins militent pour des architectures moins hiérarchisées avec moins de couches. Ces architectures à plat sont capables de gérer plus facilement des migrations de machines virtuelles et d'interagir avec des environnements souvent hétérogènes. En outre les responsables de datacenter s'accordent sur les bénéfices des architectures à plat en terme de résilience (Plan de Reprise d'activité notamment), de performance et de disponibilité des applications. GRAPHIQUE 7 Besoins associés au réseau (notes 4 et 5) Sur une échelle de 1 à 5 où 1= peu important et 5= très important. Pourriez-vous indiquer le niveau d'importance des besoins suivants associés au réseau du (des) datacenter(s) de votre entreprise? Fiabilité Evolutivité de la bande passante Supporter la virtualisation de serveurs Support à la qualité de service Respecter les standards 69% 64% 58% 58% 58% Interopérabilité avec les systèmes existants Délivrer des services réseaux intégrés (QoS, sécurité, rapidité) Consolider les équipements Réduire la complexité du réseau Evolutivité pour prendre en charge les transactions Améliorer l'automatisation et l'orchestration entre le monde des serveurs et le monde des réseaux Amélioration de l'efficacité énergétique 47% 46% 46% 43% 43% 41% 35% 0% 20% 40% 60% 80% N=80 Les solutions SDN (Software Defined Network) répondent également aux besoins exprimés par les responsables de datacenter. Il s'agit d'un modèle d'architecture réseau qui permet de découpler le plan de contrôle et de management, du plan d acheminement des données. En outre, il fournit des 2014 IDC #FR334 8

9 interfaces de programmation au sein des équipements de réseau et des serveurs. Le modèle est encore peu utilisé (4% des entreprises l'ont déjà installé) et bien connu par seulement 21% des responsables d'infrastructure. Néanmoins les responsables des datacenters reconnaissent que le modèle SDN introduit plus d'automatisation, plus de sécurité, plus de centralisation dans la gestion des ressources en provisionnant et en configurant plus rapidement des ressources. De plus la possibilité de différencier les flux selon les besoins des applications offre une plus grande qualité au profit des directions métiers. Outre des solutions technologiques améliorant l'efficacité, l'automatisation et la gestion du réseau, les responsables de datacenters demandent des prestations de services afin de les aider dans leurs choix techniques et dans les migrations. La qualité des services de support pour accompagner les migrations est le second critère de choix d'un fournisseur d'équipements juste après le prix. GRAPHIQUE 8 Critères pour le choix d'un fournisseur d'équipement réseau (notes 4 et 5) Sur une échelle de 1 à 5 où 1= peu important et 5= très important. Pouvez-vous m'indiquer le niveau d'importance des critères d'évaluation suivants pour le choix d'un fournisseur d'équipement réseau? Le prix Les services de support pour accompagner les migrations La stabilité financière du constructeur Le leadership technologique Les outils de gestion 77% 72% 70% 63% 63% L'étendue de la gamme de produits Les taux d'adoption parmi vos pairs de l'industrie et les concurrents Antériorité de la relation avec le fournisseur 48% 47% 46% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 2014 IDC #FR334 9

10 Conclusion Les responsables de datacenters sont majoritairement conscients que les réseaux sont à la croisée des chemins : d'une part les datacenters doivent devenir plus agiles et plus adaptés à la l'explosion des trafics, et d'autre part la virtualisation et le cloud bouleversent les topologies de flux. La plupart des architectures sont adaptées à des trafics "nord-sud" entre clients et serveurs mais beaucoup moins à des trafics «est-ouest» de serveur à serveur induits par la virtualisation et le cloud computing. Les réseaux hiérarchisés et les équipements hétérogènes rendent la gestion des flux plus complexe et empêchent les responsables d'infrastructures réseaux de répondre rapidement aux besoins des directions métiers. Face à ces enjeux technologiques et métiers, les responsables de datacenters demandent à leurs fournisseurs de les aider à effectuer les choix les plus pertinents dans un contexte budgétaire contraint. Ils leur demandent notamment : Une gestion simplifiée : Les solutions retenues doivent permettre de gérer l'ensemble de l'infrastructure réseaux et la sécurité avec un minimum de tâches manuelles. Il est également attendu des réponses à un environnement hétérogène : cohabitation de plusieurs générations de réseaux, de plusieurs fournisseurs, et de modèles IT différents (traditionnel, Cloud privé, Cloud hybride). Une automatisation renforcée : Il est essentiel de pouvoir réagir rapidement à de nouvelles demandes et à des contextes extérieurs en perpétuel bouleversement. En ce sens les architectures de type fabric et les solutions SDN doivent être envisagées. Mais un accompagnement et un support sont indispensables dès lors qu il faut mettre en place ces nouvelles technologies. Une fiabilité améliorée : Il s'agit sans doute du point principal. Sans solution à hautes performances il est impossible d'assurer une qualité suffisante aux utilisateurs. Dès lors le leadership technologique et une vision à long terme sont indispensables pour s engager dans une transformation des architectures réseaux des datacenters IDC #FR334 10

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