Conception d une infrastructure «Cloud» pertinente Livre blanc d ENTERPRISE MANAGEMENT ASSOCIATES (EMA ) préparé pour Avocent Juillet 2010 RECHERCHE EN GESTION INFORMATIQUE,
Sommaire Résumé........................................................ 3 Principaux concepts d une architecture de cloud computing pertinente...................... 3 Création d une infrastructure de cloud computing pertinente........................... 4 Ressources clés pour la gestion d une infrastructure de cloud computing..................... 6 Point de vue d EMA..................................................7 À propos d Avocent................................................. 7 2
Résumé La mise en œuvre d une infrastructure «Cloud» peut conduire à des améliorations significatives en matière d efficacité opérationnelle et entraîner une baisse des dépenses d exploitation. Toutefois, afin d assurer la fiabilité de leur infrastructure Cloud, les entreprises doivent adopter des pratiques de gestion et des conceptions d infrastructures conformes au modèle de déploiement que les analystes d ENTERPRISE MANAGEMENT ASSOCIATES (EMA ) ont qualifié de «cloud computing» pertinent. Ce modèle est à la fois synonyme de sécurité, de fiabilité, d économies, d évolutivité et de réactivité. Les entreprises peuvent obtenir un «Cloud computing» pertinent en adoptant des pratiques clés et en utilisant des outils de gestion permettant de dimensionner l infrastructure, d assurer la haute disponibilité des ressources et de minimiser les dépenses d exploitation. Principaux concepts d une architecture de cloud computing vertueuse Principaux concepts d une architecture Cloud pertinente Favorisé par des besoins toujours plus importants d efficacité, de support, d évolutivité et de rentabilité des infrastructures informatiques, le cloud computing, d une architecture puissante consolidée permettant de fournir des services informatiques dans les entreprises, a aujourd hui acquis un statut presque mythique. Bien que le Cloud computing soit basé sur des technologies disponibles depuis de nombreuses années (telles que la virtualisation, le grid computing et le clustering), les concepts qui permettent la mise ne œuvre de cette architecture sont encore assez récents. Malgré cela, ce modèle de mise à disposition des ressources informatiques se répand relativement rapidement. Selon une étude d EMA, le cloud computing représente un marché d une valeur comprise entre 40 et 95 milliards de dollars, et l on s attend à ce que cette valeur soit multipliée par quatre pour atteindre 160 milliards de dollars en 2015. Et cependant, il est clair que nous n en sommes qu au début de la phase de prolifération de ces infrastructures. Une part de la pédagogie qui doit être mise en oeuvre afin de favoriser Selon une étude d EMA, le cloud computing représente un marché d une valeur comprise entre 40 et 95 milliards de dollars, et l on s attend à ce que cette valeur soit multipliée par quatre pour atteindre 160 milliards de dollars en 2015. Et cependant, il est clair que nous n en sommes qu au début de la phase de prolifération de ces infrastructures. une plus large adoption consiste à établir une définition standardisée de ce qui constitue une architecture de cloud computing. Selon la définition de l institut américain NIST (National Institute of Standards and Technology), le cloud computing a plusieurs : Libre-service : les utilisateurs finaux doivent pouvoir lancer et modifier des services sans avoir à contacter le personnel chargé de l administration ou de la gestion. Accessibilité via un réseau : n importe quel réseau suffit à satisfaire ce critère. L environnement peut ainsi être dédié aux utilisateurs locaux et la notion de cloud computing n implique pas nécessairement que les services soient accessibles via Internet ou un réseau WAN. Pools de ressources : il s agit là d un élément essentiel du concept de cloud computing. Les services de l infrastructure doivent en effet être consolidés afin que les utilisateurs puissent avoir accès à des ressources informatiques apparemment illimitées. Naturellement, il est impossible de gérer une puissance de traitement et un espace disque illimités, mais les utilisateurs finaux doivent avoir l illusion qu ils peuvent disposer de toutes les ressources dont ils ont besoin. Cette illusion est obtenue par l interconnexion des services informatiques et l équilibrage de la charge au sein de pools partagés. Élasticité rapide : le provisioning des services doit être quasiment instantané. De fait, les environnements de cloud computing permettent d effectuer le provisioning de services tels que des applications, des systèmes de stockage et des bureaux virtuels jusqu à 240 fois plus rapidement qu avec des méthodes plus conventionnelles. 3
Service mesuré en permanence : le NIST n indique pas ce qui doit être mesuré. Les fournisseurs des services peuvent donc définir eux-mêmes le type de système de mesure le mieux adapté à leurs modèles de mise à disposition des ressources. Création d une infrastructure de cloud computing pertinente Que la création d une infrastructure de cloud computing pertinente s effectue à partir de ressources informatiques existantes ou sur la base d un environnement totalement nouveau, trois considérations essentielles doivent retenir l attention des concepteurs : ils doivent faire en sorte que l infrastructure soit correctement Ils doivent ainsi en premier lieu chercher à obtenir la prise en charge du nombre maximum de services avec un nombre minimum de ressources informatiques. Les environnements totalement nouveaux permettent de faire baisser les dépenses d investissement grâce à l achat de ressources moins nombreuses et plus puissantes tandis que l utilisation de ressources déjà disponibles permet d exploiter plus efficacement les systèmes existants via la consolidation ou grâce à la maximisation de l utilisation des systèmes avec le grid computing. Moins les composants physiques d une infrastructure sont nombreux, moins l entreprise doit déployer, configurer et gérer de systèmes. Qui plus est, cette approche permet également d obtenir une baisse proportionnelle du nombre d éléments pouvant présenter des dysfonctionnements (problèmes de sécurité ou pannes). La fiabilité globale de l infrastructure s en trouve nettement améliorée. Que la création d une infrastructure cloud pertinente s effectue à partir de ressources informatiques existantes ou ou sur la base d un environnement totalement nouveau, trois considérations essentielles doivent retenir l attention des concepteurs : ils doivent faire en sorte que l infrastructure soit correctement dimensionnée, veiller à la haute disponibilité de l environnement et minimiser les dépenses d exploitation. Les serveurs consolidés présentent aussi d autres avantages : il est plus facile de les regrouper en pools et ils s adaptent mieux à l utilisation de services partagés, comme dans le cas du partage de systèmes de stockage ou de clustering. Cela permet de répondre aux demandes grâce à un provisioning plus rapide de nouvelles ressources. Par exemple, lorsque les besoins augmentent, il est facile d ajouter de nouveaux disques durs dans un pool de stockage et de nouveaux serveurs dans un cluster sans affecter la disponibilité des services. La planification de la capacité est essentielle car elle permet de dimensionner correctement l infrastructure. Les systèmes qui consolident un grand nombre de ressources (par exemple, les serveurs lames et les mainframes) sont plus grands et plus puissants que les serveurs standard. Les entreprises doivent veiller à ce que les datacenters soient adaptés aux conditions environnementales dont ils sont tributaires (limites en matière de poids, puissance électrique disponible et bande passante du réseau) et à ce qu une marge soit toujours disponible en la matière afin de permettre une expansion rapide. Elles doivent utiliser des outils automatiques pour effectuer un suivi de la disponibilité des ressources des systèmes et des ressources environnementales afin que les responsables puissent disposer d informations leur permettant de prendre rapidement des décisions et de choisir les méthodes les plus efficaces pour dimensionner et développer les capacités des environnements de cloud computing afin que l infrastructure puisse faire face à la croissance attendue des demandes de services. Étant donné que l environnement doit être accessible en permanence, il est également essentiel que la conception de l infrastructure puisse assurer la haute disponibilité des services mis à disposition. Les serveurs en cluster permettent bien sûr une expansion rapide, mais leur principal avantage réside dans leur capacité à répartir les ressources du système entre les membres du cluster et à fournir des services de basculement sans interruption lorsque l un des serveurs présente une défaillance ou doit être mis hors ligne pour une intervention de maintenance. 4
Les environnements en cluster se trouvent généralement sur un seul site physique, ce qui leur permet de partager des systèmes de stockage et de ne pas être affectés par les problèmes de latence liés au trafic d un réseau WAN. Les environnements de cloud computing de grande taille sont d ordinaire constitués de plusieurs environnements en cluster répartis sur plusieurs sites. Cela permet le basculement d un service de cloud computing en cas de sinistre sur un site, par exemple une inondation ou un incendie. Les instances de cloud computing individuelles peuvent être étendues pour opérer sur plusieurs environnements en cluster, à la fois localement et à distance, afin de créer une architecture «hub and spoke» permettant aux utilisateurs de disposer de services informatiques hautement disponibles et extrêmement fiables. Toutefois, même avec l élimination de la possibilité d une défaillance affectant l ensemble de l environnement, un problème grave au niveau d un système ou d un site peut avoir un impact sur les performances des services de cloud computing. Il est donc important d utiliser des outils automatiques pour surveiller l état des systèmes ainsi que la disponibilité des éléments Une étude d EMA confirme qu environ 76 % des mises en œuvre du cloud computing ont entraîné des réductions de coûts significatives et mesurables. dont ils dépendent (par exemple, l alimentation électrique et la connectivité réseau). Les entreprises qui adoptent le cloud computing ont souvent pour objectif de faire baisser leurs dépenses informatiques. De fait, une étude d EMA confirme qu environ 76 % des mises en œuvre du cloud computing ont entraîné des réductions de coûts significatives et mesurables. Les opérations de consolidation peuvent certainement contribuer à la baisse des dépenses d investissement, mais les entreprises doivent analyser l organisation de leurs services informatiques et en planifier l évolution si elles souhaitent également obtenir des réductions de leurs coûts d exploitation. Par exemple, grâce à la simplification de l environnement à gérer, le personnel administratif peut être réduit tout en restant suffisamment important pour prendre en charge les demandes de support. À la différence des modèles de datacenters traditionnels, les environnements de cloud computing favorisent la standardisation et il est souvent possible de ne conserver qu un nombre réduit d architectures système, voire même une seule architecture. La baisse du nombre de types de serveurs, de configurations et d applications entraîne également une baisse des besoins de spécialisation du personnel chargé du support. De la même manière, la standardisation des pratiques de gestion et l automatisation des procédures conduisent à une réduction des tâches administratives. Des outils de surveillance et de détection des ressources peuvent également restreindre la charge administrative en permettant d identifier les causes des problèmes plus facilement et plus rapidement ainsi que d en prévenir l apparition de manière proactive. La réduction de la consommation énergétique du datacenter peut également contribuer à l amélioration de la rentabilité. Une étude d EMA indique que la facture d électricité des datacenters peut être réduite de plus de 20 % en moyenne grâce à des pratiques de gestion énergétique de base. Elle montre également que les datacenters dans lesquels les reconfigurations les plus ambitieuses sur le plan énergétique ont été mises en œuvre ont vu leur consommation baisser de plus de 80 %. Les pratiques de gestion énergétique les plus efficaces au niveau des serveurs impliquent la surveillance de l environnement afin d identifier les opportunités de réduction de la consommation pendant les périodes de faible utilisation. La réduction des besoins de refroidissement du datacenter peut également largement contribuer à l amélioration de la rentabilité. Grâce à l identification des «points chauds», il est possible de reconfigurer les datacenters afin de favoriser la circulation de l air et la dissipation de la chaleur, et ainsi d éviter un usage excessif des systèmes de refroidissement. 5
Ressources clés pour la gestion d une infrastructure de cloud computing Comme indiqué précédemment, les outils automatiques sont essentiels pour la conception et la maintenance d une infrastructure de cloud computing pertinente. Ils permettent une identification rapide de l état et du statut de l environnement afin de faciliter la planification, la résolution des problèmes et un ajustement rapide des capacités en fonction de l évolution des besoins de support. Des connaissances approfondies des ressources et des performances des datacenters permettent également d évaluer précisément les coûts, et donc d assurer la rentabilité du déploiement de l environnement de cloud computing. En particulier, les solutions de modélisation peuvent fournir des informations facilement exploitables sur l infrastructure, des données qui sont essentielles pour permettre une expansion rapide de l environnement en fonction de l évolution des besoins des utilisateurs. Les informations sur les ressources et la configuration du datacenter sont collectées dans un référentiel centralisé qui fournit une vue globale de l environnement de cloud computing pertinent. Ce référentiel constitue un point d accès unique aux informations sur les différents composants informatiques, mais il permet également de comprendre les interactions entre ces composants. Les solutions de modélisation intelligente vont encore plus loin en permettant aux entreprises de générer des scénarios hypothétiques afin que les responsables puissent disposer d informations leur permettant de prendre rapidement des décisions pour améliorer et gérer la croissance de l infrastructure. En tant que fournisseur de solutions de gestion informatique, Avocent propose plusieurs outils permettant d obtenir ce haut niveau d analyse de l infrastructure. Par exemple, avant l ajout d un serveur dans un cluster existant, il est possible d utiliser une solution de modélisation pour déterminer si l espace dans le rack, l alimentation électrique, les capacités du réseau et la structure permettent la prise en charge du nouveau serveur. Si l analyse révèle l existence d incompatibilités, l environnement théorique créé dans le logiciel de modélisation peut être corrigé pour que la configuration soit mieux adaptée au datacenter examiné. De cette manière, il est possible de rationaliser les environnements avant d acheter des équipements ou de poser des câbles. Étant donné qu un environnement de cloud computing vertueux doit pouvoir s adapter rapidement à l évolution des besoins sans baisse du niveau de fiabilité de l infrastructure, une solution de modélisation peut être un outil absolument indispensable. En tant que fournisseur de solutions de gestion informatique, Avocent propose plusieurs outils permettant d obtenir ce haut niveau d analyse de l infrastructure. Notre logiciel Data Center Planner TM est un outil de modélisation qui fournit une représentation graphique d une infrastructure informatique (par exemple, un datacenter). Il est possible de zoomer sur les vues des différents composants informatiques, par exemple des serveurs avec des détails tels que les ports disponibles et le câblage, des racks afin de déterminer l espace ou la puissance électrique disponible, ou l ensemble de l architecture pour obtenir des informations globales sur des paramètres qui concernent la totalité de l infrastructure (par exemple, la dissipation de la chaleur et la répartition des masses). Le logiciel Data Center Planner permet de réaliser une modélisation hypothétique afin de créer une représentation visuelle des nouveaux composants dans l environnement, et ainsi d en optimiser la configuration avant d acheter du matériel et de mobiliser le personnel chargé de l administration. Avocent propose également le logiciel de d administration DSView TM 3 qui s intègre directement à Data Center Planner afin d automatiser le processus de détection des ressources pour la modélisation et de fournir un accès fiable et sécurisé aux éléments gérés. DSView 3 est une solution KVM via IP dotée d une console centrale qui permet de gérer tous les composants (locaux ou distants) d une infrastructure Cloud. 6
Point de vue d EMA Le cloud computing est un modèle relativement récent en matière de mise à disposition de services informatiques. Pourtant, il est basé sur des concepts et des technologies qui ont connu une évolution de plusieurs décennies avec pour objectif de rendre les datacenters plus efficaces. De fait, la notion d infrastructure informatique consolidée permettant de maximiser l utilisation des ressources est au cœur des concepts du cloud computing. Il n est donc pas surprenant que l étude d EMA identifie clairement les améliorations de la qualité de service et les réductions de coûts comme les deux principales raisons de l adoption du cloud computing. Ces motivations vont sans aucun doute conduire au développement d outils de gestion encore plus complets, mais les bases d une Les outils de modélisation graphique, comme le logiciel MergePoint Infrastructure Explorer d Avocent, ont le potentiel de révolutionner les concepts de la gestion informatique. parfaite compréhension de la globalité de l infrastructure de cloud computing se construisent dès aujourd hui. Les outils de modélisation graphique, comme le logiciel Data Center Planner d Avocent, ont le potentiel de révolutionner les concepts de la gestion informatique. En passant de l état de solution de surveillance passive à celui d interface de gestion active, la solution peut être transformée en une console centrale pour la gestion unifiée des services. Bien sûr, le logiciel DSView 3 apporte certaines de ces fonctionnalités à la plate-forme Data Center Planner, mais l intégration avec des processus automatiques de gestion des systèmes plus étendus (par exemple pour le provisioning, la configuration, la sécurité, l installation de correctifs et le solutionnement des problèmes) peut fournir une représentation virtuelle très intuitive du datacenter autorisant une modélisation des différents services au niveau des processus aussi bien qu au niveau du matériel. Nous n en sommes pas encore là, mais les entreprises qui utilisent dès aujourd hui des outils d analyse de l infrastructure bénéficient à la fois d avantages immédiats (avec l amélioration de l efficacité) et d avantages à long terme (avec l adoption de technologies qui seront au cœur de la gestion des infrastructures informatiques à l avenir). À propos d Avocent Avocent (filiale à 100 % d Emerson Electric Co.) développe des solutions de gestion des infrastructures informatiques qui permettent de réduire les coûts d exploitation des environnements informatiques via des matériels et des logiciels in-band et out-of-band intégrés et centralisés. Des informations complémentaires sont disponibles à l adresse www.avocent.com. 7
À propos d Enterprise Management Associates, Inc. Fondé en 1996, Enterprise Management Associates (EMA) est un cabinet d analystes qui met un point d honneur à délivrer des analyses rigoureuses et approfondies, l objectif étant de fournir une visibilité maximale sur la gamme complète des technologies de gestion informatique. Les analystes d EMA utilisent une combinaison unique d expérience pratique, de perception des meilleures pratiques du secteur et de connaissances approfondies des solutions actuelles et en projet pour aider leurs clients à atteindre leurs objectifs. Pour en savoir plus sur les services de recherche, d analyse et de conseil d EMA, destinés aux professionnels de l informatique d entreprise et aux fournisseurs informatiques, consultez le site www.enterprisemanagement.com ou suivez EMA sur Twitter. Ce rapport ne peut être copié, reproduit, stocké dans un système de récupération ou transmis, en totalité ou en partie, sans l autorisation écrite d Enterprise Management Associates, Inc. Toutes les opinions et estimations contenues dans ce rapport représentent notre jugement à cette date et sont sujettes à modification sans avertissement préalable. Les noms de produits mentionnés dans ce rapport peuvent être des marques commerciales et/ou des marques déposées de leurs détenteurs respectifs. «EMA» et «Enterprise Management Associates» sont des marques commerciales d Enterprise Management Associates, Inc. aux États- Unis et dans d autres pays. 2010 Enterprise Management Associates, Inc. Tous droits réservés. EMA, ENTERPRISE MANAGEMENT ASSOCIATES et le symbole mobius sont des marques déposées ou des marques de droit commun d Enterprise Management Associates, Inc. Siège social : 5777 Central Avenue, Suite 105 Boulder, CO 80301 Téléphone : +1 303.543.9500 Télécopie : +1 303.543.7687 www.enterprisemanagement.com