Les solutions de stockage de grande capacité Présenté par BLANC Xavier et TAHIR Mohamed

Le stockage grande capacité Introduction

 Près de 1,3 million de téraoctets de stockage en ligne installés en 2002  progression annuelle de 30 à 50% des besoins de stockage dans la plupart des grandes entreprises mondiales  Besoin réel des entreprises qui ont recours au stockage en réseau (stockage distribué) Prolongement logique du réseau d’entreprise en attachement direct constitué de baies de disques Introduction

Introduction  Rôle des administrateurs systèmes:  Absorber et gérer des ressources de stockage dispersées sur des serveurs hétérogènes  prévenir les éventuelles défaillances et supporter ponctuellement un afflux imprévu de données Introduction  Choix entre plusieurs technologies dont 2 principales: le NAS et le SAN

 NAS: Serveur spécialisé, qui sert les fichiers et les données stockées aux postes clients et aux autres serveurs à travers le réseau  SAN: Le stockage est accessible à travers un réseau qui lui est spécialement dédié. Sa principale fonction est de fournir aux serveurs un stockage consolidé basé sur le Fibre Channel   Introduction

Introduction  Différences essentielles entre SAN et NAS: Orienté paquets SCSI Orienté fichier Basé sur le protocole Fibre Channel Basé sur le protocole Ethernet Le stockage est isolé et protégé de l'accès client général Conçu spécifiquement pour un accès client général Support des applications serveur avec haut niveau de performances SCSI Support des applications client dans un environnement NFS/CIFS hétérogène Déploiement souvent complexe Peut être installé rapidement et facilement Introduction  NAS idéal pour servir les fichiers  SAN idéal pour les bases de données et le traitement des transactions en ligne 

Introduction Autres protocoles utilisés par SAN: - iSCSI (Internet SCSI) - FCIP (Fibre Channel sur IP) - SoIP (Storage over IP, stockage sur IP) Autres solutions de stockage: Lecteurs de bande DLT (Digital Linear Tape) et SLR (Scalable Linear Recording) - Faire sous traiter son stockage Introduction

Introduction Plan de la présentation: 1ere partie: NAS 2e partie: SAN 3e partie: Protocoles SAN 4e partie: Virtualisation 5e partie: Externalisation Introduction

Le stockage grande capacité 1. Le NAS

1. Le NAS  NAS: Network Attached Storage  Fonctionne comme un serveur de fichiers connecté aux serveurs par le réseau LAN (Ethernet et TCP/IP)  Autonome  Ne travaille (contrairement au SAN) qu’avec des fichiers, et non des blocs de données 1. Le NAS  Equipement le plus économique (2 à 3 fois moins cher que le SAN)

 Se compose, en général, d’un PC sécurisé avec une ou plusieurs cartes réseau Ethernet et de multiples unités de disques redondants (en configuration RAID)  Capacité de stockage qui peut être facilement augmentée avec l’ajout de disques durs en supplémentaire  Utilise un SE qui peut être soit spécifique soit banalisé (Linux, BSD, Windows 2000) 1. Le NAS  Couche logicielle qui gère les disques du serveur et les authentifications

 Se connecte à plusieurs systèmes d’exploitation pour partager des données entre des clients et des serveurs disparates Peut prendre en charge de multiples protocoles de partage de fichier: NFS pour les syst. UNIX CIFS pour les syst. Microsoft AFP pour les syst. APPLE 1. Le NAS

1. Le NAS Avantages de NAS:  Facilité d'installation  Allègement du serveur réseau  Simplification du partage de données 1. Le NAS

1. Le NAS  Principales offres NAS Auspex NSc3000 A la fois un NAS et un SAN grâce aux fonctions de virtualisation EMC Clariion Un NAS très haut de gamme qui flirte avec le SAN HP StorageworksNAS B2000 Capacité de stockage maximale de 9,3 To IBM TotalStorage NAS 300 Une solution NAS animée par Windows et dotée de fonctions de prévention des pannes Network Appliance NetCache C2100 Leader sur le marché du NAS, NetApp propose une gamme de produits modulaires reposant sur un OS maison 1. Le NAS

Le stockage grande capacité 2. Le SAN

2. Le SAN  SAN: Storage Area Network  Sous-réseau de l’entreprise exclusivement réservé au stockage  Principe: Baies de stockage SAN directement accessibles en mode bloc Chaque serveur voit l’espace disque d’une baie SAN comme s’il s’agissait de son propre disque dur 2. Le SAN

 Exploite le plus souvent le protocole Fibre Channel qui offre un débit de 1 à 2 Gbit/s sur une distance max. de 10 km Fibre Channel = 1 seul protocole pour gérer les connexions ( entre ordinateurs, entre périphériques et ordinateurs) Comporte ses propres équipements Fibre Channel (cartes, câbles, commutateurs…) pour relier les serveurs de l’entreprise et les ressources de stockage (baies…) 2. Le SAN

3 topologies différentes:  Topologie «point à point» 2. Le SAN

2. Le SAN  La boucle arbitrée: - Fréquemment utilisée - Jusqu’à 126 périphériques - Peu coûteuse - Partage de la bande passante - Fragilité de la boucle 2. Le SAN

2. Le SAN Topologie «fabric» ou commutée: - Un ou plusieurs serveur - Switch(s) (en cascade) - Chaque périphérique est __accessible depuis chaque serveur - Débit : 100Mo/s par port 2. Le SAN

2. Le SAN Avantages du SAN:  Autonomie Consolidation des informations et garantie de sécurité  Accélération de l'extraction des données Simplification des sauvegardes et restaurations Évolutivité exceptionnelle 2. Le SAN

2. Le SAN Autres fonctionnalités:  Réplication automatique et en temps réel des données  Sauvegardes et restauration automatisées Archivage et récupération des données Partage des données 2. Le SAN

2. Le SAN  Principales offres SAN EMC Synmetrix 8000 Gamme complète de sous-système de stockage IBM ESS 800/800 Turbo Un haut de gamme puisant qui supporte de nombreux attachements HDS Lightning 9900V Une architecture particulièrement performante reprise par HP et SUN HP XP 1024 Les baies XP reposent sur une base HDS MTI V400 Des solutions d’un bon ratio technico-économique LSI D178 FC La conjugaison du savoir-faire de LSI Storage pour la partie contrôleur et Storagetek pour la partie virtualisation Sun StoreEdge 9900 Fer de lance SAN (sur une base HDS) pour accompagner les ventes de serveurs UNIX maison SQLI SAN SQLI Solution économique packagée par la SSII toulousaine et basée sur du matériel DELL et des logiciels libres (Linux RedHat, Apache, MySQL, PostgreSQL, Sendmail, OpenLDAP) 2. Le SAN

Le stockage grande capacité 3. Protocoles de stockage

3.1. Fibre Channel  Plus efficace que TCP/IP pour les transferts de gros volumes  TCP/IP plus adapté aux blocs de petite taille propres aux échanges en mode client-serveur  Permet d’intégrer tous les protocoles au matériel, ce qui économise au serveur les nombreux cycles machine utilisés par la pile TCP/IP 3. Protocoles  Transfère les données à 100 Mo/s  Peut envoyer des données jusqu’à 10 kilomètres

Comparable à un système téléphonique dans la mesure où il transmet des signaux indépendants du langage ou du type de données transférées en encapsulant l’information Supporte ainsi SCSI, IP, IPI et HIPPI-FP et gère avec souplesse les multiples protocoles utilisés au quotidien par les utilisateurs tout en préservant les logiciels de contrôle actuels 3. Protocoles Les 3 topologies possibles sont celles qu’utilisent le SAN (point à point, boucle arbitrée et commutée)

Fibre Channel est plébiscitée par les constructeurs 3. Protocoles

Avantages de Fibre Channel : Compatible avec plusieurs protocoles (ATM, Escon, SCSI, TCP/IP, vidéo...) dans une architecture San Connectivité maximale de 126 périphériques en mode FC-AL Vitesse de transfert des données 200Mo/s (bidirectionnel simultané) ou 100 Mo/s (bidirectionnel) Câblage très allégé 3. Protocoles Inconvénients de Fibre Channel : Prix encore élevé

3.2. iSCSI Standardisé depuis peu Comble un vide entre NAS et SAN Considéré aujourd’hui comme un complément de Fibre Channel Adopte le mode d’accès par blocs de données de SCSI (idem SAN) 3. Protocoles Les commandes SCSI d’accès au données sont encapsulées dans des paquets IP

Intègre des mécanismes d’authentification, de gestion du trafic de stockage 3. Protocoles

Avantages: Coût (ne nécessite qu’un simple réseau Ethernet) Inconvénients: Plus lent (vitesse dépend du réseau Ethernet) Possibilité d’augmenter la vitesse de trafic grâce à des cartes accélératrices (TOE, TCP, Offload Engines) 3. Protocoles

3. Protocoles

4. Virtualisation du stockage Le stockage grande capacité 4. Virtualisation du stockage

Permet de mutualiser les ressources, de les réaffecter en fonction en fonction des besoins des applications et de faciliter la réplication de données Consiste à regrouper des ressources physiques (disques, bandes) dans des entités logiques L'utilisateur a l'impression qu'il dispose d'un disque associé à son ordinateur pour enregistrer ses données, alors qu'en fait celles-ci peuvent être stockées n'importe où sur le réseau 4. Virtualisatioin

Pour l'administrateur, la virtualisation permet de traiter le stockage comme une chose abstraite Il manipule des unités logiques Toutes les ressources hétérogènes sont ainsi administrées avec les mêmes outils de gestion, à partir d'une interface unique. Gestion dynamique du système de stockage en fonction des besoins des serveurs et des capacités des baies 4. Virtualisatioin

SAN Area Manager SAN Point Control 4. Virtualisatioin

- Solutions intrabandes ou symétriques 2 technologies: - Solutions intrabandes ou symétriques - Modèle hors bande ou asymétriques Editeur HP Data Core FalconStor Veritas Produit SV3000 SANSymphony 5.0 IPStor3 ServPoint SAN ou NAS Appliance Windows 2000/Intel Linux ou Solaris/Intel Solaris/Sun Sparc OS supporté Solaris, HP-Ux et Windows NT/2000 Aix, Solaris, HP-Ux et Windows NT/2000 Linux, Solaris, HP-Ux, Windows NT/2000 Protocoles supportés FC et IP Prix HT nc A partir de 10 000 € (1 To) A partir de 13 000 € 4. Virtualisatioin Virtualisation symétrique

Exemple de solution de virtualisation symétrique: SANSymphony 5 de Data Core 4. Virtualisatioin

- Usage amélioré des ressources de stockage - Meilleure disponibilité Avantages: - Usage amélioré des ressources de stockage - Meilleure disponibilité - Interaction accrue entre applications et stockage - Meilleure administration Inconvénients: - Manque de maturité - Pas de standard - Intégration avec les autres outils d’administration - Solutions développées par de nombreuses petites sociétés 4. Virtualisatioin

Adoption du protocole Bluefin par la SNIA (Storage Networking Industry Association) Garantie d'interopérabilité et simplification de l'administration des équipements de réseaux de stockage But: s'affranchir des API propriétaires Prend en charge la description des objets de stockage et organise l'administration au travers de protocoles comme HTTP/Soap 4. Virtualisatioin intégration de 2 ou 3 ans selon les constructeurs

6. Externaliser son stockage Le stockage grande capacité 6. Externaliser son stockage

Louer du stockage à des SSP (Storage Service Provider) pour éliminer les coûts d'administration et d'entretien de parc Fait suite au modèle ASP (Application Service Provider) But d’ASP: diminuer les coûts d'usage de certains logiciels d'entreprise, messageries, … Emploi des SSP: entreprises dont les budgets ou le volume de données géré ne peuvent justifier l'acquisition d'un SAN interne 4. Externalistion

Capacité de stockage mondiale double chaque année et devrait passer le cap des 600 000 To en 2003 Marché de 5,6 milliards de dollars en 2004 selon IDC (11,2 selon l’ESG)  Avantages des SSP: - Coût d’exploitation d’un SAN très important (en plus du SAN lui même): 25% du prix 4. Externalistion - “Pay as you eat” (“payez ce que vous consommez”)

Etude de cas SSP: 6000 ou 8000 €/mois Sur 1 année: plus cher que le prix de l'équipement Sur 2 ans: atteinte du seuil de rentabilité avec les économies réalisées en frais d'administration et de maintenance Sur 3 ans: gain très important 4. Externalistion

Le stockage grande capacité Conclusion

Conclusion Vers quelle technologie se tourner? NAS: entreprise dont le besoin se limite à des accès fichier Pas de modification du réseau local et raccord du serveur de stockage sur le câblage Ethernet existant SAN: entreprise qui veut accéder à des blocs de données pour raccorder ses bases Oracle, par exemple Conclusion

Conclusion Complexité et confusion qui entourent ce choix Recours de plus en plus important à des prestataires de services de stockage Conclusion

Cette présentation a été effectuée avec des œuvres de