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Accélérer les performances des serveurs virtuels grâce au stockage 100 % Flash
Glenn Sizemore
Ingénieur marketing et technique
NetApp
Andrew Sullivan
Directeur marketing et technique
NetApp

Cet article est le troisième d'une série dédiée au déploiement du stockage 100 % Flash dans des cas d'utilisation courants.

Ce basculement vers l'infrastructure de serveurs virtuels est devenu une tendance structurante du secteur informatique au cours de la dernière décennie. Une telle attention a été consacrée à la virtualisation en elle-même que l'on peut parfois facilement perdre de vue le fait que les serveurs virtuels ne sont pas une fin en soi ; ce sont les applications qui s'exécutent sur l'infrastructure qui comptent.

Lorsque l'on recherche des performances de serveurs virtuels optimales, il convient d'envisager à la fois les besoins des serveurs virtuels et ceux des applications qui s'exécutent sur ceux-ci. Avec plus de 40 000 clients utilisant VMware, NetApp le sait mieux que quiconque dans le secteur du stockage.

Dans cet article, nous allons examiner les exigences uniques de l'infrastructure de serveurs virtuels en matière de performances et de prise en charge des écosystèmes, et expliquer comment le stockage 100 % Flash assure un retour sur investissement (RSI) qui justifie les dépenses d'investissement initiales.

Performances des serveurs virtuels optimales

Charges de travail des serveurs virtuels et combinaison de modèles d'E/S

Les performances des E/S des serveurs virtuels dépendent en grande partie de l'effet de mélange des E/S. Les hyper-viseurs utilisent généralement une forme ou une autre de datastore partagé afin de fournir la capacité de stockage nécessaire pour les serveurs virtuels. Le flux d'E/S entre de nombreux serveurs virtuels et un datastore donné devient, dans les faits, aléatoire. Tout composant séquentiel du flux d'E/S d'un serveur virtuel se perd et le flux d'E/S devient complètement aléatoire du point de vue du stockage.

Au fur et à mesure que le nombre de cœurs et la mémoire des serveurs augmentent, le fossé entre les demandes de serveurs virtuels et la capacité de stockage requise pour satisfaire ces demandes s'accroît. Il en résulte une baisse de l'utilisation des serveurs.

Traiter les charges de travail des serveurs virtuels grâce à une solution 100 % Flash

Pour les environnements virtualisés, l'environnement de stockage idéal doit être en mesure de compenser les conflits en E/S, afin d'assurer des volumes d'IOPS de lecture et d'écriture élevés avec une latence cohérente et faible. Un stockage 100 % Flash approprié permet de parvenir à ce résultat et, ce faisant, améliore l'utilisation globale des serveurs. Cela se traduit par une augmentation du nombre de machines virtuelles par serveur, par une réduction du nombre de serveurs et par une baisse des coûts de licence des logiciels de virtualisation, et donc par un RSI significatif, en plus de l'augmentation globale des performances.

Pour les environnements virtuels, les décisions en matière de stockage ne se basent pas uniquement sur les performances. La capacité d'une baie 100 % Flash à prendre en charge les hyper-viseurs et les applications exécutés, maintenant et à l'avenir, est sans doute plus importante que n'importe quel facteur technique.

Prise en charge des charges de travail hétérogènes

La virtualisation des serveurs combine à la perfection les tâches de travail des bases de données et de la VDI traitées dans les précédents articles de cette série. La VDI est juste un cas particulier de l'environnement virtuel. (Pratiquement tous les points abordés dans l'article du mois dernier sur la VDI, y compris les avantages de la réduction des données, la disponibilité élevée et l'évolutivité, s'appliquent à ce cas plus général.)

L'infrastructure virtualisée est habituellement partagée par un grand nombre d'applications aux exigences et aux priorités hétérogènes. Un stockage adéquat permet de tirer le meilleur parti de l'environnement virtuel et des applications qui s'exécutent sur celui-ci.

Prise en charge des hyper-viseurs

Si ce n'est pas encore le cas, il est fort probable que d'ici quelques années vous exécutiez plusieurs hyper-viseurs dans votre data center. Par exemple, une pratique devenue courante consiste à exécuter des applications Microsoft® sur Microsoft Hyper-V pour des raisons de coût, même si Hyper-V n'est pas l'hyper-viseur principal.

Parallèlement, les hyper-viseurs ont connu une évolution rapide, avec l'apparition pratiquement chaque année de nouvelles fonctionnalités, dont bon nombre sont directement liées au stockage. Les volumes virtuels VMware en constituent l'exemple le plus frappant. Grâce à une gestion basée sur des règles, cette nouvelle fonctionnalité simplifie et améliore la gestion du stockage, aussi bien pour les administrateurs VMware que les administrateurs du stockage. Ce sujet a été traité dans un article de blog récent, Why Virtual Volumes? (Nous sommes prêts à parier que vous entendrez énormément parler des volumes virtuels au cours des prochains mois, à mesure que le VMworld 2015 approche.)

La baie 100 % Flash pour laquelle vous optez doit, par conséquent, être compatible avec une grande variété d'hyper-viseurs et suivre de près les nouvelles fonctionnalités qui apparaissent. Une baie 100 % Flash doit également s'intégrer avec les autres logiciels que vous utilisez pour gérer et faire fonctionner votre infrastructure virtuelle.

Prise en charge des applications

L'ensemble des applications qui s'exécutent sur votre infrastructure virtuelle se compose probablement aussi bien de services d'infrastructure de base que d'applications de base de données stratégiques. Disposer d'un mécanisme de qualité de service pour le stockage afin de s'assurer que les services moins importants ne gênent pas les besoins en E/S des services plus importants constitue un avantage certain.

Les applications plus complexes présentent souvent des exigences très particulières en matière de stockage, comme la nécessité d'avoir des protocoles NAS basés sur des fichiers. Microsoft encourage par exemple de plus en plus les utilisateurs qui déploient les dernières versions de SQL Server à les déployer sur SMB 3.0 plutôt que par Fibre Channel. Si ce n'est pas une exigence à l'heure actuelle, la capacité à prendre en charge un NAS hautes performances risque de le devenir.

Enfin, il existe la question de l'intégration des applications avec le stockage. L'intégration directe des snapshots cohérents au niveau des applications, la réplication et d'autres fonctions applicatives peuvent s'avérer critiques. La réplication et le clonage rationalisent par ailleurs le développement des applications et, comme nombre d'entre nous cherchent à utiliser des ressources cloud peu onéreuses pour le développement, la sauvegarde, la reprise sur incident et d'autres fonctions, l'intégration du cloud apparaît comme une considération importante et une manière de préparer votre infrastructure afin de faire face à l'avenir.

Système FAS 100 % Flash de NetApp pour les charges de travail des serveurs virtuels

La solution de stockage FAS 100 % Flash de NetApp® allie des performances éprouvées à une prise en charge étendue des hyper-viseurs et des applications d'entreprise. Pour les environnements virtuels, aucun autre fournisseur de stockage 100 % Flash n'offre un ensemble de fonctionnalités ou un écosystème d'applications et des partenaires comparables. Le système d'exploitation du stockage NetApp clustered Data ONTAP® combiné au matériel du système FAS 100 % Flash ne se contente pas de s'attaquer aux problèmes de performances ponctuelles ; l'architecture rationalise votre infrastructure virtuelle et vous aide à résoudre les défis auxquels votre entreprise est confrontée.

NetApp a consacré deux décennies à développer le jeu de fonctionnalités constituant Data ONTAP, notamment pour la gestion, la protection et la réduction des données, ou encore pour le support des applications et des partenaires. Nous sommes convaincus qu'un système FAS 100 % Flash exécutant clustered Data ONTAP est la solution idéale pour les environnements de serveurs virtuels.

Comme illustré à la Figure 1, le système FAS 100 % Flash inclut des fonctionnalités de support multiprotocole, de colocation, d'évolutivité en mode scale-out avec un stockage homogène ou hétérogène, ainsi que de réduction et gestion des données, via leurs compression, déduplication, clonage et réplication.

Figure 1) Le système FAS 100 % Flash prend en charge les environnements de serveurs virtuels grâce à une plateforme d'entreprise flexible et complète.

Source: NetApp, 2015

Aucune autre solution 100 % Flash n'offre les mêmes avantages que Data ONTAP en termes de déploiement.

  • Stockage des copies secondaires sur un disque dur ou dans le cloud. Vous devez créer une deuxième copie de vos données de serveurs virtuels à des fins de reprise sur incident. Avec Data ONTAP, les copies secondaires des données peuvent être conservées dans le stockage non Flash ou dans le cloud afin d'optimiser les coûts.
  • Économiser de l'espace grâce aux clones compacts. La technologie de clonage NetApp permet de créer des copies inscriptibles quasi-instantanées des serveurs virtuels. Les clones consomment du stockage supplémentaire uniquement lorsque des modifications sont apportées, assurant ainsi un rapport de réduction d'espace de 584:1, offrant ainsi des avantages substantiels. Un snapshot d'hyper-viseur, par exemple, entraîne une augmentation du stockage consommé pour les métadonnées de 20 %, NetApp parvient à contourner cette contrainte et à accroître la densité grâce à sa fonctionnalité de clonage natif, tout en réduisant le temps de provisionnement.
  • Choix de l'emplacement des données. Clustered Data ONTAP permet de déplacer les données vers un stockage 100 % Flash lorsque cela est nécessaire, sans entraîner l'interruption des applications en cours d'exécution. Vous pouvez démarrer avec un stockage hybride et migrer vers un système 100 % Flash par la suite, pour suivre l'évolution de vos besoins. Vous pouvez aussi exécuter vos machines virtuelles et vos charges de travail applicatives les plus importantes sur un système FAS 100 % Flash et utiliser le stockage hybride pour d'autres serveurs virtuels et migrer de façon transparente de l'un vers l'autre.
  • Hiérarchisation des charges de travail grâce à la qualité de service du stockage. La qualité de service (QoS) du stockage facilite la prévision des performances des applications stratégiques qui s'exécutent dans un environnement d'infrastructure virtuelle partagé.
  • Davantage d'options pour protéger les données. Bon nombre des applications qui s'exécutent dans votre environnement virtuel sont stratégiques pour votre entreprise. La solution FAS 100 % Flash avec Data ONTAP met à votre disposition davantage d'options pour protéger ces données, y compris la sauvegarde sur disque, la sauvegarde sur le cloud, la réplication asynchrone, et la réplication synchrone totale entre des sites distants au maximum de 200 km.

Performances et RSI de la solution FAS 100 % Flash

Grâce à sa conception optimisée pour l'écriture, la solution FAS 100 % Flash garantit un haut niveau de performances aussi bien pour les environnements VDI que pour les autres applications exigeantes en écriture, pour un coût maximal de 55 $ par poste de travail un prix particulièrement compétitif. Tous les détails du test VDI figurent dans le document TR-4307 : Solution FAS 100 % Flash de NetApp pour VMware Horizon View..

Nous avons étudié l'impact de la solution FAS 100 % Flash sur les applications et environnements virtuels. Les résultats préliminaires suggèrent qu'il est possible de multiplier par 4 l'utilisation du CPU des serveurs simplement en passant du stockage sur disque au stockage FAS 100 % Flash. Autrement dit, le passage à une solution FAS 100 % Flash pourrait vous permettre d'accroître les niveaux d'utilisation des serveurs et d'exécuter davantage de machines virtuelles sur chaque serveur. Doubler le nombre de machines virtuelles par serveur revient à diviser par deux le nombre de serveurs requis, réduisant par là même les coûts matériels directs et indirects, voire également les coûts de licence.

Le même calcul peut être appliqué aux bases de données comme SQL Server et Oracle. Ces deux bases de données nécessitant dorénavant une licence pour chaque cœur, les économies potentielles sont considérables, ce qui contrebalance le coût de la mise à niveau vers une solution FAS 100 % Flash.

Un écosystème complet pour l'infrastructure de serveurs virtuels

Au fil des ans, nous avons travaillé d'arrache-pied pour nous assurer que nos solutions de stockage soient compatibles avec un maximum de logiciels de virtualisation et nous sommes engagés à assurer une intégration étroite pour les écosystèmes de virtualisation. Outre VMware vSphere, Microsoft Hyper-V et Citrix XenServer, nos solutions sont également compatibles avec Oracle VM et KVM.

Figure 2) Intégration de NetApp clustered Data ONTAP avec des hyper-viseurs réputés.

Source: NetApp, 2015

VMware

Comme nous l'avons relevé précédemment, NetApp dispose d'une très importante base installée de clients communs avec VMware. Notre collaboration de longue date se traduit par une intégration plus étroite et de meilleurs résultats pour les clients. Par exemple, le lancement de VMware vSphere 6 a été annoncé en mars 2015, avec parmi les nouvelles fonctionnalités les volumes virtuels VMware. NetApp a suivi de près ce lancement en publiant sadernière version de NetApp Virtual Storage Console (VSC 6.0) et de VASA Provider pour clustered Data ONTAP, afin de prendre en charge vSphere version 6. (Pour en savoir plus, lire l'article « NetApp assure une prise en charge inégalée des volumes virtuels VMware » dans l'encadré.)

Hyper-V

NetApp a très tôt investi dans la prise en charge d'Hyper-V, en publiant le logiciel NetApp SnapManager® pour Hyper-V et le plug-in OnCommand pour Microsoft à une date coïncidant avec celle de la sortie de la première version d'Hyper-V dans Windows Server 2008. Cet investissement précoce nous a permis de soutenir la feuille de route d'Hyper-V et est à l'origine des innovations que nous proposons aujourd'hui aux utilisateurs d'Hyper-V. Toutes ces fonctionnalités s'étendent au cloud Azure via le Data Fabric. (Pour en savoir plus, voir « Innovations NetApp pour Hyper-V » dans l'encadré.)

XenServer, KVM et Docker

NetApp est convaincu de l'intérêt de prendre en charge et de permettre toutes les formes de virtualisation. Nous figurons parmi les premiers à avoir soutenu Citrix, y compris l'intégration avec Citrix ShareFile et Citrix Cloud Platform. Nous accompagnons le basculement des charges de travail vers KVM, Oracle VM, Docker et d'autres plateformes de cloud et de virtualisation émergentes. Nous ne nous contentons pas de prendre en charge ces plateformes : nous élaborons des méthodes innovantes tirant parti de notre écosystème de stockage afin de stimuler la valeur commerciale et d'accroître l'efficacité opérationnelle. (Pour en savoir plus sur Docker, lisez l'article Accélérer la fourniture d'applications grâce à la technologie de containers de Docker .)

Le bon choix en matière de stockage pour l'infrastructure de serveurs virtuels

Lorsque vous recherchez une baie 100 % Flash pour votre infrastructure virtuelle, vous devez être particulièrement attentif à la compatibilité de l'architecture et de l'écosystème. Le système FAS 100 % Flash allie une architecture d'écriture optimisée à des fonctionnalités éprouvées de gestion et de réduction des données pour créer un environnement de stockage idéal pour l'infrastructure virtuelle. Son intégration sans pareil avec tous les principaux hyper-viseurs ainsi qu'avec les applications d'entreprise populaires, y compris Microsoft SQL Server, Microsoft Exchange, Microsoft SharePoint, Oracle et SAP, fait du système FAS 100 % Flash la solution idéale pour accélérer votre infrastructure de serveurs virtuels.

De plus, étant basée sur Data ONTAP, cette solution s'intègre avec votre écosystème clustered Data ONTAP. Vous disposez ainsi d'un plus large éventail d'options de stockage, parmi lesquelles un système 100 % Flash pour des performances maximales ou encore une solution à base de disques SATA pour une capacité maximale, afin de répondre aux besoins de toutes vos applications virtualisées. Le déplacement des données est géré par le stockage sans interruption, afin de décharger les serveurs occupés. Notre approche du Data Fabric simplifie la migration des serveurs virtuels et des données de vos data centers vers le cloud.

Références

Meilleures pratiques sélectionnées

VDI

FlexPod

Architecte de référence au sein de l'équipe d'ingénierie du cloud d'infrastructure, Glenn Sizemore se spécialise dans le cloud et l'automatisation, en particulier pour les solutions Microsoft. Co-créateur des architectures de référence « FlexPod DataCenter avec Microsoft Private Cloud Fast Track », il est responsable du développement des meilleures pratiques relatives à l'utilisation des logiciels Microsoft dans des environnements de stockage NetApp.

Andrew Sullivan travaille dans le secteur informatique depuis plus de 10 ans, années au cours desquelles il a acquis une expérience solide dans le développement de bases de données, les opérations de développement et la virtualisation. Son travail se concentre actuellement sur l'automatisation du stockage et de la virtualisation et sur l'intégration des écosystèmes VMware, afin de simplifier les flux de travail quotidiens.

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Juin 2015

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NetApp prend en charge vSphere 6 et les volumes virtuels

NetApp, partenaire de conception et de référence pour la technologie de volumes virtuels, vient de publier de nouvelles versions de NetApp Virtual Storage Console (VSC 6.0) et de VASA Provider pour clustered Data ONTAP afin de prendre en charge la version 6 de VMware vSphere. Ainsi, non seulement l'implémentation de NetApp devient la norme, mais NetApp est également à ce jour le seul fournisseur à prendre en charge les protocoles NFS et SAN avec les volumes virtuels depuis une plateforme unique. Consultez les articles, blogs et podcasts suivants pour en savoir plus sur cette technologie :

Innovations de NetApp pour Hyper-V

Concernant Microsoft Hyper-V, NetApp se différencie de la concurrence grâce à une prise en charge complète des principales fonctionnalités de ce logiciel, et notamment:

Offloaded Data Transfer (ODX). La prise en charge d'ODX permet à Microsoft Windows de décharger n'importe quel transfert de données vers le stockage NetApp, ce qui réduit la charge sur l'hôte et le réseau. Cette fonctionnalité est utilisable au sein du même volume, sur plusieurs volumes du même nœud et sur des volumes de différents nœuds. Lorsque cela est possible, NetApp utilise la technologie FlexClone® à cette fin. L'exécution des transferts est considérablement plus rapide, sans consommer davantage de stockage supplémentaire. Enfin, NetApp permet à ce déchargement de s'affranchir de la barrière des protocoles, ce qui vous permet d'utiliser cette fonctionnalité, quel que soit votre protocole de stockage.

SMI-SSMI-S est une interface standard de la SNIA dédiée à la gestion du stockage. Elle est utilisée pour intégrer en profondeur le stockage NetApp à l'environnement Microsoft. Au lieu de faire appel à des portails tiers, vous pouvez gérer le stockage directement depuis Windows Server ou Virtual Machine Manager.

SMB 3.0.NetApp a très vite apporté son soutien au protocole SMB 3.0 et a participé à l'élaboration des spécifications initiales. Parmi les innovations apportées par NetApp figurent les services de localisation automatique pour l'équilibrage automatique des nœuds SMB, ainsi que la possibilité d'utiliser l'infrastructure IP existante sans avoir à recourir à des commutateurs et à des cartes réseaux compatibles RDMA.

 
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