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Étude de cas : Optimisation de l'efficacité du stockage grâce aux V-Series de NetApp chez National Semiconductor

Comme la plupart des équipes gérant le stockage, chez National Semiconductor, nous avons œuvré au cours des dernières années pour consolider le stockage afin d'optimiser l'efficacité. Il s'agit d'une nécessité lorsque votre stockage déployé croit de plus de 50 % par an, comme c'est le cas chez nous. Toutefois, comme nous avons séparé les systèmes NAS et SAN, un certain niveau d'inefficacité demeure du au fait de cette séparation.

Dernièrement, nous avons découvert que nous pouvions résoudre cette limitation à l'aide des systèmes de virtualisation V-Series de NetApp® et offrir ainsi un accès multi-protocoles au stockage résidant dans notre réseau SAN EMC. Récemment, nous avons réduit nos coûts de 50 % en remplaçant deux anciens systèmes NetApp FAS960 en location par des systèmes V-Series soutenus par le stockage SAN existant.

Dans cet article, nous décrivons les éléments suivants :

  • Evaluation des passerelles NAS
  • Raisons du choix des V-Series
  • Processus de migration utilisé pour déplacer les données vers les V-Series
  • Avantages supplémentaires obtenus grâce au provisionnement léger, à la déduplication, etc.
  • Options envisagées dans le futur

Evaluation des passerelles NAS

Nous avons découvert l'intérêt du stockage à plusieurs niveaux peu de temps après avoir réalisé que toutes les données n'avaient pas besoin d'être stockées sur des disques Fibre Channel onéreux. National a acheté beaucoup de stockage SATA sur des systèmes EMC DMX-3 et a déployé des LUN de couche 3 pratiquement partout. Comme nous ne pouvions exploiter pleinement ce type de stockage que sur des réseaux SAN, nous avons commencé à considérer les passerelles NAS comme un moyen de mieux tirer parti de ce pool de stockage.

Nous avons commencé par une démonstration de faisabilité avec une passerelle NAS tierce. Cependant, nous avons rapidement découvert un certain nombre de restrictions inhérentes :

  • La passerelle ne disposait que de deux ports Fibre Channel, ce qui ne laissait aucun port libre pour connecter notre bibliothèque de bandes.
  • Le périphérique n'était pas certifié pour notre logiciel de sauvegarde : Tivoli Storage Manager.
  • L'implémentation CIFS était faible et CIFS n'était pas pris en charge.

A ce stade, notre configuration comportait deux systèmes de stockage NetApp FAS960 assemblés dans un MetroCluster et configurés pour CIFS. Et ils manquaient d'espace de stockage. Lors de discussions avec NetApp, nous avons découvert que nous pouvions remplacer ces systèmes FAS960 par deux systèmes V3040 comme frontal de notre stockage SAN déjà acquis afin de simplifier notre structure de stockage et d'économiser de l'argent. Nous pouvions terminer tout le processus d'acquisition, d'installation et de migration en moins de deux mois.

Actuellement, nous avons déployé deux systèmes V-Series. Nous avons un cluster V3040 à Santa Clara en Californie, en frontal d'un EMC DMX-3, et un unique contrôleur V3040 en frontal d'un autre EMC DMX-3 dans notre site de reprise sur incident à Sacramento en Californie également. Le système de Santa Clara sert de frontal pour le stockage EMC de 42 To. Les systèmes EMC continuent également à fournir un accès direct aux blocs des autres systèmes connectés à notre réseau SAN.

Infrastructure du stockage V-Series de National Semiconductor

Figure 1) Infrastructure du stockage V-Series de National Semiconductor

Raisons du choix des V-Series de NetApp

Nous avons fini par choisir les systèmes V-Series, par rapport aux produits concurrents et comme alternative pour simplement ajouter des capacités à nos systèmes existants, pour plusieurs raisons :

  • Comme nous étions enfin capables de tirer parti des disques EMC SATA sous-exploités en interne, le coût de l'implémentation des V-Series revenait moitié moins chère que la location des systèmes FAS960.
  • Le passage en frontal de notre stockage SAN existant grâce aux systèmes V-Series nous offrait un seul pool de stockage dans un environnement plus réactif.
  • Comme nous utilisions du stockage NetApp depuis des années, nous avions une bonne relation avec eux et nous connaissions bien l'environnement d'exploitation Data ONTAP®, y compris les avantages supplémentaires offerts par NetApp concernant l'efficacité du stockage. (Voir la section suivante sur les améliorations de l'efficacité du stockage.) Pour nous, notre décision était moins risquée car nous savions ce que nous obtenions en échange et nous étions confiants dans le soutien de NetApp.
  • Le processus de migration était simple et sans effort. Il conservait nos archives Arkivio intactes et nous n'avions donc aucun changement à apporter à cet environnement.

Migration vers les V-Series de NetApp

Nous avons utilisé le logiciel NetApp SnapMirror® pour effectuer la migration. Cela a rendu la migration totalement transparente pour nos utilisateurs finaux et l'interruption d'activité a été réduite à son minimum. La coupure nécessaire aurait probablement été plus longue si nous avions choisi un autre fournisseur.

Pour la migration, nous avons simplement créé des relations SnapMirror entre les systèmes FAS960 existants et le cluster V3040. Dès que les données ont été entièrement reproduites et mises à jour, nous avons planifié une interruption de deux heures pour compléter la transition. Nous avons arrêté les systèmes FAS960 et changé les adresses IP sur le cluster V3040 pour qu'elles correspondent à celles des anciens systèmes. Puis, nous avons redémarré les systèmes. Les systèmes client n'ont eu besoin d'aucun changement et les clients ne se sont pas rendus compte du basculement.

Les données stockées dans les systèmes FAS960 comprenaient un grand nombre d'archives créées avec Arkivio. Si nous avions choisi la passerelle d'un autre fournisseur, toutes ces données auraient du être recopiées à partir du stockage d'archive source. Cependant, comme Arkivio était déjà prêt pour fonctionner avec NetApp, nous avons pu éviter ce processus long et fastidieux.

Améliorations de l'efficacité du stockage

Bien que le stockage interne réside maintenant dans nos systèmes EMC DMX, le choix des V-Series de NetApp nous permet de tirer parti des technologies éprouvées de NetApp en matière de stockage, telles que NetApp FlexVol®, Snapshot™, provisionnement léger et déduplication.

Les volumes flexibles de NetApp nous permettent d'exploiter pleinement l'espace de stockage sous-jacent en distribuant les données dans toutes les piles de disques disponibles afin d'éviter automatiquement les zones surchargées. En conséquence, nous sommes actuellement à environ 80 % d'occupation de nos systèmes de fichiers V-Series, ce qui est très avantageux par rapport à la moyenne de l'industrie qui se situe entre 25 et 40 %.

Nous utilisons les systèmes V-Series pour de nombreuses activités diverses, y compris pour les données de conception de nos applications Cadence et Synopsys et pour le stockage des fichiers de nos utilisateurs à domicile et de nos annuaires de groupes. Nous avons récemment commencé à exécuter la déduplication NetApp sur plusieurs de nos volumes d'archives de conception. L'utilisation de cette fonction (non native dans le stockage interne EMC) nous permet d'économiser un total de 1,8 To, avec une moyenne de 34 % d'économie d'espace par volume. Nous exploitons ces volumes dédupliqués à 112 %. (Pour tous les volumes excepté un, si vous cumulez les capacités utilisées et celles économisées grâce à la déduplication, cela dépasse la taille totale du volume.) Nous allons étendre l'utilisation de la déduplication à d'autres volumes de stockage dès que cela semblera logique.

Démonstration des économies réalisées grâce à la déduplication

Figure 2) Démonstration des économies réalisées grâce à la déduplication

La reprise sur incident représente un autre avantage en terme d'efficacité dont nous bénéficions pratiquement gratuitement depuis l'ajout des systèmes V-Series. Nous possédions déjà un système de stockage EMC DMX-3 dans notre dispositif de reprise sur incident pour les systèmes sensibles. Depuis l'ajout d'un V3040, nous pouvons fournir une reprise sur incident en ligne pour les données NAS sensibles à l'aide de NetApp SnapMirror. Nous n'avions pas cette capacité auparavant.

Projets futurs : SnapVault et FlexClone

Depuis que nos systèmes V-Series sont en place et que nous avons un seul pool volumineux de stockage interne, nous découvrons de plus en plus de manières de les exploiter. Par exemple, National Semiconductor possède environ 20 centres de conception distants (RDC) à travers les Etats-Unis, l'Europe et l'Asie. Cela représente une quantité importante de propriétés intellectuelles que nous souhaitons mieux protéger.

Comme nous utilisons le stockage NetApp en standard dans nos RDC, nous envisageons d'ajouter le logiciel NetApp SnapVault® à chacun de ces systèmes afin de pouvoir les sauvegarder sur nos systèmes V-Series à travers nos réseaux d'entreprise. SnapVault rentabilise ce processus en transférant uniquement les blocs de données modifiés, ce qui permet d'économiser la bande passante du réseau et de réduire considérablement le stockage consommé par chaque sauvegarde. Nous avons déjà implémenté ce processus dans cinq ou six de nos RDC et cela fonctionne parfaitement.

Le dernier projet envisagé est l'utilisation de NetApp FlexClone® en conjonction avec notre environnement VMware®. Lorsque vous créez un volume FlexClone, il ne consomme de l'espace qu'en cas de modification de son clone. Vous pouvez faire un clone très rapidement et sans occuper beaucoup d'espace. Nous avons des centaines d'instances d'environnement d'exploitation Microsoft® Windows® fonctionnant dans des machines virtuelles. Ces environnements très semblables consomment de grandes quantités de stockage, et le temps nécessaire pour provisionner une nouvelle machine virtuelle équivaut à la durée d'une copie de l'environnement d'exploitation complet.

Nous avons récemment mis en place un projet pilote à l'aide de VMware VDI (Virtual Desktop Infrastructure) et de plusieurs postes de bureau pour tester la possibilité d'utiliser FlexClone afin de cloner les environnements d'exploitation virtuels au lieu d'effectuer une copie complète de chaque système. Nous n'avons constaté aucun problème dans cet environnement limité. Nous allons continuer à travailler pour trouver combien de machines virtuelles peuvent fonctionner à partir d'un seul volume cloné, et poursuivre ce projet. [Cette approche a déjà été décrite en détail dans plusieurs articles Tech OnTap précédents, dont l'un dans NetApp Kilo-Client et un autre décrivant le déploiement chez l'Université publique de Caroline du Nord.]

Conclusion

Par dessus tout, ce déploiement de V-Series a été un vrai succès. Avec moins de deux mois pour la transition, nous sommes maintenant capables d'exploiter un environnement plus agile avec un seul pool de stockage pour NAS et SAN qui tire parti de notre infrastructure SAN évolutive. Comme ce changement a véritablement réduit notre coût d'exploitation de 50 % pour ce stockage, notre direction n'a pas été mise au courant avant sa mise en place. Inutile de dire qu'ils ont apprécié le résultat.

Vos opinions sur les systèmes V-Series

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Anthony Villegas et Tien Tran

Anthony M. Villegas
Gestionnaire en chef de l'équipe de stockage de l'entreprise
National Semiconductor

Anthony (à gauche) a passé 30 ans au service informatique de National Semiconductor. Il a commencé dans la programmation système sur des ordinateurs centraux d'IBM avant de passer chez Open Systems pour s'occuper de l'administration du stockage. Actuellement, il chargé de l'architecture, de la conception, de l'implémentation et de la gestion du stockage de l'entreprise (SAN, NAS, sauvegarde, reprise sur incident et provisionnement.

 

Tien Tran
Administrateur du stockage de l'entreprise
National Semiconductor

Tien (à droite) travaille au service informatique de National depuis 11 ans (presque un nouveau venu). Outre son travail d'administration du stockage, dont les VTL, il est chargé de gérer les outils EDA, dont Cadence et Synopsys. Au cours de ses 15 ans d'activité dans le secteur informatique, Tien a également travaillé chez LSI, Sun Microsystems et Pacific Bell.

 
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