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Retour aux notions de base : contrôleurs Open Storage V-Series
Steven Lusnia
Promoteur et architecte V-Series

Cet article est le huitième volet d'une série intitulée « Retour aux notions de base », qui présente le b.a.-ba des principales technologies NetApp®.

Les équipes informatiques choisissent NetApp en raison de ses fonctionnalités innovantes qui simplifient la gestion des données et qui réduisent considérablement les coûts. En 2003, NetApp a lancé ses contrôleurs Open Storage V-Series afin d'étendre toutes les fonctionnalités NetApp aux systèmes de stockage non NetApp. La gamme V-Series offre des solutions complètes de virtualisation du stockage aux baies EMC, HP, HDS, IBM et Fujitsu. Les utilisateurs de ces systèmes bénéficient donc des atouts de l'efficacité du stockage, de la protection intégrée des données, du stockage unifié et d'autres fonctionnalités NetApp, sans pour autant sacrifier leurs investissements existants. Aujourd'hui, plus de 10 000 contrôleurs V-Series sont utilisés sur plus de 2000 sites clients.

Présentation de V-Series

Figure 1) Présentation de V-Series

Le succès de V-Series repose sur ses atouts considérables :

  • Grâce aux fonctionnalités d'efficacité du stockage comme la déduplication sur le stockage primaire, le provisionnement fin, la compression et le clonage, V-Series réduit vos besoins en capacité totale d'au moins 35 %, voire de plus de 50 % dans la plupart des cas.
  • Les fonctionnalités de protection intégrée des données simplifient et accélèrent les tâches liées à la protection des données. À titre d'exemple, on peut citer les copies NetApp Snapshot™, la réplication SnapMirror®, la sauvegarde disque à disque SnapVault® et la protection des données prenant en compte les applications et la virtualisation offerte par la suite SnapManager®.
  • En dotant vos baies existantes d'un système V-Series, vous tirez parti d'une passerelle qui prend en charge tous les protocoles NAS et SAN courants, y compris NFS, CIFS, Fibre Channel (FC), iSCSI et Fibre Channel over Ethernet (FCoE).
  • Les contrôleurs V-Series peuvent exécuter Clustered Data ONTAP® 8, ce qui vous permet d'inclure vos baies de stockage existantes dans un cluster NetApp pour bénéficier de fonctionnalités avancées.
  • V-Series peut être intégré dans une configuration FlexPod®, ce qui signifie que vous pouvez incorporer votre stockage existant à l'environnement FlexPod.

V-Series optimise l'efficacité du stockage et les fonctionnalités de vos baies de stockage existantes. Ce chapitre de la série « Retour aux notions de base » décrit, entre autres, le fonctionnement de NetApp V-Series, examine des cas d'utilisation courants et énonce les meilleures pratiques à respecter dans le cadre de son déploiement.

Fonctionnement de V-Series

Pour schématiser, les configurations V-Series peuvent être représentées avec une partie frontale et une partie dorsale. La partie frontale englobe tous les composants internes du contrôleur V-Series, de même que les connexions aux hôtes et aux bandes, ou les connexions entre les contrôleurs V-Series et FAS. La configuration dorsale définit la manière dont V-Series se connecte aux baies de stockage, en offrant une couche de virtualisation entre la baie de stockage et les hôtes.

Pour la configuration dorsale, vous créez des LUN sur votre baie de stockage que vous présentez à V-Series. (Les meilleures pratiques en matière de configurations dorsales sont abordées ultérieurement dans cet article, dans la section « Mise en route de V-Series ».) Les LUN présentées à V-Series bénéficient d'une protection RAID par la baie de stockage (généralement RAID 1, RAID 5 ou RAID 6).

Le contrôleur V-Series crée un agrégat (pool de stockage) à l'aide des LUN qui lui sont attribuées. RAID 0 répartit les données entre toutes les LUN d'un agrégat, ce qui permet de répartir les écritures entre les différentes LUN pour optimiser les performances.

Une fois les LUN configurées et reliées au contrôleur V-Series, ce dernier se sert d'interfaces et de fonctionnalités NetApp pour effectuer des tâches comme le provisionnement et la protection des données. Vous disposez donc d'une interface unique pour gérer votre stockage. Du point de vue de la gestion, la gamme V-Series ressemble en tous points aux autres systèmes NetApp. Vous pouvez créer des volumes flexibles (volumes FlexVol®), des partages NFS et CIFS, et des LUN iSCSI, FCP et FCoE, comme vous le feriez sur un disque NetApp. Vous pouvez également exploiter les fonctionnalités d'efficacité du stockage, telles que le provisionnement fin, la déduplication, la compression et le clonage, ainsi que les fonctions de protection intégrée des données comme Snapshot, SnapMirror et SnapVault. Vous pouvez réaliser des réplications entre les systèmes V-Series ou entre un système V-Series et un système FAS. De manière générale, tout ce qui est réalisable sur un système NetApp FAS l'est également sur un système V-Series.

La Figure 2 met en évidence les différences entre un agrégat V-Series créé à partir d'une solution de stockage tierce et un agrégat créé depuis un disque NetApp. Notez qu'à l'exception de la technologie RAID-DP®, toutes les fonctionnalités d'efficacité NetApp se concentrent au niveau de l'agrégat ou des niveaux supérieurs. Les agrégats V-Series, les volumes NetApp et les LUN basés sur ces agrégats bénéficient donc de ces atouts.

Présentation logique de V-Series

Figure 2) Présentation logique de V-Series

Voici quelques points à garder en mémoire concernant l'architecture V-Series.

  • Le disque NetApp est pris en charge. Depuis le lancement de Data ONTAP 7.3, il est possible d'ajouter des tiroirs disques NetApp à un système V-Series existant. Vous pouvez ainsi ajouter de la capacité à votre configuration V-Series en toute flexibilité.
  • Vous pouvez virtualiser une partie d'une baie existante. Vous n'avez pas besoin de connecter l'intégralité du stockage de votre baie existante à V-Series. Vous pouvez attribuer quelques LUN de baies à V-Series et d'autres LUN de baies à d'autres hôtes.
  • Vous pouvez affecter plusieurs baies de différents fournisseurs à V-Series. La gestion de systèmes de stockage provenant de plusieurs fournisseurs peut s'avérer complexe. En adoptant une solution V-Series qui intègre un groupe de baies hétérogènes, vous centralisez et vous simplifiez la gestion, tout en accédant à une gamme homogène de fonctionnalités.
  • Vous pouvez utiliser plusieurs systèmes V-Series comme solution frontale pour une baie unique. Selon vos besoins, vous pouvez placer plusieurs contrôleurs V-Series devant une baie dorsale unique. Vous pouvez par exemple placer plusieurs petits contrôleurs V-Series devant une baie très volumineuse.
  • NetApp Virtual Storage Tier optimise les performances de V-Series. La fonctionnalité NetApp Virtual Storage Tier vous permet de déployer la technologie Flash au niveau du contrôleur V-Series (Flash Cache), au niveau de l'agrégat (Flash Pool sur des disques NetApp) et au niveau du serveur (Flash Accel™) pour optimiser davantage les performances, tout en réduisant les coûts.
  • V-Series est compatible avec Clustered Data ONTAP 8. Clustered Data ONTAP 8 vous permet de relier jusqu'à 24 contrôleurs NetApp à un seul cluster. Il offre une large gamme de fonctionnalités qui optimisent l'agilité de votre infrastructure IT. L'intégration de contrôleurs V-Series à ce type de cluster vous permet d'inclure vos baies existantes dans un cluster avancé. Grâce à la migration des données sans interruption, toutes les tâches de gestion et de maintenance peuvent être effectuées sans temps d'indisponibilité planifié, ce qui joue en faveur de l'agilité de votre infrastructure de données.
  • Les configurations FlexPod peuvent intégrer V-Series. Les solutions d'infrastructures convergées comme FlexPod rationalisent le déploiement de nouvelles infrastructures IT. L'ajout d'un contrôleur V-Series à votre configuration FlexPod vous permet de tirer parti de votre capacité de stockage existante.

Cas d'utilisation

Les équipes informatiques choisissent V-Series pour son efficacité, sa protection intégrée des données et ses fonctionnalités de stockage unifié, entre autres. Cas d'utilisation fréquents :

  • Optimisation de l'efficacité des environnements virtualisés
  • Prise en charge de la réplication entre les baies de différents fournisseurs
  • Création de copies de données plus utiles pour les procédures de développement et de test
  • Fonctionnement comme passerelle NAS ou SAN
  • Accélération des performances du stockage existant

Environnements virtualisés

La plupart des environnements virtualisés disposent de dizaines, voire de centaines de copies des mêmes systèmes d'exploitation. À de tels degrés de duplication, les solutions d'optimisation de l'efficacité offertes par V-Series sont parfaitement adaptées aux environnements de serveurs et de postes de travail virtuels.

Si votre environnement virtualisé est hébergé sur une baie de stockage qui ne prend pas en charge la déduplication, l'ajout de contrôleurs NetApp V-Series vous permet de récupérer d'importants volumes de stockage pour les allouer selon vos besoins réels, ce qui réduit votre investissement global en matière de stockage. En général, vous pouvez libérer entre 50 % et 80 % du stockage alloué aux environnements d'exploitation des machines virtuelles.

Utilisation de V-Series dans un environnement virtualisé

Figure 3) Utilisation de V-Series dans un environnement virtualisé

Une fois un environnement virtualisé migré vers V-Series, vous pouvez continuer à utiliser vos méthodes de provisionnement existantes associées à la déduplication. Vous pouvez également provisionner les copies virtuelles grâce à la technologie FlexClone® afin d'optimiser l'espace de votre environnement virtualisé. NetApp Virtual Storage Console rationalise ce processus pour les environnements VMware®. Le plug-in OnCommand® pour Microsoft® en fait de même pour les environnements Hyper-V™.

Flash Cache, un composant de NetApp Virtual Storage Tier, peut être utilisé dans les environnements virtualisés pour optimiser les performances, notamment lors des « boot storms » et « login storms ».

Réplication entre baies de stockage hétérogènes

Les solutions de réplication basées sur les baies dédiées à la reprise après incident requièrent en général des baies source et cible aux configurations identiques. Les différents modèles de baies provenant du même fournisseur ne sont pas toujours pris en charge. En outre, la réplication entre des baies de deux fournisseurs distincts est rarement possible.

En utilisant un contrôleur V-Series comme solution frontale sur vos baies de stockage existantes, vous pouvez atteindre vos objectifs en termes de réplication, tout en réduisant les besoins en bande passante. Le logiciel NetApp SnapMirror réplique uniquement les blocs modifiés pour une efficacité accrue. La compression SnapMirror réduit davantage la consommation de bande passante réseau. Grâce à la déduplication des données primaires, vous pouvez réduire le volume de données à répliquer.

Protection intégrée des données V-Series pour les environnements de stockage hétérogènes. V-Series offre des copies Snapshot locales, la réplication avec SnapMirror et des sauvegardes sur disque avec SnapVault.

Figure 4) Protection intégrée des données V-Series pour les environnements de stockage hétérogènes. V-Series offre des copies Snapshot locales, la réplication avec SnapMirror et des sauvegardes sur disque avec SnapVault.

Développement et test

Le développement et le test, l'assurance qualité, l'entreposage des données et les autres tâches liées aux environnements de bases de données requièrent en général de nombreuses copies des bases de données de production. Ces copies consomment un volume important de stockage, sans parler de l'énergie, de la climatisation et de l'espace du data center. Par ailleurs, le temps nécessaire à la création d'une copie intégrale de la base de données peut être exorbitant. Tous ces facteurs influencent souvent les méthodes de travail. En effet, les développeurs et les testeurs utilisent un nombre trop limité de copies et des jeux de données obsolètes.

Les fonctionnalités de copies virtuelles prises en charge par les contrôleurs V-Series grâce à NetApp FlexClone vous permettent d'améliorer cette situation. Vous êtes ainsi en mesure de réduire de manière significative les quantités de stockage requises et de créer une « copie » acceptable de la base de données en quelques minutes seulement.

Prenons par exemple le développement et le test d'une base de données de production de 100 Go. Cette procédure commence généralement par une mise en miroir complète, puis par la création de multiples copies pour les équipes de développeurs et de testeurs. Admettons que les développeurs ont besoin de deux copies et que les phases de test et d'assurance qualité en requièrent trois. Les besoins en termes d'espace de stockage total (y compris la base de données de production) s'élèvent alors à 700 Go. En conservant la mise en miroir complète (afin d'éviter tout impact sur le stockage de production) et en utilisant la technologie FlexClone pour créer les copies de développement/test, il est possible de réduire à 250 Go l'espace de stockage total requis, soit une baisse de 64 %. (Cela implique que le taux de changement moyen des volumes de développement/test est d'environ 10 %.) Le temps total nécessaire à la création de ces copies passe également de quelques heures à quelques minutes.

Utilisation de V-Series dans un environnement de développement

Figure 5) Utilisation de V-Series dans un environnement de développement

Passerelle NAS ou SAN

Il se peut que la capacité soit disponible sur des baies de stockage de niveau bloc, alors que vous avez besoin de NAS. Dans ce cas, il est possible de configurer des serveurs de fichiers traditionnels, mais les effets indésirables sont nombreux : prolifération des serveurs, latence importante et fiabilité réduite. D'autres cas peuvent se présenter : vous devez ou vous souhaitez utiliser un protocole SAN, comme iSCSI ou FCoE, qui n'est pas pris en charge par votre baie existante.

NetApp V-Series est la passerelle idéale pour ces cas de figure, puisqu'elle prend en charge à la fois les protocoles SAN et NAS. Un seul contrôleur V-Series peut remplacer de nombreux serveurs de fichiers, ce qui réduit les coûts et la complexité de votre infrastructure, tout en optimisant sa disponibilité. Il peut par ailleurs fournir les protocoles SAN les plus courants, tels que FC, FCoE et iSCSI.

Accélérateur de performances

De prime abord, il n'est pas évident qu'un contrôleur V-Series placé devant une baie de stockage existante puisse optimiser vos performances. Toutefois, grâce au niveau supplémentaire de cache du contrôleur et aux technologies NetApp comme WAFL® (Write Anywhere File Layout) et Virtual Storage Tiering, V-Series peut prendre en charge nettement plus d'opérations d'E/S par seconde (IOPS) qu'une baie native seule.

Une étude récente d'Enterprise Strategy Group prouve qu'un contrôleur V-Series V3270 placé devant une baie tierce fourni trois à six fois plus d'IOPS à une latence inférieure que la baie seule pour les charges de travail courantes, telles qu'OLTP, Exchange, des services de fichiers et des services Web. Dans tous les cas, les jeux de données étaient dédupliqués et les gains en termes de performances provenaient en grande partie de la mise en cache orientée déduplication proposée par V-Series. L'ajout de Flash Cache au contrôleur V-Series a permis d'optimiser davantage les performances, avec des gains jusqu'à huit fois supérieurs à ceux de la baie utilisée seule.

Associé à Flash Cache, V-Series est particulièrement avantageux au sein d'environnements VDI, dans lesquels les « boot storms » et les « login storms » peuvent surcharger les baies de stockage traditionnelles.

Mise en route de V-Series

Une fois que vous avez choisi de déployer V-Series, la configuration de votre environnement est très facile. Il vous suffit de suivre quelques consignes simples.

  • Consultez la matrice d'interopérabilité NetApp (IMT) (accès NOW® requis) et assurez-vous que les versions de vos baies de stockage, de vos commutateurs et de vos microcodes sont prises en charge par le contrôleur V-Series.
  • Configurez de nouvelles LUN sur chaque baie de stockage utilisée avec V-Series.
  • Connectez les LUN à vos contrôleurs V-Series. Respectez les meilleures pratiques énoncées dans le guide NetApp TR-3461 sur les meilleures pratiques V-Series, notamment en matière de câblage, de segmentation et de fourniture de chemins vers les LUN de baies.
  • Après avoir configuré V-Series, vous pouvez y migrer vos données à l'aide des outils appropriés. Par exemple, Storage vMotion® est l'outil idéal pour migrer les machines virtuelles VMware®.

Utilisation de V-Series et des autres technologies NetApp

V-Series fonctionne avec la même gamme de technologies NetApp que les plateformes NetApp FAS. C'est là tout l'intérêt ! Les limites sont quasi inexistantes. Comme mentionné précédemment, RAID-DP est uniquement utilisé avec les tiroirs disques NetApp (les LUN des baies de stockage sont protégées sur les baies concernées).

Vous bénéficiez, en outre, de toutes les autres fonctionnalités NetApp courantes au sein de votre système de stockage existant.

Tableau 1) Technologies prises en charge par V-Series

Efficacité du stockageProtection intégrée des donnéesProtocoles de
stockage
Autre
  • Déduplication
  • Compression
  • Provisionnement fin
  • FlexClone
  • RAID-DP (disque NetApp uniquement)
  • Snapshot
  • SnapRestore®
  • SnapMirror
  • SnapVault
  • Suite SnapManager
  • SnapProtect®
  • MetroCluster™
NAS
  • CIFS
  • NFS
SAN
  • FC
  • FCoE
  • iSCSI
  • Suite OnCommand
  • MultiStore®
  • Virtual Storage Tier
    • Flash Cache
    • Flash Pool
    • Flash Accel
  • Virtual Storage Console

Conclusion

Les contrôleurs Open Storage NetApp V-Series sont conçus pour offrir les avantages du stockage unifié, de la protection intégrée des données et de l'efficacité du stockage NetApp aux baies de stockage EMC, HP, HDS, IBM et Fujitsu. Le déploiement d'un contrôleur V-Series en tant que solution frontale pour la virtualisation de ces baies peut être réellement bénéfique.

Vous pouvez nettement réduire les besoins en termes de stockage total de votre environnement virtualisé, tout en optimisant ses performances. Vos tâches de développement et de test se basent sur des copies plus actuelles de vos jeux de données stratégiques, ce qui améliore vos délais de mise sur le marché. En outre, grâce à V-Series, vous pouvez procéder à une réplication entre des baies hétérogènes et utiliser des protocoles NAS ou SAN non pris en charge par votre stockage existant.

Pour en savoir plus sur NetApp V-Series, reportez-vous au guide NetApp TR-3461 sur les meilleures pratiques V-Series et au récent rapport de validation de laboratoire ESG, qui expose les résultats des tests de plusieurs fonctionnalités V-Series, y compris les économies en matière de capacité dans un environnement VMware et les performances relatives à la baie tierce. Vous pouvez également consulter le guide d'intégration V-Series pour Data ONTAP 8.1.1 (accès NOW requis).

 Vous avez des commentaires sur les contrôleurs Open Storage V-Series ?

Posez vos questions, échangez des idées et partagez vos points de vue directement en ligne via les communautés NetApp.

Par Steven Lusnia, Promoteur et architecte V-Series

Steven Lusnia travaille chez NetApp depuis plus de 13 ans. Courant 2003, il a commencé à travailler avec les grands clients NetApp qui souhaitaient bénéficier des fonctionnalités NetApp dans leurs baies de stockage existantes et dans leurs environnements SAN traditionnels. Ces avant-gardistes ont contribué à la conception de la gamme V-Series. En 2006, Steven Lusnia s'est associé à l'équipe en charge des produits et a mis à profit son expérience du terrain pour faire évoluer la gamme de produits V-Series.

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*Sur la base des données système de l'outil NetApp AutoSupport™.



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