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Étude de cas : Be The Match

Des milliers de patients atteints de maladies graves telles que la leucémie, les lymphomes ou la drépanocytose ont besoin d'une greffe de moelle osseuse, mais n'ont pas de donneur compatible au sein de leur famille. Plus de 70 % des patients dépendent de l'organisation Be The Match® pour trouver un donneur compatible. Gérée par National Marrow Donor Program® (NMDP), Be The Match permet à ces patients d'entrer en contact avec des donneurs potentiels. Au cours des 25 dernières années, nous avons permis à plus de 50 000 patients de bénéficier des transplantations nécessaires, en identifiant des donneurs compatibles en fonction de leur système HLA (antigène leucocytaire humain). (L'antigène HLA fonctionne en quelque sorte comme une empreinte digitale qui fournit une correspondance beaucoup plus exacte qu'un simple groupe sanguin.).

Le médecin d'un patient peut nous contacter pour effectuer une recherche dans notre registre Be The Match Registry®, qui assure un accès à plus de 15 millions de membres et 400 000 unités de sang placentaire à travers le monde. Nos algorithmes complexes permettent d'identifier rapidement les correspondances les plus pertinentes pour les patients concernés. En quelques minutes seulement, nous identifions des donneurs potentiels. Munis de ces informations, nous pouvons démarrer le processus en contactant les personnes concernées et en demandant des examens médicaux supplémentaires, qui permettront de trouver le meilleur donneur possible pour un patient en particulier. En fonction de tous ces résultats, nous choisissons le donneur le plus approprié et fixons avec lui la date à laquelle le don sera réalisé dans un centre de collecte précis. Un coursier volontaire transporte ensuite la moelle ou les cellules souches du sang périphérique prélevées à l'hôpital où se trouve le receveur de la transplantation.

Afin que nous puissions aider le plus grand nombre de patients possible, toutes les décisions sont cruciales et doivent être prises très rapidement. Il va donc sans dire que le volume des données stockées et transférées numériquement et la vitesse à laquelle ces transferts se font sont des facteurs essentiels. Dans ce contexte, nous repensons, depuis 2007, le rôle de la technologie pour Be the Match. Notre but est de doubler le nombre de greffes que nous organisons d'ici à 2015, tout en réduisant le délai d'attente avant une transplantation de 96 à 45 jours.

Comme un certain nombre d'autres petites organisations en pleine expansion, Be The Match s'est vue confrontée à un ensemble de systèmes développés en interne incompatibles entre eux, à une multitude de sources de données et à des pools de données isolés. Les processus manuels causaient une complexité et une inefficacité supplémentaires qui nous empêchaient d'atteindre nos objectifs. Dans cet article, je décrirai comment nous avons transformé notre infrastructure IT en partant de zéro, pour adopter une solution de stockage nous permettant d'atteindre les niveaux de disponibilité, d'évolutivité, de sécurité et d'efficacité nécessaires pour aller de l'avant. Je présenterai également nos projets de clouds privé et public.

Bien que notre transformation IT soit loin d'être achevée, nous sommes très satisfaits des résultats que nous avons déjà obtenus à ce stade :

  • Au bout de 96 jours, le temps d'attente entre la correspondance du donneur/receveur et de la greffe a déjà été réduit de 15 %.
  • Le nombre de transplantations annuelles affiche une croissance constante, avec 5500 greffes en 2010 (contre 4800 en 2009).
  • La capacité à intégrer plus rapidement les résultats a accéléré l'évolution de notre algorithme propriétaire de correspondance receveur/donneur. Au vu de la pertinence optimisée des correspondances, le taux de survie des patients a également augmenté.
  • Grâce au déploiement de notre portail public destiné au recrutement de donneurs, les inscriptions annuelles ont augmenté de 136 %, passant ainsi de 360 000 inscriptions/an en moyenne (de 2000 à 2008) à 850 000 nouveaux membres par an en 2009 et 2010.

Nous avons pu poser ces jalons essentiels à notre développement en grande partie grâce aux efforts investis dans notre infrastructure IT, qui nous ont permis d'accroître notre disponibilité, tout en améliorant notre efficacité. La solution de stockage NetApp® nous a permis d'augmenter le déploiement total de notre stockage, sans avoir à prévoir un effectif administratif supplémentaire. Grâce au provisionnement fin et à la déduplication, nous avons par ailleurs pu réduire nos besoins totaux en termes de stockage d'environ 35 %, réalisant ainsi des économies importantes en termes de dépenses d'investissement et d'exploitation.

Infrastructure IT partagée

Avant nos procédures de transformation, lancées en 2007, notre infrastructure IT se composait d'environ 90 serveurs, dotés chacun d'un système de bandes et de stockage DAS, mais sans la virtualisation des serveurs. Nous avions des difficultés à trouver le temps nécessaire pour effectuer les tâches de maintenance courantes comme les mises à niveau de micrologiciels, les procédures de sauvegarde et de reprise après incident étaient complexes et notre système avait connu plusieurs pannes graves. Nous avons donc rapidement ressenti la nécessité d'adopter une infrastructure partagée avec une solution de stockage centralisée, qui pouvait nous garantir une optimisation des performances disques, une réduction de nos frais d'administration et une simplification de nos procédures de sauvegarde et de reprise après incident.

Aujourd'hui, nous faisons confiance au stockage unifié NetApp. En 2007, nous avons installé deux clusters FAS3020 afin de permettre la réplication SnapMirror® entre notre data center principal et une installation secondaire. À cette même époque, les données ont connu une réelle explosion et en 2008, nous avons procédé à une mise à niveau sans déplacement des données pour mettre à jour les deux clusters vers des contrôleurs FAS3040. Cette année, nous avons de nouveau mis à niveau l'un des deux clusters vers une configuration FAS3270, pour faire face à la demande croissante de notre environnement de développement et de test, très sollicité. Il est primordial pour nous de pouvoir mettre à niveau en toute simplicité notre système de stockage central en fonction de nos besoins et à mesure que nous nous développons, sans avoir à réaliser des migrations de données complexes.

En 2010, nous avons rajouté un cluster FAS6080 que nous utilisons pour la prise en charge de nos bases de données haut de gamme. Nous avons également mis en place un cluster FAS2040 pour la prise en charge de notre environnement de sauvegarde et comptons donc actuellement un total de quatre baies NetApp dans notre environnement de production.

Pour notre environnement de serveurs, nous avons opté pour les serveurs IBM xSeries exécutant Linux® et Windows®. Globalement, notre système est actuellement virtualisé à 50 %, avec certaines applications héritées qui sont encore exécutées sur Solaris. La transition vers une virtualisation accrue est en cours. Dans le cadre de notre transformation, nous transférons actuellement nos applications de Solaris vers Linux, afin qu'elles puissent être exécutées sur notre environnement VMware®, ou déployons de nouvelles applications capables d'effectuer ces fonctions, le cas échéant. Parmi toutes les applications que nous exécutons, seules 10 % d'entre elles sont réellement stratégiques pour notre organisation. Les 90 % restants peuvent être gérés par des solutions prêtes à l'emploi. Une entreprise de notre taille, comptant 780 employés au total, ne peut pas se permettre de continuer à favoriser le développement de fonctions non essentielles, qui pourraient être gérées par des logiciels standard.

national marrow donor program storage architecture diagram

Figure 1) Architecture de stockage de Be The Match

Nos applications principales (outils internes et prêts à l'emploi) incluent les éléments suivants :

  • Traxis : application utilisée par les centres de transplantations pour trouver des correspondances dans notre registre
  • STAR LINK® : base de données gérant notre registre de donneurs
  • Oracle® E-Business Suite : application récemment déployée pour la gestion des fonctions financières et d'autres fonctions relatives à notre activité
  • Microsoft® Exchange : outil essentiel pour la coordination de nos différentes filiales

L'infrastructure IT au service d'objectifs ambitieux

Grâce à l'optimisation des performances, de la disponibilité, de la sécurité, de la protection des données et de la reprise après incident, l'infrastructure IT partagée décrite précédemment nous offre les outils requis pour répondre à nos objectifs très exigeants. Notre stockage NetApp nous a servi de pilier pour avancer sur de nombreux plans.

Stockage unifié

En qualité de petite organisation à but non lucratif, Be The Match ne pouvait pas se permettre de dédier un système de stockage à Fibre Channel, un autre à NFS, et ainsi de suite. À l'origine, nous disposions uniquement d'un seul cluster de stockage NetApp dans notre environnement de production. Nous avons donc fini par exécuter les quatre protocoles de stockage (FC, NFS, CIFS et iSCSI) sur ce cluster unique. Nous avons immédiatement supprimé neuf serveurs de fichiers Windows et avons transféré toutes ces données CIFS vers NetApp. Pour reprendre les applications mentionnées précédemment, notre application Traxis utilise le protocole NFS, tandis que STAR LINK est une application .net avec un terminal Microsoft SQL Server® utilisant Fibre Channel. Bien entendu, Microsoft Exchange utilise également Fibre Channel, tandis qu'Oracle E-Business Suite se base sur le protocole NFS. Certaines applications avec des jeux de données moins volumineux utilisent iSCSI. En ce qui concerne le cluster FAS6080 intégré l'année dernière, nous avons décidé de le dédier à nos bases de données plus volumineuses. Ce dernier utilise uniquement les protocoles NFS et FC, mais tous nos autres systèmes exécutent les quatre protocoles sans conflits ni problèmes de compatibilité.

Ces systèmes de stockage étant mis en cluster, ils fournissent une disponibilité accrue (même sans les fonctionnalités de reprise après incident mentionnées ci-dessus). Comme je l'ai déjà indiqué, la capacité à pouvoir mettre à niveau les contrôleurs de stockage en place, sans avoir à procéder à la migration des données, nous a permis de répondre à nos besoins professionnels, sans interruption de notre activité et sans la nécessité d'acquérir des solutions performantes dépassant nos réels besoins.

Sauvegarde et restauration

Ethniquement parlant, Be The Match Registry est le registre le plus diversifié en son genre au monde. Avant le déploiement NetApp, les sauvegardes de notre base de données STAR LINK (qui contient toutes les données du registre) prenaient plus de 24 heures. Les sauvegardes effectuées un jour donné interféraient avec les sauvegardes qui allaient être effectuées le lendemain. En adoptant NetApp SnapManager® for Microsoft SQL Server (SMSQL), nous avons été en mesure de réduire le temps total requis pour la réalisation d'une telle sauvegarde à moins de 4 heures, et sans interrompre l'accès à la base de données.

Outre SMSQL, nous utilisons également SnapManager for Exchange (SME) pour faciliter les sauvegardes Exchange de manière similaire. Nous avons ajouté à SME la fonctionnalité Single Mailbox Recovery, qui nous permet de récupérer des messages individuels perdus, sans avoir à recourir à la bibliothèque VTL ni aux bandes. Avec ses 18 bureaux à distance, notre organisation dépend largement des e-mails. Ainsi, nous avons recours à cette fonctionnalité à intervalles hebdomadaires pour récupérer des messages supprimés par erreur. Dès que nous aurons formé nos administrateurs de bases de données quant à ses avantages pour les environnements Oracle, nous utiliserons par ailleurs également SnapManager for Oracle.

Bien que les outils SnapManager aient été des plus précieux pour notre stratégie de sauvegarde, ils ne prennent pas en charge toutes les applications. Nous disposons par exemple d'applications plus anciennes, basées sur Sybase. Bien que SnapManager ne soit pas disponible pour Sybase, nous avons pu utiliser NetApp SnapDrive® avec ses API qui fournissent un niveau identique de fonctionnalités de sauvegarde pour ce type de données. Vous trouverez davantage d'informations sur les outils NetApp SnapManager et SnapDrive dans un article Tech OnTap® précédent. (NetApp a récemment lancé Snap Creator™ Framework afin de faciliter encore davantage l'intégration d'applications.)

La planification Snapshot que nous utilisons varie en fonction des critères et conditions requises par les jeux de données concernés. Certaines applications font l'objet de copies Snapshot toutes les heures, tandis que d'autres sont copiées une fois par jour ou à intervalles hebdomadaires.

En complément de notre stratégie de sauvegarde, nous utilisons également CommVault. Pour toutes les données qui ne sont pas répliquées ou protégées de manière quelconque par NetApp Snapshot™, nous utilisons CommVault pour les sauvegarder sur une bibliothèque de bandes virtuelles (VTL). Nous disposons d'une VTL sur chaque site, avec la réplication entre chacun d'entre eux. Sur notre site de reprise après incident, nous procédons également à la sauvegarde sur bandes de nos VTL et de notre stockage NetApp à des fins d'archivage et de stockage hors site, conformément aux réglementations en vigueur.

Reprise après incident

Avec notre ancienne configuration de stockage DAS, la reprise après incident en ligne était presque impossible pour nous. Nous dépendions donc de la reprise à partir de bandes hors site. Grâce à la consolidation de nos données sur un système de stockage centralisé NetApp, nous avons pu optimiser nos fonctionnalités de reprise après incident.

Nous utilisons le logiciel NetApp SnapMirror® pour répliquer de manière asynchrone toutes les données de niveau 1 vers notre site de reprise après incident. Au même titre que nos planifications Snapshot, les planifications de réplication dépendent des besoins propres au jeu de données concerné. Certaines données sont répliquées toutes les demi-heures.

Nos outils SnapManager nous permettent de configurer et de gérer la réplication des données SQL Server et Exchange. À chaque cycle de réplication, une copie Snapshot cohérente des données du système source est automatiquement réalisée, de sorte qu'après la réplication, l'état des données du site de reprise après incident est tel qu'il nous permettrait de redémarrer immédiatement, en cas de besoin.

Nous faisons actuellement nos premiers pas avec VMware Site Recovery Manager (SRM) et envisageons d'utiliser dorénavant cet outil pour automatiser le processus de reprise après incident pour notre environnement VMware. SRM nous aidera à exécuter les étapes nécessaires à la connexion, l'inventaire, la reconfiguration et l'alimentation des machines virtuelles de notre site de reprise après incident. L'exécution manuelle de ces tâches peut être complexe, en particulier lorsque vous disposez de dépendances qui requièrent que les machines virtuelles démarrent dans un ordre bien précis. SRM simplifie la gestion de la globalité du processus de reprise après incident, y compris la découverte et la configuration, le basculement et les tests de reprise après incident.

Efficacité du stockage

Parmi les avantages de NetApp, nous pouvons également mentionner les améliorations apportées à l'efficacité globale de notre système de stockage. Outre les solutions de réplication et de copies Snapshot peu encombrantes, nous avons également recours au provisionnement fin et à la déduplication NetApp.

La majeure partie du stockage provisionné sur nos systèmes NetApp fait l'objet d'un provisionnement fin. Cela facilite le partage d'un pool unique de stockage libre entre de nombreux volumes, ce qui nous permet d'économiser une quantité importante en termes d'espace. Nous avons également implémenté la déduplication très tôt, alors que l'installation était encore en phase de validation par NetApp avant sa mise en ligne. En raison des types de données dont nous disposons, nous utilisons la déduplication avant tout pour nos datastores VMware et nos partages CIFS.

Résultats obtenus

Bien que notre infrastructure IT soit loin d'être achevée, nous sommes très satisfaits des résultats déjà très prometteurs à ce stade. Dans mon introduction, j'ai déjà décrit les améliorations considérables que nous avons constatées. D'un point de vue purement informatique, nous avons poursuivi une évolution et une croissance importantes et pouvons afficher les atouts suivants :

  • Optimisation de la fiabilité et de la disponibilité. Nous avons considérablement réduit à la fois les temps d'indisponibilité planifiés et imprévus. Nos systèmes NetApp en cluster nous ont permis de retirer un contrôleur de stockage pour réaliser des tâches de maintenance, sans interrompre les opérations en cours. VMware VMotion™ nous offre les mêmes fonctionnalités pour les serveurs.
  • Amélioration de l'efficacité. Le provisionnement fin et la déduplication ont généré des économies importantes. Nous enregistrons des économies d'espace sur les volumes dédupliqués pouvant atteindre jusqu'à 58 %. Nous disposons actuellement d'une capacité allouée d'environ 260 To. Sans le provisionnement fin et la déduplication, nous utiliserions actuellement une capacité allouée de 350 To, ce qui correspond à 35 % de stockage supplémentaire que nous devrions alors installer, alimenter et gérer.
  • Augmentation du stockage sans personnel supplémentaire. Nous avons ajouté des systèmes et des solutions de stockage, mais nos besoins en termes de gestion du stockage continuent à être pris en charge par une équipe de 1,5 équivalent temps plein. Ceci est avant tout dû au fait que tous nos systèmes NetApp, petits ou grands, et indépendamment du protocole, peuvent être gérés à l'aide des mêmes interfaces, outils et commandes. Nous pouvons mettre à niveau notre système ou en ajouter un nouveau, sans que notre équipe expérimentée ne perde pied.
  • Simplification de la gestion et perfectionnement des performances. Nous avons recours à des outils de gestion NetApp, tels que NetApp Operations Manager (faisant désormais partie de NetApp OnCommand™ ) et Performance Advisor pour gérer et comprendre notre système de stockage. Ces outils nous permettent d'observer en temps réel quand la charge de stockage de nos contrôleurs existants atteint le niveau auquel un remplacement (tel que décrit ci-dessus) devient nécessaire. Lorsqu'un administrateur de base de données signale un problème de performances, nous utilisons également ces outils pour déterminer si le problème est lié au stockage, pour ensuite en isoler la source.

Projets clouds

Pendant les mois à venir, Be The Match poursuivra la croissance et le développement de son infrastructure, dans le but de créer un environnement partagé, entièrement virtualisé, qui utilise les meilleures technologies du marché afin de répondre aux besoins de ses patients et donneurs. D'un point de vue logiciel, nous concentrons nos efforts de développement sur nos besoins principaux, à savoir la correspondance entre donneurs et receveurs, tout en tirant pleinement profit des logiciels prêts à l'emploi disponibles, afin de satisfaire à toute sorte d'autres besoins.

L'une des prochaines étapes dans notre processus d'évolution consistera à créer un cloud privé qui permettra à nos développeurs internes de solliciter et d'obtenir des serveurs virtuels entièrement provisionnés, sans aucune intervention administrative. Nous nous attendons à ce que les technologies NetApp et VMware jouent un rôle essentiel dans cette initiative.

Nous réfléchissons par ailleurs actuellement à la solution qui nous permettrait de faire évoluer notre infrastructure basée sur NetApp vers un cloud public. Cela permettrait à notre réseau de membres, répartis dans 40 pays, de profiter des progrès innovants de Be The Match en faveur d'une mission globale visant à offrir une seconde chance à un nombre croissant de patients en phase terminale.

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

Josh Thorstad, Architecte d'infrastructure, Enterprise Architecture-Information Technology

Josh Thorstad travaille dans l'informatique depuis près de 14 ans. Il a occupé successivement un poste basique au helpdesk et plusieurs postes dans la gestion UNIX, réseau et stockage, jusqu'à son poste actuel d'architecte d'infrastructure. Après sept ans au sein de Be The Match, il est actuellement en charge de l'ensemble de la planification d'infrastructure, y compris les serveurs, les réseaux, les services de télécommunication, le stockage et des applications middleware. Fort de l'expérience dans le domaine du stockage NetApp, acquise au cours de l'un de ses postes précédents, le rôle de Josh Thorstad a été primordial pour l'intégration de NetApp à Be The Match.


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À propos de Be The Match

Be The Match compte une communauté grandissante de personnes désireuses d'apporter leur soutien à des patients en attente d'une transplantation de moelle osseuse ou de sang placentaire d'un donneur non apparenté. Gérée par National Marrow Donor Program (NMDP), leader dans le domaine des greffes de moelle osseuse et de sang placentaire, l'organisation Be The Match permet au public de s'engager pour sauver les vies de personnes atteintes de leucémie, de lymphomes ou d'autres maladies graves. Les volontaires peuvent s'inscrire dans Be The Match Registry, le registre le plus diversifié et le plus complet de donneurs potentiels de moelle osseuse et d'unités de sang placentaire disponibles. Ils peuvent également soutenir l'organisation Be The Match par un don financier ou simplement en consacrant un peu de leur temps. > PLUS

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