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Michael Goodman
Analyste réseau
Broome-Tioga Board of Cooperative Educational Services

Notre comité d'enseignement, le Broome-Tioga Board of Cooperative Educational Services (BOCES), aide les écoles publiques de New York à contrôler leurs dépenses en leur proposant une infrastructure IT et des services administratifs partagés. Dans le cadre de cette mission unique, nous prenons en charge quelque 50 secteurs scolaires, un rôle d'envergure qui n'est pas sans nous poser plusieurs défis. Certains sont d'ailleurs bien connus des professionnels de l'informatique, comme la nécessité de faire face au développement rapide du système informatique et aux changements opérationnels tout en jonglant avec des contraintes budgétaires. À nos défis s'ajoute un autre paramètre : outre le data center central qui offre diverses applications à tous les secteurs scolaires, nous proposons une informatique gérée à 14 d'entre eux. Autrement dit, nous sommes responsables du système informatique de chacun des secteurs scolaires.

Ces dernières années, les demandes de services n'ont cessé d'augmenter et nous avons ajouté de plus en plus d'applications pour les élèves et le personnel. Revers de cette tendance, le data center s'est étendu. En dépit d'une structuration efficace en silos, nos données se sont multipliées au point que nous en étions arrivés à devoir doubler le stockage d'une année sur l'autre. Des contraintes réglementaires, imposant un archivage hors site sur le long terme, se sont greffées à cette explosion des données. Effectuer un tel archivage nous était alors impossible. Le moment était venu d'adopter une infrastructure IT plus flexible, offrant à la fois davantage de disponibilité et une meilleure protection des données.

Pour nous sortir de cette impasse, nous devions commencer par choisir une solution de stockage adaptée qui nous permettrait dans un premier temps de simplifier nos opérations et notre infrastructure, puis, dans un second temps, d'assurer l'évolutivité. NetApp® s'est révélée être cette solution. En mettant en œuvre le stockage NetApp dès que possible, nous avons pu profiter progressivement de l'ensemble des fonctionnalités NetApp. Les principaux progrès réalisés sont présentés dans le tableau 1.

Tableau 1) Progrès réalisés au sein du Broome-Tioga BOCES

                            
Principaux progrès réalisés
Réduction de 85 % des coûts matériels liés aux serveurs et économie de 500 000 USD en trois ans grâce à la virtualisation
Réduction de 35 % du stockage sur les serveurs grâce à la consolidation de stockage Windows®
Réduction de moitié des besoins globaux en stockage de données
Diminution des durées de sauvegarde à quelques minutes pour les applications clés, telles qu'Exchange, SQL Server® et Oracle®
Conformité aux réglementations locales relatives au stockage hors site des données

Dans l'article qui suit, j'explique pourquoi NetApp est la réponse qu'il nous fallait au sein du Broome-Tioga BOCES et comment les solutions NetApp nous ont aidés à privilégier la simplicité et à assurer l'évolutivité.

Choisir la bonne solution dès le départ

Au nombre des problèmes que nous rencontrions, la sauvegarde était un de ceux qui revenait de manière récurrente du fait de l'accroissement des données et de la réduction des fenêtres de sauvegarde. Ainsi, quand nous utilisions NetBackup™, il n'était pas rare que les sauvegardes de nuit de nos bases de données SQL Server se chevauchent avec d'autres opérations de maintenance des bases de données exécutées de nuit, entraînant régulièrement des défaillances.

Lorsque nous avons acheté notre premier système NetApp, notre objectif était de l'utiliser comme cible de sauvegarde pour Syncsort Backup Express. Toutefois, avec le temps, nous avons réalisé que NetApp apportait également une solution à d'autres de nos problèmes, notamment en termes de sauvegarde et d'archivage/reprise après incident.

Nous avons débuté avec un système FAS250 en 2003. Depuis, nous avons continuellement et aisément étendu et mis à niveau ce système afin de répondre aux besoins de notre data center principal en commençant par un FAS270, puis en passant à un FAS3020. À ce stade, le système NetApp stockait pratiquement toutes nos données.

Aujourd'hui, nous avons évolué vers un FAS3240HA avec près de 150 To de capacité. Chaque mise à niveau consiste en un simple remplacement sans migration de données complexe. Nous sommes bien loin d'une mise à niveau digne d'un parcours du combattant. Les nouveaux contrôleurs de stockage se fixent à nos tiroirs disques existants. Notre site de reprise après incident est équipé d'un système FAS3140 et les 14 secteurs scolaires sous notre responsabilité bénéficient de systèmes NetApp avec un stockage additionnel de 250 To (pour un total de 400 To). Avant que nous conseillions aux secteurs scolaires de mettre en œuvre NetApp, la plupart d'entre eux disposaient soit d'un stockage en attachement direct soit de simples baies externes.

Broome-Tioga BOCES storage infrastructure.

Figure 1) Infrastructure de stockage du Broome-Tioga BOCES

Outre la facilité de mise à niveau, plusieurs raisons expliquent la réussite de NetApp dans notre situation :

  • Le stockage unifié. NetApp nous permet de répondre aux besoins de stockage de toutes nos applications, que ce soit au niveau de notre data center principal ou des secteurs scolaires.

  • Une efficacité exceptionnelle. Grâce aux fonctionnalités offertes, comme le provisionnement fin et la déduplication, nous avons été en mesure de réduire considérablement nos besoins de stockage.

  • La protection intégrée des données. Les copies NetApp Snapshot™ et la restauration/sauvegarde d'applications par le biais de la suite SnapManager®, nous donnent la possibilité de réaliser des sauvegardes stratégiques en moins de temps et à moindre coût.

  • La reprise après incident. NetApp facilite les sauvegardes distantes et la réplication des données. Ainsi, nous avons toujours des copies hors site des données essentielles.

Ces différents points seront détaillés dans les sections qui suivent.

Privilégier la simplicité

Dans le contexte économique actuel, le manque de renforts dans nos effectifs doit être compensé par un effort de simplicité et une approche plus intelligente. Notre décision de standardiser notre stockage avec NetApp a été l'un des facteurs de notre réussite.

Nous sommes seulement deux administrateurs et nous consacrons chacun tout juste un quart de notre temps aux opérations de stockage. En d'autres termes, à peine la moitié de l'administration en équivalent temps plein (ETP) est destinée à la gestion des 400 To actuels de nos systèmes de stockage, secteurs scolaires inclus. Nous prévoyons une augmentation du stockage sans effectif supplémentaire.

L'aide de NetApp a porté sur trois domaines principaux :

  • La virtualisation et la consolidation Windows
  • La protection des données
  • La reprise après incident

Consolidation des serveurs et du stockage Windows

Un grand nombre d'écoles de nos secteurs continuaient d'utiliser Novell NetWare. Nous avons donc entrepris de les convertir à Windows tout en consolidant notre infrastructure de serveurs et de stockage. La présence d'un stockage NetApp dans chacun des secteurs scolaires gérés a éliminé le besoin de recourir à des serveurs de fichiers autonomes. Ainsi, les 10 serveurs de fichiers du secteur scolaire de Binghamton ont été remplacés par des partages CIFS sur le système NetApp. Non seulement la charge administrative s'en est trouvée considérablement réduite, mais la solution NetApp offre également des performances supérieures et permet aux utilisateurs de restaurer leurs propres données en accédant au répertoire Snapshot. Les secteurs scolaires profitent par ailleurs d'un meilleur accès aux données actives et archivées des écoles, ainsi que d'un allègement des coûts de service globaux.

Parallèlement à la consolidation du stockage et au retrait des serveurs de fichiers, nous avons consolidé les serveurs physiques grâce à la virtualisation. Aujourd'hui, nous exploitons près de 250 machines virtuelles sur 7 serveurs physiques dans notre data center central. L'élimination de l'infrastructure inutile est un gain de simplicité, de temps et d'argent.

Nous utilisons actuellement le logiciel SnapManager for Virtual Infrastructure (SMVI) afin de gérer notre environnement VMware®, mais nous sommes en train d'installer le logiciel OnCommand™. Ce dernier regroupe en effet les fonctionnalités de SMVI, de NetApp Operations Manager, de Provisioning Manager, de Protection Manager et de SnapManager for Hyper-V technologies.

En matière de virtualisation de postes de travail et de serveurs, notre but est d'être indépendant des hyperviseurs de manière à acquérir une flexibilité maximale qui nous permettra de satisfaire aux différentes exigences (et contraintes budgétaires) des secteurs scolaires. À l'heure actuelle, environ 10 % de nos environnements de serveurs virtuels s'exécute sur Microsoft Hyper-V sous la gestion de SnapManager for Hyper-V (SMHV). Nous avons également Citrix XenDesktop pour la prise en charge de notre environnement de postes de travail virtuels. Le fait que NetApp offre une intégration directe de la gestion pour les trois hyperviseurs nous permet d'être plus à l'aise avec ceux-ci. (Lire les précédents articles Tech OnTap® sur Hyper-V et XenServer.)

Protection des données

J'ai déjà mentionné les problèmes créés par les sauvegardes des bases de données SQL Server dans notre précédent environnement. Pour notre entrepôt de données Oracle, le problème de sauvegarde était aussi préoccupant, si ce n'est davantage. La sauvegarde Oracle était effectuée par plusieurs processus et scripts conçus en interne. À l'époque, un seul administrateur de bases de données était capable de les comprendre complètement. Lorsqu'il est parti, l'occasion s'est présentée de changer d'approche. Il est même devenu impératif de revoir la manière de procéder. Nous avons basculé sur NetApp SnapManager for Oracle (SMO) qui nous a grandement simplifié la sauvegarde, la restauration et la réplication.

Bien sûr, les administrateurs de bases de données Oracle sont toujours sceptiques lorsqu'il s'agit de changement, mais un événement est venu convaincre du bien-fondé de cette décision : peu de temps après la mise en place de la nouvelle solution, une erreur dans une opération d'extraction s'est glissée dans plusieurs tables Oracle. Les données étant corrompues, la restauration s'imposait. La solution SMO a effectué cette restauration en quelques minutes à peine. Sa rapidité a impressionné tout le monde et plus personne n'a émis de réserve après cela. Nous n'avons plus à nous soucier des sauvegardes Oracle et, la restauration étant maintenant aisée, six personnes savent la réaliser en cas de besoin.

La suite SnapManager est aujourd'hui la pierre angulaire de notre stratégie de sauvegarde. Parallèlement à SMO, nous utilisons SnapManager pour SQL Server (SMSQL) et SnapManager pour Exchange (SME), mais aussi, comme je l'ai indiqué précédemment, SMVI et SMHV. Tous ces produits assurent des sauvegardes simples, cohérentes, rapides (quelques secondes) et axées sur les applications, ainsi que des restaurations en un clin d'œil.

Dans notre volonté de simplifier les opérations, nous avons centralisé les services Exchange au sein de notre data center régional. La plupart des secteurs scolaires recourent désormais à ces services plutôt que de gérer leur propre serveur de messagerie. Comme les autres produits SnapManager, la solution SME automatise les processus manuels complexes et chronophages associés à la sauvegarde, à la restauration et à la vérification de nos bases de données Exchange Server. Elle s'appuie sur la technologie NetApp Snapshot pour réduire les sauvegardes à quelques secondes et les restaurations à quelques minutes. Le logiciel NetApp Single Mailbox Recovery permet de récupérer et de restaurer rapidement des boîtes aux lettres, des messages ou des pièces jointes sans gêner les autres utilisateurs d'Exchange. La restauration rapide et simple en plusieurs points dans le temps fournie par la solution SME dispense de devoir garder une copie « décalée » de la base de données. Une économie supplémentaire en espace de stockage.

Pour la protection des données au niveau des secteurs scolaires, nous avons choisi NetApp SnapVault. Les partages CIFS et autres données sont ainsi sauvegardés vers notre data center principal ou notre site de reprise après incident. Nous utilisons également le stockage NetApp comme cible NetBackup pour la sauvegarde de certains des serveurs physiques restants. Nous avons examiné différentes possibilités, notamment celles d'acheter un stockage moins coûteux ou de mettre les données sur le cloud, mais conserver les données sur NetApp s'est révélé l'approche la plus économique en raison de son efficacité et du faible coût de la déduplication NetApp par rapport à celui de NetBackup.

Reprise après incident

Notre stratégie de reprise après incident est directement liée à notre stratégie de protection des données et nous permet également de conserver hors site des copies à jour et séparées des données importantes concernant les élèves, conformément aux directives de l'État.

Nous disposons d'un site de reprise après incident à l'université de Binghamton (et nous servons à notre tour de site de reprise après incident pour eux). Le site de reprise après incident est équipé d'un FAS3140 utilisé comme destination pour les sauvegardes NetApp SnapVault et la réplication avec NetApp SnapMirror. La suite SnapManager nous permet de planifier la réplication d'images cohérentes de nos bases de données Exchange, SQL Server et Oracle, ainsi que de nos machines virtuelles VMware et Hyper-V.

Nous utilisons VMware Site Recovery Manager (SRM) pour automatiser la restauration de notre environnement VMware. Pour une opération de cette ampleur, c'est la seule façon dont nous pouvons automatiser la restauration et exécuter des plans de test pour les valider.

Cette approche n'est pas seulement simple et facile à gérer, elle offre également une restauration après incident plus poussée. Nous ne pouvions jusque là que créer une bande à partir de NetBackup pour la transférer vers le site de reprise après incident le jour suivant la sauvegarde.

Assurer l'évolutivité

Pour nous, cela signifie être capable de s'adapter aux besoins des utilisateurs tout en limitant la croissance du stockage et en réduisant les frais de gestion. Le point fort du stockage NetApp est la possibilité d'adapter les solutions aux besoins sans grands changements à mesure que l'utilisation évolue au niveau des secteurs scolaires. Par exemple, lorsque nous avons transféré nos données de NetWare vers des partages CIFS sur NetApp, nous n'avons pas eu de changements à apporter du côté NetApp car la licence CIFS était déjà en place. Cette approche offre de nombreux avantages, notamment de meilleures performances et disponibilités, une protection des données renforcée et une restauration utilisateur simplifiée.

Si un secteur scolaire souhaite utiliser la technologie Fibre Channel pour son environnement de serveur virtuel, ce n'est pas un problème. Et il en va de même pour la technologie iSCSI. Nous utilisons également NFS pour VMware dans certains secteurs scolaires, car nous n'avons qu'à créer un grand datastore auquel ils peuvent ajouter des machines virtuelles selon les besoins. Dans notre data center principal, nous avons récemment mis à niveau nos principaux commutateurs vers des commutateurs HP 10-Gigabit Ethernet entièrement redondants, et nous allons migrer les données de la technologie Fibre Channel à la technologie iSCSI. Le changement de protocole n'est pas si compliqué.

Grâce aux fonctions de NetApp, telles que le provisionnement fin, la déduplication et FlexClone, nous pouvons réduire les besoins de stockage de 30 à 50 % selon l'application. Tous nos nouveaux déploiements font l'objet d'un provisionnement fin et nous reconfigurons également nos volumes existants. Nous utilisons NetApp Operations Manager pour surveiller le provisionnement fin et éviter les pénuries. Notre processus d'acquisition peut prendre jusqu'à deux mois, il est donc essentiel de ne pas nous retrouver à court. Operations Manager fournit les outils et les rapports qui nous permettent d'assurer le provisionnement fin en toute confiance et évite de nous compliquer la tâche.

Nous nous sommes engagés dans la déduplication avec méfiance, mais à présent, nous l'utilisons quasiment partout. Nous avons pu constater 20 à 25 % de gain d'espace avec Exchange 2010, de 50 à 70 % avec VMware et 30 % avec les partages CIFS.

Tableau 2) Gain d'espace grâce à la déduplication pour le Broome-Tioga BOCES

Type de donnéesGain d'espace moyen
Microsoft Exchange 2010De 20 à 25 %
VMwareDe 50 à 70 %
Partages CIFS30 %

Nous utilisons également la technologie NetApp FlexClone pour libérer de l'espace de stockage dans notre environnement de déploiement et pour les tests de reprise après incident. FlexClone permet aux développeurs de créer un clone de base de données en quelques secondes sans occuper beaucoup plus d'espace disque. Cela signifie qu'ils peuvent réaliser des tests plus fréquents et plus approfondis. Pour la reprise après incident, nous pouvons associer la technologie SRM à la technologie FlexClone pour cloner les volumes répliqués sans interrompre la réplication en cours, puis utiliser ces volumes pour réaliser des tests complets de nos plans de reprise après incident, encore une fois en ne nécessitant que des quantités incrémentielles d'espace disque.

Conclusion

Avec les solutions NetApp, nous sommes en mesure de fournir aux secteurs scolaires des performances et des fonctions de haut niveau qui nécessiteraient un personnel qualifié s'il s'agissait de technologies concurrentes. Il est inutile de mettre en place un nouveau système NAS ni de stockage Fibre Channel. NetApp s'adapte à tous nos besoins en matière de stockage et de protection des données. Il était impossible de gérer tous nos besoins en stockage avec seulement deux personnes - ayant par ailleurs de nombreuses autres responsabilités - sans NetApp. NetApp nous aide à faire les bons choix pour les bonnes raisons.

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Michael Goodman travaille depuis 20 ans pour le Broome-Tioga BOCES dans le domaine de l'informatique. Il a commencé au service informatique comme assistant/programmeur d'application, puis est devenu responsable technique du groupe d'ingénierie. Il est actuellement en charge de la conception et de l'implémentation des solutions de stockage, de la virtualisation des serveurs, postes de travail et applications, de la sécurité du système et du réseau, ainsi que de la reprise après incident.

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À propos du Broome-Tioga BOCES

Le Broome-Tioga Board of Cooperative Educational Services (BOCES - comité d'enseignement des comtés de Broome et Tioga) a pour mission d'aider les écoles publiques de New York à contrôler leurs dépenses. Pour ce faire, le BOCES a adopté une approche novatrice qui consiste à proposer une infrastructure technique incluant des applications administratives et des services communs pour toutes ces écoles. Fondé en 1954, ce comité fonctionne comme une extension des secteurs scolaires locaux et du Département de l'éducation de l'État de New York. Comptant parmi les 37 autres structures de ce type et les 12 centres d'information régionaux également présents dans l'État, le BOCES s'occupe de 50 secteurs scolaires dans les comtés de Broome et de Tioga, soit plus de 70 établissements et quelque 67 000 élèves du primaire, du secondaire et de l'enseignement supérieur.

En savoir plus

System Manager 2.0
Par Michael Goodman, Broome-Tioga BOCES

Si vous n'utilisez pas les outils NetApp ou n'y avez pas jeté un œil dernièrement, vous serez étonné de la vitesse à laquelle ils se sont améliorés. J'utilise actuellement la version bêta de System Manager 2.0. Extrêmement intuitive et ergonomique, elle permet d'avoir une vision claire de la situation.

Elle exécute mes tâches quotidiennes et me laisse automatiser les opérations. Si j'ai besoin de recourir à une autre personne pour accélérer la réalisation d'une tâche en particulier, cet outil m'offre un moyen simple de le faire. Ancien administrateur UNIX®, j'ai toujours été un adepte de la ligne de commande. Pourtant, aujourd'hui je suis un utilisateur converti à System Manager.

(System Manager 2.0 est disponible depuis le 22 septembre 2011. Pour plus d'informations, consultez la page Web System Manager [Éd.].)

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Retour d'expériences sur Data ONTAP 8
Par Michael Goodman, Broome-Tioga BOCES

Dans notre data center principal et sur notre site de reprise après incident, Data ONTAP® 8.0.2 tourne sur nos systèmes 64 bits NetApp. En revanche, sur les systèmes des secteurs scolaires, nous avons toujours Data ONTAP 7G. Si nous avons choisi la mise à niveau vers la version 8, c'est essentiellement pour pouvoir utiliser des agrégats 64 bits et mieux exploiter nos deux disques SATA de 2 To, tel que décrit dans un récent article Tech OnTap).

Parallèlement à la mise à niveau de notre système de stockage principal vers Data ONTAP 8, nous avons procédé à la mise à niveau de nos contrôleurs FAS3240. Il m'est donc difficile de parler des performances associées. Je peux seulement confirmer la simplicité et la transparence de l'opération. Nous n'avons rencontré aucun problème lors de l'exécution de Data ONTAP 8 7-Mode.

Pour l'heure, la seule limitation que je vois est l'impossibilité de convertir un agrégat du 32 bits au 64 bits sans déplacement. Il faut migrer les données de l'agrégat 32 bits existant vers l'agrégat 64 bits. Je pense toutefois que cette fonctionnalité devrait voir le jour dans une future version de Data ONTAP 8.

(Avec Data ONTAP 8.1, un agrégat 32 bits existant peut être converti sans interruption et sans transfert de données en agrégat 64 bits. [Éd.].)