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Virtualisation des applications stratégiques avec Clustered Data ONTAP 8®
Vaughn Stewart
Directeur et promoteur des solutions de virtualisation

Il est toujours instructif de découvrir les nouvelles tendances qui émergent de la base de clients NetApp. Au cours de ces 18 derniers mois environ, nous avons constaté une augmentation significative du nombre d'initiatives de virtualisation des applications stratégiques. L'un des objectifs prioritaires de ces initiatives est d'étendre les avantages du cloud privé à ces applications en vue d'améliorer la souplesse de l'entreprise, tout en optimisant la disponibilité des applications. Souvent, le succès global de ces efforts dépend de la solution choisie dans la couche de l'infrastructure.

L'une des avancées les plus négligées rendues possibles par l'infrastructure virtuelle est sa capacité à faciliter la standardisation des opérations du data center. En retirant à la couche matérielle la tâche consistant à utiliser les ressources de calcul, vous bénéficiez d'un data center piloté par logiciel, ce qui vous permet d'attribuer dynamiquement davantage de ressources de calcul à des applications stratégiques en cas de charges de travail élevées, d'automatiser le flux de production et d'orchestrer l'infrastructure, par exemple.

Les infrastructures de stockage traditionnelles ne sont pas en mesure d'offrir ce niveau de souplesse en termes d'utilisation des ressources. Suite à l'introduction de l'architecture Clustered Data ONTAP 8®, NetApp a permis de faire d'énormes progrès en réalisant une infrastructure de stockage définie par logiciel. Elle vous permet de standardiser les opérations du serveur et de stockage et de procéder à une affectation dynamique des ressources ; les applications stratégiques virtualisées peuvent vraiment tirer profit de ces fonctionnalités.

Qu'est-ce qu'une application stratégique ?

Quels sont donc les éléments constitutifs d'une application stratégique ? Il s'agit généralement des « habitués », à savoir Microsoft® Exchange, Microsoft SQL® Server, Microsoft SharePoint®, Oracle® Database, les applications Oracle et SAP®. Au sens plus large, une application est dite stratégique lorsque sa non-disponibilité a des répercussions sur la productivité, la satisfaction de la clientèle et les revenus encaissés. Si l'on se base sur cette définition, les applications stratégiques existent sous de multiples formes. Certaines sont prêtes à l'emploi tandis que d'autres sont moins connues. Nombre d'entre elles comportent plusieurs niveaux ou se caractérisent par un degré élevé de personnalisation tandis que d'autres, moins nombreuses, sont orientées vers un secteur d'activité ou un marché spécifique.

Bien que nous ne puissions pas suivre l'évolution de la virtualisation de chaque application stratégique, nous disposons néanmoins de données concernant quelques-unes des applications d'entreprise prêtes à l'emploi.

Pourcentage des instances d'applications stratégiques s'exécutant déjà sur VMware® (Source : enquête clients VMware, janvier 2010 et juin 2011).

Figure 1) Pourcentage des instances d'applications stratégiques s'exécutant déjà sur VMware® (Source : enquête clients VMware, janvier 2010 et juin 2011).

Exigences pour les applications stratégiques

Trois exigences doivent impérativement être satisfaites pour assurer la virtualisation d'applications stratégiques :

  • Disponibilité : elle doit être supérieure ou égale à celle de la même application exécutée dans un environnement physique.
  • Performances : elles doivent également être supérieures ou égales à celles observées dans l'espace physique. La couche de virtualisation peut ralentir les performances. Si tel est le cas, vous devez savoir comment y remédier.
  • Gestion : vous devez être en mesure de gérer des fonctions opérationnelles, comme la sauvegarde et la restauration d'une application, la reprise après incident ou la migration de données, sur des volumes de données très importants.

Ces exigences concernent autant les serveurs que le stockage. Les plateformes d'hyperviseur actuelles sont tout à fait capables de satisfaire les besoins en ressources des charges de travail applicatives les plus exigeantes. Elles assurent également la haute disponibilité des applications qui ne peuvent pas la garantir correctement en mode natif.

Les hyperviseurs fournissent également des mécanismes de gestion des données pour migrer sans interruption les jeux de données en cas de contraintes appliquées aux ressources ou de renouvellement de l'infrastructure, mais cette approche de la gestion des données est plutôt réactive par nature. Lorsqu'une condition non optimale se produit, par exemple en cas de problème lié aux performances de stockage, vous devrez peut-être affronter cette difficulté jusqu'à ce que la migration des données soit terminée et que les ressources soient disponibles pour gérer les variations des charges de travail. Ces mécanismes peuvent également introduire un certain nombre de problèmes en aval qui ont des répercussions sur des domaines importants, tels que la réplication, la restauration des données, les économies en termes d'espace de stockage, etc.

Cluster-Mode répond aux besoins des applications stratégiques

Depuis la commercialisation de Clustered Data ONTAP 8®, NetApp a introduit une plateforme de stockage révolutionnaire, conçue pour prendre en charge les exigences de toute charge de travail virtualisée déployée sur un cloud privé. Cluster-Mode transforme le cluster de stockage NetApp traditionnel à deux nœuds en une infrastructure de stockage colossale à 24 nœuds. Cette nouvelle fonctionnalité de cluster offre un unique point de gestion du stockage tout en permettant une évolutivité remarquable des performances et de la capacité.

Data ONTAP est la première plateforme de stockage qui déleste le matériel des tâches de gestion et d'accès aux données. Vous bénéficiez ainsi d'une plateforme de stockage dotée de fonctionnalités similaires à celle d'un hyperviseur qui peut être contrôlée par le biais d'interfaces logicielles, sans interruption de l'activité. Pour cela, NetApp fait appel à un mécanisme de profil de stockage appelé Vserver. Il permet de procéder à une affectation dynamique des ressources de stockage à la demande, sans temps d'indisponibilité, reconfiguration ou tout autre effet négatif qui survient lorsque vous dépendez de mécanismes de copie « en force brute » pour gérer les données.

Cluster-Mode reprend tout ce qui fait la réputation de NetApp, à savoir la reconnaissance des applications, les sauvegardes et réplicats basés sur des copies snapshots, l'ensemble de technologies d'efficacité du stockage le plus étendu du marché, y compris la déduplication, le provisionnement fin, la compression et les clones compacts, ainsi qu'une disponibilité et une fiabilité éprouvées, pour les intégrer à un nouveau modèle en vue de fournir des services de stockage.

Cluster-Mode transforme votre infrastructure de stockage en une infrastructure :

  • Immuable. Les données sont toujours disponibles et accessibles en cas d'événements affectant le matériel, comme la maintenance, la migration des données, les mises à niveau et les renouvellements technologiques.
  • Illimitée. Les ressources de stockage de cluster peuvent passer de quelques téraoctets à 50 pétaoctets et de quelques milliers d'opérations IOPS à plus d'un million. Elles peuvent résider dans plusieurs espaces de noms ou dans un seul espace de noms logique.
  • Intelligente. La gestion avancée des données, conçue spécialement pour gérer l'évolutivité des données, fournit un nouvel ensemble de fonctionnalités capables d'assurer la continuité des opérations et de les rationaliser.

Ces fonctionnalités, alliées à celles des principaux hyperviseurs, vous aident à virtualiser vos applications stratégiques.

Infrastructure immuable

Les applications stratégiques doivent bien évidemment pouvoir bénéficier d'un niveau de service permanent. Toutes les applications prêtes à l'emploi mentionnées auparavant intègrent des mécanismes et des options de haute disponibilité, principalement parce que l'infrastructure sur laquelle elles s'exécutent n'offre pas cette dernière caractéristique. Comme première mesure de protection contre les temps d'indisponibilité, déterminez quel est le moment opportun pour déployer ces fonctionnalités intégrées et les utiliser lorsque cela s'avère intéressant en termes de coûts.

En outre, votre infrastructure doit jouir d'une haute disponibilité. Du point de vue du stockage des données, cela signifie plus que de simples chemins d'E/S et composants matériels redondants. NetApp met à votre disposition plusieurs technologies clés qui protègent et optimisent la disponibilité. Fondées sur la fiabilité éprouvée des paires haute disponibilité NetApp® et sur la technologie RAID-DP®, ces technologies protègent vos données et vous permettent de conserver en ligne vos précieux jeux de données, tout en garantissant leur disponibilité presque indéfiniment.

Continuité de l'activité. Dans la mesure où un cluster de stockage est composé de plusieurs nœuds et où le point d'accès est un profil logiciel, vous pouvez déplacer d'importantes charges de travail de plusieurs machines virtuelles entre les contrôleurs de stockage et/ou les types de disques au sein du cluster, sans interruption de l'activité. Finis les arrêts de fonctionnement pour maintenance ou renouvellement du matériel, réforme des actifs, etc.

Réplication intégrée aux applications stratégiques. La technologie de réplication NetApp permet une intégration complète à Exchange, SQL Server, SharePoint, Oracle et SAP pour assurer la cohérence des données répliquées vers un site de reprise après incident et garantir une restauration rapide des services.

Capacités et performances illimitées

Les besoins des applications stratégiques en termes de capacité peuvent augmenter rapidement tandis que leurs besoins en termes de performances peuvent considérablement varier entre les périodes de pointe et les périodes creuses. Cluster-Mode met à votre disposition les outils nécessaires pour répondre à vos besoins en termes de capacité et de performance, sans gaspiller vos ressources ni laisser votre matériel onéreux inactif.

Évolutivité dynamique. Grâce à la souplesse engendrée par l'abstraction du profil de stockage, vous pouvez procéder à une affectation dynamique des ressources pour satisfaire les besoins de chaque charge de travail et les réallouer ailleurs lorsqu'elles ne sont plus utiles.

Il est plus facile de faire évoluer une application stratégique tout au long de sa durée de vie s'il est possible de modifier de façon dynamique les ressources de stockage (capacité et IOPS) qui y sont affectées. Une application peut passer du stade de développement et de test à celui de la production, pendant des périodes de pointe, avant d'atteindre la phase de retrait final.

La possibilité d'augmenter et de diminuer les ressources de stockage à la demande ouvre la voie à de nouvelles méthodes de travail. La possibilité de réallouer des ressources de calcul et de stockage à l'unisson sans reconfigurer l'environnement crée une infrastructure cloud plus dynamique et plus efficace.

Adaptation instantanée aux variations des charges de travail. Les environnements clouds doivent s'adapter aux variations imprévues des charges de travail applicatives. NetApp a développé Virtual Storage Tiering pour offrir une meilleure réponse dynamique lorsque de tels événements se produisent. Flash Cache est un cache de contrôleur modulaire évolutif destiné à accueillir les données fortement utilisées lues de manière aléatoire. Flash Pool allie disques SSD et disques rotatifs pour mettre à votre disposition une baie FAS hybride mieux adaptée aux lectures et écritures aléatoires. Flash Accel intègre les atouts de VST à l'hyperviseur vSphere® pour que les applications sensibles à la latence bénéficient de performances d'E/S ultra-rapides.

Utilisées conjointement, ces technologies créent un niveau de performance à la demande qui protège la réactivité des applications stratégiques en cas d'augmentation inattendue de l'activité.

Gestion intelligente.

La mobilité incomparable des informations offerte par Cluster-Mode garantit la transparence de votre infrastructure de stockage. Les données peuvent circuler librement dans le cluster en fonction des demandes, stratégiques ou non, de l'utilisateur. Les fonctionnalités stratégiques de gestion, telles que la migration, la sauvegarde et la réplication, s'adaptent au fur et à mesure que les ressources utilisées par une application augmentent.

Dans le cadre d'une migration des données d'hyperviseur (non assistée par le stockage), les données transitent par le serveur. Elles sont lues bloc par bloc depuis l'emplacement d'origine jusqu'au serveur avant d'être écrites au nouvel emplacement. Par comparaison, dans un cluster NetApp, les données transitent selon la vitesse de stockage dans une interconnexion en cluster dédiée très rapide. La bande passante disponible qui permet les activités de transfert des données augmente en même temps que votre cluster. Les résultats parlent d'eux-mêmes.

Au salon VMworld 2012, le fondateur de NetApp, Dave Hitz, a été rejoint par Luke Norris de PeakColo, qui a expliqué comment Cluster-Mode permet à l'entreprise de déplacer en masse, en toute souplesse, des machines virtuelles en colocation. Dans un cas, un client de PeakColo travaillant dans un environnement Oracle de 30 machines virtuelles soupçonnait un problème de performance de stockage.

PeakColo a migré la charge de travail pratiquement instantanément, en toute transparence, d'un disque SATA vers un disque SSD. Le client a pu ainsi déterminer que le problème de performance était lié au code et non à la couche de stockage. En écartant aussi rapidement la responsabilité du stockage, le client a pu se recentrer en peu de temps sur les développeurs d'applications.

Points de restauration sur disque. Étant donné l'impact de l'augmentation exponentielle des données sur les applications stratégiques, il ne suffit plus d'adopter des méthodes de transfert de données de plus en plus rapides pour satisfaire les besoins en termes de fenêtres de sauvegarde. L'objectif est de disposer de points de restauration sur votre disque principal et de laisser la baie de stockage répliquer automatiquement les données sur une autre cible de stockage. Cluster-Mode permet donc d'utiliser des copies NetApp Snapshot™ et la technologie de réplication SnapMirror® dans le cadre d'une approche de protection intégrée des données de conception évolutive qui repose sur une efficacité du stockage éprouvée. La capacité de stockage des machines virtuelles actuelles peut croître de 1 To à 10 To sans changer la fenêtre de sauvegarde ni augmenter la durée de réplication. La suite de produits NetApp SnapManager® intègre étroitement ces technologies à Exchange, SQL Server, SharePoint, Oracle et SAP pour que la sauvegarde et la réplication soient non seulement rapides, mais également parfaitement cohérentes avec les applications.

Croissance transparente Pour étendre la plateforme de stockage Cluster-Mode sans toucher aux hôtes, il suffit d'ajouter des nœuds au cluster. Dans le cadre de cette extension, le modèle des nouveaux nœuds ne doit pas nécessairement être identique à celui des nœuds existants. Vous pouvez combiner les plateformes NetApp les plus récentes avec le matériel déjà installé dans votre cluster, puis retirer les plateformes plus anciennes sans jamais mettre les données hors ligne. Cluster-Mode permet d'effectuer ces modifications sans que l'activité ne soit interrompue.

Identification et correction des machines virtuelles mal alignées. L'alignement incorrect des partitions au sein des machines virtuelles est un problème courant qui mine toutes les plateformes de stockage. Le plug-in NetApp Virtual Storage Console (VSC) pour VMware vCenter™ propose une fonctionnalité d'optimisation et de migration qui identifie et corrige les problèmes d'alignement incorrect sans interruption de l'activité.

Contrôle délégué aux propriétaires d'applications. Cluster-Mode vous permet de déléguer le contrôle sur quelques-unes ou la totalité des fonctions de chaque profil de stockage aux propriétaires d'applications. Les propriétaires d'applications bénéficient d'une plus grande souplesse et sont plus à même de répondre rapidement aux exigences quotidiennes.

Conclusion

Une infrastructure virtuelle pour des applications stratégiques requiert un niveau supérieur de disponibilité, de performance et de gestion. La combinaison d'hyperviseurs modernes et de Clustered Data ONTAP 8® vous permet de standardiser votre approche des opérations et de créer un data center défini par logiciel à la fois fiable, évolutif et dynamique, facile à gérer et plus efficace qu'une infrastructure traditionnelle. Par conséquent, un environnement d'applications virtualisé avec cette technologie bénéficie d'une disponibilité supérieure à celle des environnements physiques tout en offrant des performances identiques, voire supérieures (sans laisser vos ressources importantes inactives en période creuse) et un niveau de gestion impossible à atteindre dans des environnements non virtualisés.

La conception révolutionnaire de NetApp Clustered Data ONTAP 8® offre des avantages presque identiques à ceux d'un hyperviseur serveur pour répondre aux exigences de la virtualisation avancée et du cloud computing. Lorsque le matériel est délesté des tâches de gestion et d'accès aux données, vos applications stratégiques bénéficient de performances, d'une capacité et d'une souplesse incomparables.

 Vous avez des commentaires sur Clustered Data ONTAP 8® ?

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Article écrit par Vaughn Stewart, Directeur et promoteur des solutions de virtualisation et de cloud computing

Vaughn Stewart est directeur et promoteur des solutions de virtualisation et de cloud computing au sein de NetApp. Il représente NetApp sur Open Virtualization Alliance, publie un blog sur le stockage virtuel et est co-auteur du livre Virtualization Changes Everything, récemment publié. Il est à l'origine d'une demande de brevet en attente, est reconnu par VMware comme vExpert et possède plusieurs certifications reconnues dans le secteur.

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Virtualization Changes Everything: Storage Strategies for VMware vSphere and Cloud Computing

Ce nouveau livre de Vaughn Stewart et Mike Slisinger travaillant chez NetApp a été spécialement écrit pour apporter des informations précises sur la haute disponibilité, l'efficacité, l'intégration et les performances de votre stockage cloud. Son introduction a été écrite par le Dr. Stephen Herrod, Directeur technique chez VMware, et l'avant-propos est de Duncan Epping, spécialiste de VMware sur YellowBricks.

Vous pouvez commander un exemplaire sur Amazon.com ou chez Barnes & Noble.


Compléments d'information sur Cluster-Mode

Vous pouvez également consulter les articles Tech OnTap® suivants sur Cluster-Mode.

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