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Déploiement de 9 000 bureaux virtuels
avec Rapid Cloning

La virtualisation des postes de travail permet aux entreprises de changer radicalement leur mode de fonctionnement. J'ai travaillé récemment avec une entreprise d'externalisation de processus métier qui profite de la technologie de virtualisation pour éliminer les centres d'appels traditionnels. L'équipe informatique développe une stratégie technologique grâce à laquelle les milliers d'agents du centre d'appels peuvent travailler depuis leur domicile. Ainsi, l'entreprise a pu interrompre ses investissements continus en biens immobiliers onéreux et dispose réellement d'une main-d'œuvre internationale.

En termes d'accès aux données les plus récentes, de sécurité et de prise en charge des environnements de travail des agents, le télétravail présente des défis uniques. Virtualiser les postes de travail pour permettre à jusqu'à 9 000 agents de travailler depuis n'importe quel emplacement câblé constitue une nouvelle approche. Je pense que certains éléments de cette solution impliquent un large éventail de situations, pas uniquement la prise en charge du centre d'appels :

  • L'infrastructure du bureau virtuel VMware® fournit à chaque agent un espace de travail sur mesure et sécurisé qui comprend les outils de prise en charge appropriés.
  • La technologie NetApp® FlexClone® autorise le provisionnement rapide et peu encombrant du poste de travail des agents.
  • Le logiciel NetApp SnapMirror® autorise la réplication des environnements de bureau actifs entre les trois centres de données de l'entreprise, Ainsi, une panne de l'un de ces centres n'induit aucune perte de données ni d'agents ne pouvant pas se connecter pendant une longue période.
  • La téléphonie IP permet la liaison téléphonique entre le client et le domicile de l'agent.

Dans cet article, je décris les méthodes utilisées par l'entreprise pour contacter et prendre en charge les utilisateurs où qu'ils soient dans le monde, parallèlement à la création d'une infrastructure extrêmement évolutive et capable de résister à la défaillance d'un site avec une interruption minimale des activités en cours. Je démarre par l'examen du processus d'évaluation de la technologie, je décris en détail le déploiement de cette technologie et je présente les résultats obtenus jusqu'à présent, de même que le travail restant.

Choix des technologies appropriées

Il y a environ six mois, lorsque j'ai rencontré l'équipe informatique de cette entreprise pour la première fois afin de discuter du stockage, ils avaient déjà pris un certain nombre de décisions technologiques impliquant une mise en réseau et logiciel de bureaux virtuels. Ils souhaitaient créer un environnement de bureau parfaitement adapté à chaque produit pris en charge et que chaque type de poste de travail soit un élément clonable. Ils avaient donc décidé de combiner Citrix pour obtenir les images des postes de travail et VMware pour les héberger. À ce stade, il s'agissait de la seule manière d'obtenir toutes les capacités dont ils avaient besoin.

Ils avaient également préféré iSCSI à Fibre Channel pour le stockage interne. L'entreprise s'était fortement engagée en matière de téléphonie IP et disposait d'un réseau IP mondial. L'équipe informatique était convaincue de la flexibilité de la technologie IP et souhaitait la conserver dans la mesure du possible.

Lorsque l'équipe a découvert la présentation de NetApp, trois technologies ont capté leur intérêt :

  • Prise en charge multi-protocole. Même si l'entreprise était sûre de son choix pour iSCSI, l'équipe informatique a reconnu que la capacité de NetApp à prendre en charge n'importe quel protocole pourrait leur permettre de changer d'idée au besoin. Les avantages de NFS dans les environnements virtuels les ont également interpelés.
  • FlexClone. L'équipe a immédiatement reconnu que la technologie NetApp FlexClone leur permettrait éventuellement de cloner les environnements de bureau et d'éliminer le besoin de combiner Citrix et VMware, leur premier choix. NetApp Rapid Cloning Utility (RCU) version 1.0 assurait l'intégration nécessaire entre NetApp Data ONTAP® et VMware.
  • Déduplication. Alors que NetApp FlexClone permettrait d'éviter à l'entreprise d'assurer la maintenance de 9 000 copies différentes de l'environnement d'exploitation, l'équipe savait également par expérience que les agents accumulent une grande quantité de données non structurées au cours de leur travail. La déduplication NetApp a été immédiatement perçue comme un moyen de réduire les besoins en stockage. Par exemple, si les 9 000 agents stockent chacun une copie d'1 Go, cette simple opération monopolisera pas moins de 9 To d'espace de stockage.

D'autres conversations ont permis à l'équipe informatique de prendre conscience de l'intérêt d'un autre ensemble de technologies NetApp, dont :

  • Module d'accélération des performances (PAM). Depuis les premiers tests effectués avec le stockage d'autres fournisseurs, l'entreprise savait déjà que le démarrage simultané de centaines de postes de travail virtuels surchargeait considérablement les sous-systèmes de disques. Il est indispensable de satisfaire les demandes d'E/S de ces « tempêtes de démarrage » pour ramener rapidement en ligne un grand nombre des postes de travail des agents des centres d'appels. Le module PAM de NetApp allège l'impact de cette tempête en mettant en cache les blocs composant l'image d'initialisation dès le démarrage du premier bureau virtuel, de sorte que les demandes de démarrage restantes sont essentiellement satisfaites à partir du cache.
  • SnapManager® pour infrastructure virtuelle (SMVI). La plupart des bureaux virtuels de cet environnement n'étant pas permanents, ils ne nécessiteront pas de sauvegarde (un nouveau poste de travail est créé pour chaque agent au début de chaque session de travail). SMVI représente donc pour l'entreprise un moyen d'automatiser la protection des postes de travail permanents qui est requise par les agents d'assistance des niveaux supérieurs ou par les utilisateurs devant accéder continuellement au même poste dans le cadre de leur travail.
  • SnapMirror. Lors de ma première rencontre de l'équipe informatique de cette entreprise, ils n'avaient pas encore établi de plan de reprise sur incident pour leur environnement de bureaux virtuels. Le logiciel NetApp SnapMirror fournit un moyen de répliquer régulièrement l'environnement des bureaux virtuels actifs d'un data center à l'autre.

En permettant à l'équipe informatique de reconsidérer ses décisions antérieures lors de la conception finale, cet ensemble exclusif de capacités NetApp a résolu nombre des problèmes rencontrés par l'entreprise.

Détails du déploiement

L'architecture finale de l'environnement de bureaux virtuels comprend cinq éléments principaux :

  • Des « modules » capables de prendre en charge jusqu'à 2 400 utilisateurs et composés de :
    • 2 baies de serveurs lames HP classe C avec 32 lames à huit cœurs, de 32 Go de mémoire chacune
    • Un système de stockage en clusters NetApp FAS3160 avec 20 To de stockage disque FC et 32 Go de mémoire dans 2 modules PAM
    • 4 commutateurs à lames Catalyst 3120
    • 2 commutateurs Catalyst 4948
  • VMware Virtual Desktop Manager (VDM) et VMware ESX
  • Utilitaire NetApp RCU version 1.0 sur chaque système de stockage NetApp pour assurer le clonage
  • NetApp SnapManager pour infrastructure virtuelle pour les sauvegardes automatisées et la restauration rapide et cohérente avec les applications
  • Logiciel NetApp SnapMirror pour la réplication des sites distants

En déployant deux de ces modules dans chacun de ces trois data center, l'entreprise sera à même de prendre en charge 9 000 utilisateurs avec seulement deux data center opérationnels. SnapMirror permettra de répliquer les environnements de bureau actifs de chaque data center vers un autre site pour assurer la redondance complète et des capacités de restauration en cas de déconnexion de l'un des data center.

Approches type pour l'amélioration des performances d'une application

Figure 1) Infrastructure de clonage rapide utilisée pour créer jusqu'à 9 000 bureaux virtuels

Clonage pour provisionnement rapide de bureaux virtuels. Le processus de clonage permet de créer des copies d'une image de bureau optimisée avec les outils appropriés et d'autres ressources pour chaque projet pris en charge par l'entreprise. Il exploite l'utilitaire NetApp RCU pour cloner des instances de chaque environnement en fonction du nombre d'agents recrutés pour travailler sur un projet. L'utilitaire RCU crée automatiquement un fichier d'importation placé dans VMware Virtual Desktop Manager de sorte que tous les bureaux virtuels soient enregistrés auprès du VDM et prêts à l'utilisation. Le bureau virtuel est cloné sous forme d'image virtuelle temporaire. Cette configuration entraîne la suppression des modifications apportées au bureau virtuel au cours de la session de l'agent dès que celui-ci se déconnecte. Cet état temporaire permet de s'assurer que l'environnement de prise en charge est standard et élimine le besoin d'une maintenance permanente de l'environnement de bureau personnalisé.

NFS remplace iSCSI. Lorsque nous avons commencé l'architecture de la configuration finale, le choix d'iSCSI a été réévalué. Pour finir, l'équipe informatique a préféré NFS à iSCSI pour les raisons suivantes :

  • Nombre de VM par LUN ou volume. Sur la base des résultats de la virtualisation des serveurs de NetApp et d'autres fournisseurs de stockage, 16 à 25 VM serveur par LUN sont généralement utilisés dans le déploiement de la virtualisation des serveurs. Avec les données limitées dont nous disposons sur le rapport bureaux virtuels/LUN, nous avons estimé qu'il serait de l'ordre de 30 à 75 par LUN. Par comparaison, un précédent projet de virtualisation de serveurs auquel j'ai participé prenait en charge 200 VM serveur par volume NFS.
  • Impact sur un serveur ESX. Le Test des performances multiprotocole NetApp avec VMware montre que NFS a moins d'impact sur les processeurs ESX que iSCSI. Une consommation CPU moindre se traduit par davantage de VM par serveur.
  • Provisionnement. Avec des milliers de VM, nous souhaitions que l'environnement de provisionnement soit aussi simple que possible et que les performances du stockage soient faciles à gérer. Sur la base des entretiens avec nombre de clients NetApp/VMware, l'équipe informatique a conclu que NFS se révélait le meilleur choix du fait de sa combinaison de performances, d'évolutivité et de simplicité de gestion.

Résultats obtenus et travail restant

Pour l'instant, l'entreprise a déployé un module en production complète et un second est en cours d'implémentation. L'équipe informatique est tout à fait satisfaite des résultats obtenus à ce stade :

  • Processus de clonage. Le processus de clonage tire actuellement parti de deux utilitaires NetApp. L'utilitaire rfwm (read-few-write-many) crée efficacement des copies de VM optimisées au sein du Datastore optimisé. NetApp FlexClone est exécuté pour cloner plusieurs copies peu gourmandes en espace du Datastore optimisé. Le temps nécessaire à l'exécution de ce processus dépend du nombre de VM présentes au sein du Datastore et du nombre de copies par volume nécessaires pour ce Datastore. La disponibilité prochaine d'une technologie FlexClone au niveau fichier dans Data ONTAP 7.3.1 prévoit d'assurer des délais de clonage encore plus performants et son implémentation est prévue pour bientôt.
  • Performances de démarrage. Le module PAM multiplie les performances par 4 par rapport à un démarrage sans mise en cache.
  • Performances des bureaux. À ce stade, les bureaux virtuels démontrent des performances très élevées. La plupart des utilisateurs indiquent qu'elles sont supérieures à celles d'un système d'exploitation local.
  • Sécurité. Offrir aux agents à domicile un poste de travail traditionnel entièrement chargé avec des informations potentiellement sensibles devant être protégées par un pare-feu local est un cauchemar en matière de sécurité. L'exécution des bureaux virtuels au sein du data center de l'entreprise élimine ces risques. Les agents accèdent à leurs postes de travail par l'intermédiaire d'une connexion de réseau privé virtuel (VPN) qui assure la sécurité. Les bureaux virtuels peuvent même comprendre un accès direct et sécurisé à l'entreprise du client. Par exemple, un agent assurant une assistance logicielle peut disposer d'un accès direct aux ressources internes, aux bases de données de dépannage et aux rapports relatifs aux problèmes du fournisseur du logiciel. Du fait de ces connexions réseau sécurisées entre les data center d'entreprise, le risque est bien plus faible que si les agents distants devaient accéder à ces ressources directement depuis leur domicile.
  • Capacité à prendre en charge les centres d'appels existants. Si l'objectif principal du projet était la prise en charge des agents distants, l'entreprise effectue à présent la transition en adoptant la même approche pour prendre en charge les centres d'appels existants. L'utilisation de postes de travail virtuels simplifie considérablement le processus de prise en charge des agents des centres d'appels et permet d'assurer l'uniformité du service. Tous les agents disposent des mêmes outils et des mêmes ressources et peuvent aisément demeurer à jour.
  • Reprise sur incident des postes de travail. Dans les environnements comme celui-ci, les postes de travail des employés sont essentiels, mais il est difficile et parfois impossible d'assurer un niveau raisonnable de reprise sur incident pour un grand nombre de systèmes physiquement dispersés. La virtualisation des postes de travail simplifie la protection de ces ressources sensibles. En cas de défaillance du matériel d'affichage d'un agent, l'utilisation d'un autre matériel lui permet d'accéder de nouveau rapidement à son poste de travail. Les postes de travail virtuels sont eux-mêmes protégés par une réplication vers un data center pair.
  • Pas de matériel distant. Les télétravailleurs devant disposer d'une connexion Internet haut débit et d'un ordinateur capable d'exécuter Internet Explorer, l'entreprise n'a pas besoin de fournir et d'assurer la maintenance de leurs ressources matérielles.

Dans les 18 prochains mois, l'équipe informatique envisage de se concentrer sur le déploiement des modules restants et d'activer la reprise sur incident entre les centres de données. Une fois le projet terminé, l'impact sur le fonctionnement de l'entreprise, en fait l'impact sur la façon dont l'entreprise conduit ces activités, sera substantiel.

Conclusion

Le contexte économique actuel oblige les entreprises à gagner en efficacité en pensant différemment. L'entreprise décrite dans cette étude de cas a entièrement repensé son approche des data center, et dispose à présent d'une infrastructure dont la maintenance sera bien moins onéreuse tout en offrant d'importantes nouvelles capacités et une plate-forme répondant à une croissance omniprésente. Combinée aux capacités de stockage exclusives de NetApp, la virtualisation des postes de travail a fait de ce déploiement une réalité.

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Jamon Bowen

Trey Layton
Ingénieur avant-vente
NetApp

Spécialiste de la conception des data center de nouvelle génération utilisant VMware, Trey travaille chez NetApp depuis 2006. La richesse de son expérience en matière de réseau et de virtualisation lui permet de maîtriser parfaitement l'évolution actuelle du stockage en réseau. Fort de plus de 18 années d'expérience en informatique, Trey a débuté sa carrière au sein de l'armée des États-Unis chez USCENTCOM où il assistait les groupes d'Opérations spéciales américaines en activité au Moyen-Orient. Il a également occupé des postes de consultant réseau et d'ingénieur système chez Eastman Kodak, GE et Cisco Systems.

 
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