1 Les solutions de stockage de grande capacité Présenté par BLANC Xavier et TAHIR Mohamed
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Les solutions de stockage de grande capacité
Présenté par BLANC Xavier et TAHIR Mohamed
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Le stockage grande capacité
Introduction
3
Intr
oduct
ion Près de 1,3 million de téraoctets de stockage en ligne installés en 2002
progression annuelle de 30 à 50% des besoins de stockage dans la plupart des grandes entreprises mondiales
Besoin réel des entreprises qui ont recours au stockage en réseau (stockage distribué)
Prolongement logique du réseau d’entreprise
- en attachement direct- constitué de baies de disques
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Intr
oduct
ion
Rôle des administrateurs systèmes:
Absorber et gérer des ressources de stockage dispersées sur des serveurs hétérogènes
prévenir les éventuelles défaillances et supporter ponctuellement un afflux imprévu de données
Choix entre plusieurs technologies dont 2 principales:le NAS et le SAN
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Intr
oduct
ion
SAN:Le stockage est accessible à travers un réseau qui lui est spécialement dédié. Sa principale fonction est de fournir aux serveurs un stockage consolidé basé sur le Fibre Channel
NAS:Serveur spécialisé, qui sert les fichiers et les données stockées aux postes clients et aux autres serveurs à travers le réseau
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Intr
oduct
ion
Différences essentielles entre SAN et NAS:
SAN NAS
Orienté paquets SCSI Orienté fichier
Basé sur le protocole Fibre Channel
Basé sur le protocole Ethernet
Le stockage est isolé et protégé de l'accès client général
Conçu spécifiquement pour un accès client général
Support des applications serveur avec haut niveau de performances SCSI
Support des applications client dans un environnement NFS/CIFS hétérogène
Déploiement souvent complexePeut être installé rapidement et facilement
NAS idéal pour servir les fichiers
SAN idéal pour les bases de données et le traitement des transactions en ligne
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Intr
oduct
ion
Autres protocoles utilisés par SAN:- iSCSI (Internet SCSI)- FCIP (Fibre Channel sur IP) - SoIP (Storage over IP, stockage sur IP)
Autres solutions de stockage:- Lecteurs de bandeDLT (Digital Linear Tape) et SLR (Scalable Linear Recording) - Faire sous traiter son stockage
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Intr
oduct
ion
Plan de la présentation:
1ere partie: NAS2e partie: SAN3e partie: Protocoles SAN4e partie: Virtualisation5e partie: Externalisation
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Le stockage grande capacité
1. Le NAS
101. Le
NA
S NAS: Network Attached Storage
Equipement le plus économique (2 à 3 fois moins cher que le SAN)
Autonome
Fonctionne comme un serveur de fichiers connecté aux serveurs par le réseau LAN (Ethernet et TCP/IP)
Ne travaille (contrairement au SAN) qu’avec des fichiers, et non des blocs de données
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Se compose, en général, d’un PC sécurisé avec une ou plusieurs cartes réseau Ethernet et de multiples unités de disques redondants (en configuration RAID) Capacité de stockage qui peut être facilement augmentée avec l’ajout de disques durs en supplémentaire
Utilise un SE qui peut être soit spécifique soit banalisé (Linux, BSD, Windows 2000)
1. Le
NA
S
Couche logicielle qui gère les disques du serveur et les authentifications
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Se connecte à plusieurs systèmes d’exploitation pour partager des données entre des clients et des serveurs disparates
1. Le
NA
S
Peut prendre en charge de multiples protocoles de partage de fichier: NFS pour les syst. UNIX
CIFS pour les syst. Microsoft AFP pour les syst. APPLE
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Avantages de NAS:
Facilité d'installation Allègement du serveur réseau
1. Le
NA
S
Simplification du partage de données
141. Le
NA
S Principales offres NAS
Auspex NSc3000A la fois un NAS et un SAN grâce aux fonctions de virtualisation
EMC ClariionUn NAS très haut de gamme qui flirte avec le SAN
HPStorageworksNAS
B2000Capacité de stockage maximale de 9,3 To
IBMTotalStorage NAS
300
Une solution NAS animée par Windows et dotée de fonctions de prévention des pannes
Network Appliance
NetCache C2100Leader sur le marché du NAS, NetApp propose une gamme de produits modulaires reposant sur un OS maison
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Le stockage grande capacité
2. Le SAN
162. Le
SA
N
SAN: Storage Area Network
Sous-réseau de l’entreprise exclusivement réservé au stockage
Chaque serveur voit l’espace disque d’une baie SAN comme s’il s’agissait de son propre disque dur
Principe:Baies de stockage SAN directement accessibles en mode bloc
172. Le
SA
N Exploite le plus souvent le protocole Fibre Channel qui offre un débit de 1 à 2 Gbit/s sur une distance max. de 10 km
Fibre Channel = 1 seul protocole pour gérer les connexions ( entre ordinateurs, entre périphériques et ordinateurs)
Comporte ses propres équipements Fibre Channel (cartes, câbles, commutateurs…) pour relier les serveurs de l’entreprise et les ressources de stockage (baies…)
182. Le
SA
N3 topologies différentes:
Topologie «point à point»
192. Le
SA
N La boucle arbitrée:
- Fréquemment utilisée- Jusqu’à 126 périphériques- Peu coûteuse- Partage de la bande passante- Fragilité de la boucle
202. Le
SA
N Topologie «fabric» ou commutée:
- Un ou plusieurs serveur - Switch(s) (en cascade) - Chaque périphérique est __accessible depuis chaque serveur - Débit : 100Mo/s par port
212. Le
SA
NAvantages du SAN:
Consolidation des informations et garantie de sécurité
Accélération de l'extraction des données
Simplification des sauvegardes et restaurations
Évolutivité exceptionnelle
Autonomie
222. Le
SA
NAutres fonctionnalités:
Sauvegardes et restauration automatisées
Archivage et récupération des données
Partage des données
Réplication automatique et en temps réel des données
232. Le
SA
N Principales offres SAN
EMC Synmetrix 8000Gamme complète de sous-système de stockage
IBM ESS 800/800 TurboUn haut de gamme puisant qui supporte de nombreux attachements
HDS Lightning 9900VUne architecture particulièrement performante reprise par HP et SUN
HP XP 1024Les baies XP reposent sur une base HDS
MTI V400Des solutions d’un bon ratio technico-économique
LSID178 FC
La conjugaison du savoir-faire de LSI Storage pour la partie contrôleur et Storagetek pour la partie virtualisation
Sun StoreEdge 9900Fer de lance SAN (sur une base HDS) pour accompagner les ventes de serveurs UNIX maison
SQLI SAN SQLI
Solution économique packagée par la SSII toulousaine et basée sur du matériel DELL et des logiciels libres (Linux RedHat, Apache, MySQL, PostgreSQL, Sendmail, OpenLDAP)
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Le stockage grande capacité
3. Protocoles destockage
253. Pro
toco
les
Transfère les données à 100 Mo/s
Permet d’intégrer tous les protocoles au matériel, ce qui économise au serveur les nombreux cycles machine utilisés par la pile TCP/IP
Plus efficace que TCP/IP pour les transferts de gros volumes TCP/IP plus adapté aux blocs de petite taille propres aux échanges en mode client-serveur
3.1. Fibre Channel
Peut envoyer des données jusqu’à 10 kilomètres
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Supporte ainsi SCSI, IP, IPI et HIPPI-FP et gère avec souplesse les multiples protocoles utilisés au quotidien par les utilisateurs tout en préservant les logiciels de contrôle actuels
Comparable à un système téléphonique dans la mesure où il transmet des signaux indépendants du langage ou du type de données transférées en encapsulant l’information
3. Pro
toco
les
Les 3 topologies possibles sont celles qu’utilisent le SAN (point à point, boucle arbitrée et commutée)
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Fibre Channel est plébiscitée par les constructeurs
3. Pro
toco
les
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Avantages de Fibre Channel :- Compatible avec plusieurs protocoles (ATM, Escon, SCSI, TCP/IP, vidéo...) dans une architecture San- Connectivité maximale de 126 périphériques en mode FC-AL- Vitesse de transfert des données 200Mo/s (bidirectionnel simultané) ou 100 Mo/s (bidirectionnel) - Câblage très allégé
Inconvénients de Fibre Channel :- Prix encore élevé
3. Pro
toco
les
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Standardisé depuis peu
Comble un vide entre NAS et SAN
3. Pro
toco
les3.2. iSCSI
Adopte le mode d’accès par blocs de données de SCSI (idem SAN)
Les commandes SCSI d’accès au données sont encapsulées dans des paquets IP
Considéré aujourd’hui comme un complément de Fibre Channel
303. Pro
toco
les Intègre des mécanismes d’authentification, de gestion du trafic de stockage
313. Pro
toco
les
Avantages:Coût (ne nécessite qu’un simple réseau Ethernet)
Inconvénients:Plus lent (vitesse dépend du réseau Ethernet)
Possibilité d’augmenter la vitesse de trafic grâce à des cartes accélératrices (TOE, TCP, Offload Engines)
323. Pro
toco
les
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Le stockage grande capacité
4. Virtualisation du stockage
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Consiste à regrouper des ressources physiques (disques, bandes) dans des entités logiques
4.
Vir
tualis
ati
oin L'utilisateur a l'impression qu'il dispose d'un disque associé à son ordinateur pour enregistrer ses données, alors qu'en fait celles-ci peuvent être stockées n'importe où sur le réseau
Permet de mutualiser les ressources, de les réaffecter en fonction en fonction des besoins des applications et de faciliter la réplication de données
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Gestion dynamique du système de stockage en fonction des besoins des serveurs et des capacités des baies
Pour l'administrateur, la virtualisation permet de traiter le stockage comme une chose abstraite
Il manipule des unités logiques Toutes les ressources hétérogènes sont ainsi administrées avec les mêmes outils de gestion, à partir d'une interface unique.
4.
Vir
tualis
ati
oin
36
SAN Point Control
SAN Area Manager
4.
Vir
tualis
ati
oin
37
2 technologies:- Solutions intrabandes ou
symétriques - Modèle hors bande ou
asymétriques
4.
Vir
tualis
ati
oin
Editeur HP Data Core FalconStor Veritas
Produit SV3000 SANSymphony 5.0 IPStor3ServPoint SAN ou
NAS
ApplianceWindows 2000/Intel
Windows 2000/Intel Linux ou Solaris/Intel Solaris/Sun Sparc
OS supporté
Solaris, HP-Ux et
Windows NT/2000
Aix, Solaris, HP-Ux etWindows NT/2000
Linux, Solaris, HP-Ux,
Windows NT/2000
Solaris, HP-Ux etWindows NT/2000
Protocoles supportés
FC et IP FC et IP FC et IP FC et IP
Prix HT ncA partir de 10 000 €
(1 To)A partir de 13 000 € nc
Virtualisation symétrique
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Exemple de solution de virtualisation symétrique: SANSymphony 5 de Data Core
4.
Vir
tualis
ati
oin
39
Avantages:- Usage amélioré des
ressources de stockage- Meilleure disponibilité- Interaction accrue entre
applications et stockage- Meilleure administration
4.
Vir
tualis
ati
oin
Inconvénients:- Manque de maturité- Pas de standard- Intégration avec les autres
outils d’administration- Solutions développées par de
nombreuses petites sociétés
40
Adoption du protocole Bluefin par la SNIA (Storage Networking Industry Association)
4.
Vir
tualis
ati
oin
Garantie d'interopérabilité et simplification de l'administration des équipements de réseaux de stockage But: s'affranchir des API propriétaires
intégration de 2 ou 3 ans selon les constructeurs
Prend en charge la description des objets de stockage et organise l'administration au travers de protocoles comme HTTP/Soap
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6. Externaliser son stockage
Le stockage grande capacité
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Emploi des SSP: entreprises dont les budgets ou le volume de données géré ne peuvent justifier l'acquisition d'un SAN interne
Louer du stockage à des SSP (Storage Service Provider) pour éliminer les coûts d'administration et d'entretien de parc
Fait suite au modèle ASP (Application Service Provider)
But d’ASP: diminuer les coûts d'usage de certains logiciels d'entreprise, messageries, …
4. Exte
rnalis
tion
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Capacité de stockage mondiale double chaque année et devrait passer le cap des 600 000 To en 2003
- Coût d’exploitation d’un SAN très important (en plus du SAN lui même): 25% du prix- “Pay as you eat” (“payez ce que vous consommez”)
Marché de 5,6 milliards de dollars en 2004 selon IDC (11,2 selon l’ESG)
4. Exte
rnalis
tion Avantages des SSP:
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Etude de cas
SSP: 6000 ou 8000 €/mois
Sur 1 année: plus cher que le prix de l'équipementSur 2 ans: atteinte du seuil de rentabilité avec les économies réalisées en frais d'administration et de maintenanceSur 3 ans: gain très important
4. Exte
rnalis
tion
45
Conclusion
Le stockage grande capacité
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Vers quelle technologie se tourner?
NAS: entreprise dont le besoin se limite à des accès fichierPas de modification du réseau local et raccord du serveur de stockage sur le câblage Ethernet existant
SAN: entreprise qui veut accéder à des blocs de données pour raccorder ses bases Oracle, par exemple
Concl
usi
on
47Concl
usi
on Complexité et confusion qui entourent ce choix
Recours de plus en plus important à des prestataires de services de stockage
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Cette présentation a été effectuée avec des œuvres de