Virtualisation du stockage

La virtualisation du stockage (parfois également appelée software-defined storage ou SAN virtuel) consiste à regrouper plusieurs baies de stockage physiques issues de réseaux SAN afin de les présenter comme un seul périphérique de stockage virtuel. Ce pool permet d’intégrer du matériel de stockage hétérogène provenant de différents réseaux, fournisseurs ou centres de données au sein d’une vue logique unique et de les gérer à partir d’une interface unique.

La virtualisation du stockage sépare le logiciel de gestion du stockage de l'infrastructure matérielle sous-jacente afin d'offrir davantage de flexibilité et des pools de ressources de stockage évolutifs. Mais ce n'est pas tout : elle permet également d'abstraire le matériel de stockage (baies et disques) en pools de stockage virtuels, à l'instar de la virtualisation des ressources de calcul (VMWare ESX ou Hyper-V) transforme le matériel de calcul (serveurs) en instances de machines virtuelles (VM).

L'association SNIA (Storage Network Industry Association) propose même une définition unique de la virtualisation du stockage:

application de la virtualisation aux services de stockage en vue d’agréger les fonctions ou les dispositifs, de masquer la complexité ou d’ajouter de nouvelles capacités aux ressources de stockage de bas niveau.

Cette technologie a été utilisée au fil des ans pour résoudre de nombreux problèmes liés à la croissance et à la gestion de grands volumes de stockage. Le stockage virtualisé est encore plus important maintenant, la quantité de données stockées ne cessant de croître de manière exponentielle chaque année.

La virtualisation du stockage permet de relever facilement les 7 principaux défis suivants :

1. Emprise d’un fournisseur exclusif
2. Migration des données entre baies
3. Évolutivité
4. Redondance
5. Performances
6. Coûts élevés
7. Gestion

Bien que les avantages de la virtualisation du stockage soient importants, il reste de nombreux écueils techniques à surmonter. Parmi les principaux obstacles figurent les environnements de stockage composés de composants matériels et logiciels hétérogènes, souvent fournis par plusieurs fournisseurs différents.

En virtualisant le stockage, vous pouvez rendre le système plus souple, car vous pouvez rapidement ajouter du matériel et le découvrir sur la plateforme logicielle de virtualisation. Ces ressources matérielles peuvent être réunies dans un pool de stockage virtuel mis à disposition de la plateforme de virtualisation.

Cela a créé une des plus grandes tendances du secteur du stockage, le stockage « scale-out », dans lequel il est possible d’ajouter rapidement de la capacité matérielle de manière modulaire. La virtualisation permet d’agréger et de gérer des données sur un large éventail de ressources physiques dans de vastes réseaux ou datacenters. Ces données peuvent être regroupées pour isoler les problèmes de performances, prévoir et résoudre les problèmes et anticiper les besoins futurs en capacité.

Quel que soit le matériel de stockage en votre possession aujourd’hui, le logiciel constitue le cerveau et la couche d’intelligence qui déterminent les fonctions, caractéristiques, services et avantages que vous pourrez proposer à vos hôtes, applications et utilisateurs finaux.

Si vous vous sentez submergé par les problèmes et les difficultés posés par le SAN existant, c’est le moment d’évaluer la solution Software-Defined Storage. Ses nombreux avantages sont trop précieux pour être ignorés.

Votre organisation ne peut pas se permettre de continuer à dépendre uniquement du stockage traditionnel. Il est temps de moderniser votre architecture de stockage.

Une des raisons principales pour lesquelles les entreprises adoptent le modèle de virtualisation du stockage est la nécessité de regrouper et de gérer tous les stockages existants sous une seule console, tout en exploitant des caractéristiques et des fonctions diverses.

Le nœud de virtualisation du stockage est essentiellement un contrôleur virtuel qui virtualise et gère votre stockage physique. Toutes vos baies de disques sont placées à l’intérieur d’un « pool virtuel » et provisionnées de manière granulaire pour une capacité maximale. Une fois le pool virtuel créé, les « disques virtuels » sont également créés à l’intérieur, puis présentés à vos serveurs hôtes comme des LUN bruts pour stocker les données.

Cela signifie que vous pouvez commencer à combiner les baies de votre HPE 3Par, Dell Compellent, Pure Storage ou de n'importe quel SAN présent dans votre centre de données, puis les regrouper au sein d'un pool virtuel. À cela s'ajoute la répartition des données de vos applications sur l'ensemble des baies, quelle que soit la vitesse des disques.

Cette solution de virtualisation du stockage transfère automatiquement les données froides et chaudes à la volée vers toutes les baies de stockage en attribuant simplement un numéro de niveau à chacune des baies. Incroyable, non ?

La plupart des SAN traditionnels courants ne permettent pas la répartition automatique des données entre les baies de différents fabricants. En d'autres termes, une baie Compellent ne peut pas effectuer de répartition automatique avec une baie Pure ou 3PAR, car cette fonctionnalité n'est pas prise en charge par ces fournisseurs.

Une façon rapide de contourner cet obstacle consiste à utiliser un nœud de virtualisation du stockage qui peut exploiter tous les SAN du monde. Un logiciel de virtualisation du stockage vous permet de réaliser ce que les SAN classiques ne permettent pas de faire en natif. Si jamais vous devez remplacer un des SAN traditionnels onéreux, vous êtes libre de rechercher des solutions de rechange plus économiques et de continuer à combiner différents types de stockage physique.

Ne vous inquiétez pas pour la migration de vos données de l'ancien SAN vers le nouveau système de stockage, plus économique. Votre plateforme logicielle de virtualisation rend ce processus simple et sans souci. En seulement trois clics, vous pouvez commencer à migrer vos données depuis les anciens systèmes obsolètes vers les nouvelles baies, avec un temps d'indisponibilité minime, voire nul, pour les applications et le système d'exploitation hôte.

L'idée de résoudre les problèmes de stockage en ajoutant simplement un logiciel peut sembler difficile à croire. Mais c'est pourtant vrai : c'est aussi simple que cela. Laissez-nous vous présenter les deux types de virtualisation du stockage les plus courants disponibles aujourd'hui.

N’oubliez pas que votre SAN existant est également constitué de logiciel et de matériel. Avec la virtualisation du stockage, vous mettez simplement à niveau la partie logicielle en gardant le même matériel. Cela facilite le déploiement et la migration vers cette architecture.

Par conséquent, vous devez déterminer si vous souhaitez uniquement virtualiser le stockage existant ou ajouter un nouveau stockage et vous débarrasser de vos anciennes baies.

Option 1 : Nœud de virtualisation du stockage

La première option consiste en un nœud de contrôleur de virtualisation du stockage. Il s'agit généralement d'un serveur x86 1U équipé d'un processeur, de mémoire, de ports réseau et d'une matrice RAID-1 destinée au système d'exploitation, afin d'héberger le logiciel de virtualisation.

L’étape suivante consiste à raccorder vos baies SAN existantes via des connexions iSCSI ou FC au nouveau contrôleur de virtualisation du stockage. Ensuite, vous pouvez connecter vos hôtes et commencer à présenter des disques virtuels à chacun des hôtes.

À ce stade, il vous suffit d’ouvrir une console de gestion unique pour vos tâches quotidiennes d’administration du stockage. Vous bénéficiez toujours de tous les services de stockage professionnels offerts par le logiciel de virtualisation, même si le logiciel sous-jacent n’a pas de licence requise pour ces caractéristiques et fonctions.

Si vous avez un jour besoin d'ajouter un nouveau baïe et de supprimer un ancien, il vous suffit de cliquer sur « Supprimer » pour vous débarrasser de l'ancien, puis sur « Ajouter au pool » pour commencer à utiliser le nouveau stockage. Vous pouvez ajouter un deuxième nœud doté d'un stockage dédié afin de créer un groupe de stockage hautement disponible comprenant deux copies redondantes de vos données en mode actif/actif.

Option 2 : SAN sur serveur convergent

Cette deuxième option nécessitera un serveur x86 2U plus puissant, doté de caractéristiques matérielles supérieures, afin d'offrir davantage de puissance de calcul. Vous avez tout intérêt à optimiser votre retour sur investissement en optant pour des disques, une mémoire et des ports réseau de plus grande capacité.

Si vous optez pour le fond de panier équipé de 24 disques de 2,5 pouces, vous pouvez obtenir une capacité de stockage considérable en combinant NVMe de 4 To et/ou des disques SAS 10k. Dans certains cas, nous avons observé des solutions offrant jusqu’à 60 To, voire 80 To, de capacité utile par serveur 2U.

Vous bénéficiez toujours des mêmes avantages que ceux mentionnés pour la première option, mais vous y ajoutez désormais une nouvelle dimension en combinant de nouveaux disques internes et des baies SAN externes existantes au sein d’un même pool virtuel. Vous profitez ainsi du meilleur des deux mondes tout en atteignant plus de 100 000 IOPS avec des temps de réponse inférieurs à la milliseconde.

La plupart des entreprises commencent par le nœud de virtualisation du stockage et le transforment éventuellement en serveur SAN convergent en ajoutant des disques internes pour augmenter la capacité, sans entraîner de grosses dépenses d’investissement.

Avec cette configuration, tous vos problèmes de performance seront résolus, et vous pourrez continuer à évoluer en ajoutant des baies ou des nœuds. Résultats :

• Plus de redondance
• Moins de coûts
• Stockage géré à partir d'une seule interface
• Performance et évolutivité

Le pionnier de la virtualisation du stockage fut DataCore Software, une société fondée à Fort Lauderdale en février 1998 par George Teixeira et Ziya Aral. Cette société a été créée dans le but de développer un logiciel permettant aux services informatiques d'acquérir des solutions de stockage standard auprès de différents fournisseurs et d'y accéder sous forme de disques virtuels via le stockage en blocs.

Au fil du temps, d’autres sociétés ont créé des produits similaires de virtualisation du stockage. Cependant, DataCore continue à innover et à développer de nouvelles technologies, telles que l’Auto-Tiering et la mise en miroir synchrone, donnant lieu à plus d’une douzaine de brevets pour les technologies de base.

En octobre 2018, la virtualisation du stockage était largement adoptée, mais elle n'était pas encore généralisée dans tous les services informatiques. Une étude de marché menée par DataCore indique que le taux d'adoption de la virtualisation du stockage est environ deux fois supérieur à celui de l'hyperconvergence (37 % contre 21 %), 56 % des personnes interrogées envisageant sérieusement ou prévoyant d'envisager software-defined storage des 12 prochains mois.