Virtualisation du stockage

Étude approfondie de la technologie de virtualisation du stockage : avantages, architecture et fonctionnement pour ajouter une couche d’intelligence à votre infrastructure de stockage des données.

Qu’est-ce que la virtualisation du stockage ?

La virtualisation du stockage (parfois appelée Software-Defined Storage ou SAN virtuel) consiste à regrouper en pool plusieurs baies de stockage physique des réseaux SAN et à les faire apparaître comme un seul dispositif de stockage virtuel. Le pool peut intégrer des matériels de stockage différents, provenant de différents réseaux, fournisseurs ou datacenters, dans une seule vue logique et 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 plus de flexibilité et des pools de ressources de stockage évolutifs. De plus, elle permet de virtualiser le matériel de stockage (baies et disques) sous forme de pools de stockage virtuel de la même manière que la virtualisation du calcul (VMWare ESX ou Hyper-V) virtualise le matériel de calcul (serveurs) en instances de machines virtuelles (VM).

La SNIA (Storage Network Industry Association) en donne même sa propre définition :

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.

Pourquoi envisager la virtualisation du stockage ?

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. Elle est encore plus importante maintenant, la quantité de données stockées ne cessant de croître de manière exponentielle chaque année.

La virtualisation du stockage peut être facilement utilisée pour répondre aux 7 problèmes suivants :

  1. Emprise d’un fournisseur exclusif
  2. Migration des données sur l’ensemble des 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.

Comment fonctionne la virtualisation du 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.

Schéma d’architecture de virtualisation du stockage
Schéma : serveur de virtualisation du stockage présentant à plusieurs serveurs de calcul un pool unifié, composé de trois types de baies de stockage différents.

Cela veut dire que vous pouvez mélanger les baies de votre SAN HPE 3Par, Dell Compellent, Pure Storage ou n’importe quel autre SAN de votre datacenter et les regrouper en un seul pool virtuel. Vous pouvez, en plus, répartir vos données d’application sur chacune des baies, sans avoir à vous occuper de la vitesse des disques.

Cette solution déplacera automatiquement les données chaudes et froides à la volée, d’une baie à une autre, en assignant simplement un numéro de niveau à chaque baie. Incroyable, n’est-ce pas ?

Les SAN classiques les plus répandus ne sont pas capables de gérer l’Auto-Tiering des données sur des baies de marques concurrentes. En d’autres termes, une baie Compellent ne peut pas être gérée en Auto-Tiering avec une baie Pure ou 3PAR parce qu’elle 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 indolore. En seulement 3 clics, vous pouvez commencer la migration de vos données entre les baies anciennes et les nouvelles, avec très peu d’interruption des applications et du système d’exploitation hôte, voire aucune.

Options de déploiement de virtualisation du stockage

Il peut sembler difficile à croire que les problèmes de stockage peuvent se résoudre simplement en ajoutant un logiciel. Mais c’est vrai : c’est aussi simple que ça. Laissez-nous vous montrer les 2 options de virtualisation du stockage les plus courantes 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 contrôleur de virtualisation du stockage. Il s’agit généralement d'un serveur x86 1U avec processeur, mémoire, ports réseau et Raid-1 pour le système d’exploitation, qui héberge 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 besoin d’ajouter une nouvelle baie et d’en supprimer une existante, il suffit de cliquer sur « Supprimer » pour vous débarrasser de l’ancienne, puis de cliquer sur « Ajouter au pool » pour commencer à utiliser le nouveau stockage. Vous pouvez ajouter un second nœud avec un stockage dédié pour créer un groupe de stockage hautement disponible avec 2 copies redondantes actives/actives de vos données.

Option 2 : SAN serveur convergent

Cette deuxième option nécessite un serveur x86 2U plus grand avec des spécifications matérielles supérieures et davantage de puissance. Vous optimiserez votre ROI en surdimensionnant vos disques, la mémoire et les ports réseau.

Avec un fond de panier de 24 disques 2,5 pouces, vous pouvez prévoir une capacité optimale en combinant des disques NVMe de 4To et/ou des disques SAS 10 000 tr/min. Certaines solutions hébergent jusqu’à 60 To ou même 80 To de capacité utile par serveur 2U.

Vous conservez les avantages de la première option, mais avec en plus l’apport de nouveaux disques internes combinés avec les baies SAN externes existantes sous le même pool virtuel. Vous gagnez sur les deux tableaux et traitez toujours 100 000 IOPS supplémentaires 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

Histoire de la virtualisation du stockage

Le pionnier en matière de virtualisation du stockage a été DataCore Software, une société fondée à Fort Lauderdale en février 1998 par George Teixeira et Ziya Aral. Cette société a été créée pour créer un logiciel permettant aux services informatiques d’acheter du stockage de base auprès de différents fournisseurs et d’y accéder sous forme de disques virtuels via un stockage en bloc.

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.

À partir d’octobre 2018, la virtualisation du stockage a été largement adoptée, mais ne s’est pas généralisée à l’ensemble des services informatiques. Une étude de marché menée par DataCore indique que l’adoption de la virtualisation du stockage est presque deux fois supérieure à celle du stockage hyperconvergé (37 % contre 21 %). 56 % des participants ont également fermement l’intention d’adopter ou d’étudier le Software-Defined Storage dans les 12 prochains mois.

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Le logiciel de virtualisation du stockage de DataCore assure la disponibilité de vos données en permanence, à des niveaux de performance que vous pensiez impossibles. Il vous aide également à faire des économies sur les dépenses d’investissement et d’exploitation en prolongeant la durée de vie des systèmes existants et en réduisant le temps de gestion et de migration des données à partir des baies de stockage.

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