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La révolution du stockage est en route : Quelle vision technologique pour EMC en 2013 ?


A l’occasion d’EMC Forum 2012, Sébastien Verger, notre CTO EMC France, a levé le voile sur les évolutions de l’offre EMC attendues pour 2013 en mettant l’accent, sans trop de surprise pour les amateurs de stockage EMC, sur l’intégration de la technologie Flash de bout en bout entre serveurs et baies de stockage…

La mémoire Flash va jouer un rôle clé dans la transformation des architectures de stockage des prochaines années. C’est ce que Seb a pointé du doigt pendant le keynote  d’EMC Forum 2012 qui se tenait à Paris, au Carrousel du Louvre le 15 novembre dernier.

La raison fondamentale de l’importance de la Flash tient à une question d’architecture des systèmes informatiques : si la performance des processeurs a explosé au cours des dernières années, celle des disques durs n’a pas suivi ce qui fait que le stockage est devenu un goulet d’étranglement pour les performances.

Un goulet qu’il est possible de faire disparaître avec la mémoire Flash.

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L’impact de la Flash sur les systèmes de stockage est lié à ses caractéristiques uniques en matière de rapport performances/prix.

Pour se faire une idée du fossé qui s’est creusé entre stockage et « compute » il suffit de comparer le temps d’accès d’une mémoire vive, d’un disque dur et d’une mémoire Flash. La première a un temps d’accès de 2 nanosecondes, tandis que le second a un temps d’accès typique de 5 à 6 millisecondes (pour un disque SAS) et du double pour un disque SATA.

Une mémoire Flash de dernière génération, de son côté, a un temps d’accès de l’ordre de 60 nanosecondes. Ecrit ainsi les différences ne sont pas parlantes mais si on les ramène à une échelle plus courante la différence est criante : posons comme hypothèse que le temps d’accès de la mémoire vive est de 1s, ce qui nous amène, en gardant les mêmes proportions, à un temps d’accès pour la mémoire Flash de 30s alors qu’il estde 28 jours et 23 heures pour un disque dur SAS ! Cela veut dire qu’au lieu d’attendre 1s pour atteindre une donnée en mémoire vive, le processeur doit attendre 30s, s’il doit la chercher dans une carte flash locale et près d’un mois s’il lui faut aller la lire sur le disque dur… Le pire est que ce différentiel va croissant : le temps d’accès aux mémoires continue de s’améliorer, tandis que celui des disques durs n’a plus évolué depuis bientôt dix ans. Comme l’explique Sébastien Verger, l’ironie est que les utilisateurs comprennent bien la différence, en tout cas ceux qui ont équipé leur ordinateur d’un SSD, le simple remplacement du disque dur par un disque à mémoire Flash apportant une amélioration des performances sans commune mesure avec celle permise par l’utilisation d’un processeur plus rapide.

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Un usage judicieux des disques SSD permet d’améliorer considérablement la performance d’une baie de stockage tout en réduisant ses coûts.

Fort de ce constat, EMC entend utiliser au mieux les bénéfices que procure la mémoire Flash sur l’ensemble de la chaine reliant serveurs et stockage. Le premier étage auquel EMC a appliqué la technologie est bien évidemment les baies de stockage. Selon Sébastien, il suffit d’installer 2,5 à 10% de la capacité d’une baie de stockage en disques SSD pour doper de façon significative les performances, tout en abaissant les coûts et la consommation électrique.

L’utilisation de disques SSD permet en effet d’éliminer le recours à des disques SAS coûteux mais aussi très gourmands en énergie et de les remplacer par des disques SATA. Le système de tiering des baies permet alors de cibler les opérations d’I/O les plus intensives vers la Flash et d’utiliser le pool de capacité SATA pour le stockage « à froid » des données.

Actuellement, plus de 60% des baies VNX et VNXe vendues embarquent un étage de stockage Flash.

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La baie 100% Flash « Project X » promet des performances explosives couplées à une très grande simplicité d’utilisation

L’étape suivante sur le marché des baies de stockage est l’arrivée d’une nouvelle catégorie de systèmes de stockage basés à 100% sur la mémoire Flash afin d’offrir des performances aussi élevées que possible. Comme l’explique Sébastien, c’est le « Project X » d’EMC, qui s’appuie sur la technologie rachetée à l’Israélien XtremIO.

La baie de stockage qui en résultera promet des performances inconnues à ce jour, à savoir plus d’un million d’IOPS soutenus, et ce quel que soit le type d’application. La baie combine l’usage de la Flash comme support de stockage avec un usage systématique de la déduplication de données (afin de minimiser l’usure de la Flash mais aussi d’optimiser l’usage de la capacité). Son architecture étant basée sur un concept scale-out, la performance augmente avec le nombre de nœuds dans le cluster de stockage. L’objectif est aussi de faire en sorte que la baie s’auto-optimise de telle sorte qu’elle ne nécessite ni tuning ni allocation manuelle de ressources.

Olivier Parcollet, architecte IT chez Keolis, par ailleurs connu pour son rôle au sein du groupe utilisateurs de VMware, est venu témoigner de son utilisation d’un prototype de la baie ProjectX lors d’EMC Forum. Avec deux nœuds, Olivier Parcollet indique « que le niveau de performance est assez bluffant ».

Lors de tests de montée en charge, Keolis a ainsi pu obtenir plus de 200 000 IOPs avec une latence d’1 ms, sur l’ensemble des volumes depuis un seul serveur vSphere 5 sur une carte bi-canal FC 4Gb/s. Et on rappelle que ce n’était qu’avec deux nœuds et une version prototype loin d’être finalisée…

Gérer la performance en optimisant l’usage de la Flash de bout en bout Si EMC continue à développer les usages de la Flash dans les baies de stockage, nous mettons aussi l’accent sur le bon usage de la Flash sur l’ensemble de la chaine reliant les serveurs au stockage.

Nous avons ainsi fait un premier pas dans le monde des serveurs en introduisant cet été la carte VFCache. Cette carte PCI-express Flash s’installe directement dans le serveur qui accède aux données, et elle offre des performances optimale car le bus sur lequel elle est installée (PCI Express) a une latence bien inférieur aux connexions SAN. et sur un bus qui n’est pas un goulet d’étranglement. Elle peut être utilisée à la fois comme un étage de stockage local à très hautes performances ou comme un cache vers les données stockées sur les baies de stockage. La proximité de la Flash du processeur permet notamment de minimiser la latence d’accès et de répondre aux besoins des applications les plus sensibles à la latence comme les applications transactionnelles, les bases de données… Les tests menés sous Oracle ont ainsi montré des gains de performance de l’ordre d’un facteur de trois. L’un des problèmes de l’usage des cartes PCIe Flash est toutefois leur coût. EMC travaille donc à une appliance de cache partagée baptisée « Thunder » dont l’objectif est de permettre la mutualisation de plusieurs cartes Flash VF Cache par un grand nombre de serveurs. « Thunder » s’appuiera sur un bus de communication rapide comme Infiniband pour communiquer avec les serveurs et minimiser ainsi au mieux l’impact du bus de connexion sur la latence. L’idée est de servir de cache partagé et sécurisé pour un groupe de serveurs en frontal des baies de stockage SAN.

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Des technologies qui pourront être déployées individuellement ou conjointement avec un degré d’optimisation supplémentaire grâce à l’utilisation de la technologie FAST de bout en bout. Ces technologies pourront bien sûr être déployées de façon autonome.

Mais EMC travaille à coordonner leurs bénéfices individuels au sein d’une architecture optimisée. L’idée est d’appliquer la technologie de tiering FAST de bout en bout entre les serveurs et les baies de stockage par exemple pour pré-peupler le cache d’une carte VFCache avec des données d’une baie de stockage. L’objectif est bien sûr d’assurer une protection maximale des données tout en optimisant encore un peu plus les performances.

RecoverPoint et VPLEX à l’honneur en 2013

La mémoire Flash n’était toutefois pas la seule technologie à l’honneur lors de l’intervention de Sébastien à EMC Forum.

Ce dernier a aussi mis en avant la technologie de réplication continue RecoverPoint, de plus en plus utilisée par les clients pour protéger leurs environnements de stockage et garantir un redémarrage aussi rapide que possible avec aussi peu de pertes de données que possible en cas de sinistre sur leur centre informatique primaire. L’année 2013 devrait voir la généralisation du support de RecoverPoint à l’ensemble des gammes EMC (la technologie est déjà supportée sur VNX et VMAX).

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VPLEX rend possible la mise en oeuvre d’architectures virtualisées distribuées entre deux datacenters géographiquement distant en mode actif/actif.

Sébastien Verger a aussi évoqué les progrès considérables réalisés par EMC avec son « appliance » de stockage distribué VPLEX qui permet de concevoir des architectures informatiques virtualisées réparties entre plusieurs datacenters en mode actif-actif.

L’année 2013 devrait voir se concrétiser la promesse d’une version globale de VPLEX (la technologie supporte déjà le fonctionnement sur deux datacenters en mode actif/actif sur une distance de 200km)..

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