Stockage 100 % Flash (AFA)

Les performances figurent parmi les principaux avantages recherchés par toutes les entreprises, même si elles n’en ont pas besoin tout de suite. La méthode la plus courante pour augmenter les performances d’applications ralenties par les temps de lecture/écriture du stockage consiste à investir dans des baies 100 % Flash (AFA). Les résultats sont impressionnants et vos utilisateurs constateront une amélioration immédiate.

Une baie 100 % Flash (AFA ou All-Flash Array) est une solution de stockage qui ne contient que des lecteurs de mémoire Flash au lieu de disques à rotation. Les lecteurs 100 % Flash offrent de nombreux avantages par rapport aux disques mécaniques traditionnels.

• Il n’y a pas de pièces mobiles
• Plus de 50 fois plus d’IOPS
• Temps de réponse inférieurs à la milliseconde, soit 10 à 20 fois plus rapides
• Moins de consommation d’énergie
• Moins de génération de chaleur ou de bruit

Le succès des lecteurs Flash par rapport aux disques rotatifs traditionnels est principalement dû au taux de défaillance de ces derniers. En effet, les pièces mobiles à l’intérieur des disques durs rotatifs s’abîment et s’usent rapidement avec le temps. D’autres facteurs contribuent à ces défaillances, comme le refroidissement, l’humidité et les charges de travail.

Une autre raison majeure de la prédominance des disques Flash sur les disques durs est qu’ils sont plus performants. Avec les disques rotatifs, les performances se mesurent en nombre de tours par minute (tr/min) pris en charge. Considérons deux disques durs de conception identique, dotés de la même densité surfacique, le disque à 7200 tr/min fournira les données environ 33 % plus vite que le disque à 5400 tr/min. Il existe également des disques à 10 000 et 15 000 tr/min, mais pas de plus rapides. En revanche, un lecteur Flash permet de booster les performances car il est 50 fois plus rapide qu’un disque à 15 000 tr/min.

Avant l’adoption des baies 100 % Flash, les fournisseurs de stockage ont d’abord présenté des baies hybrides combinant des disques SSD (Solid State Drives) et HDD (Hard Disk Drives). Les baies Flash hybrides sont devenues très prisées car elles allient performances, capacité et coûts modérés.

Dans les premiers temps, le problème majeur de cette technologie était le coût. Les prix des baies 100 % Flash ayant considérablement baissé ces dernières années, les solutions AFA sont devenues plus intéressantes pour des cas d’usage spécifiques Les tarifs annoncés par les fournisseurs de stockage Flash sont parfois difficiles à comprendre, selon qu’ils tiennent compte de la déduplication et de la compression. Lisez bien les détails de la fiche technique pour savoir comment les fournisseurs mesurent les IOPS, la latence et le débit.

Toutes les baies 100 %Flash ne sont pas égales. N’oubliez pas que les baies 100 %Flash sont des composants matériels qui nécessitent toujours un logiciel pour les gérer et fournir des services de stockage professionnels. À quoi bon se doter de toute la puissance du Flash, si vous ne prévoyez que très peu d’intelligence pour gérer vos données ?

Les baies Flash ne sont pas la réponse à tous les problèmes de performances. En effet, certaines applications sont limitées par les I/O et non par la vitesse de lecture/écriture du disque. D’autres sont pénalisées par la latence du réseau. Dans ce cas, le Flash n’y changera rien. Quel que soit le système, l’amélioration doit porter sur l’ensemble des composants, car le Flash ne peut pas tout. Vous devez également prendre en compte les vitesses de connexion réseau et envisager des stratégies de mise en cache avancées, la technologie Parallel I/O, etc.

Les solutions 100 % Flash se présentent différemment, selon votre cas d’utilisation spécifique. Les deux déploiements les plus courants sont les appliances AFA SAN et les appliances hyperconvergées AFA. Chaque solution comporte ses propres avantages et inconvénients, que nous exposerons brièvement dans un moment.

Deux autres déploiements courants sont les disques internes 100 % Flash côté serveur x86 et les solutions AFA Software-Defined Storage. Chacune de ces options de déploiement AFA apporte une valeur exceptionnelle, mais sur les quatre, l'option SDS est celle qui offre la plus forte valeur ajoutée.

Étudions chacune de ces solutions :

Appareil SAN AFA

Les appliances SAN 100 % Flash sont fabriquées aussi bien par des sociétés bien établies, telles que HP, IBM, Dell/EMC, NetApp, Hitachi, que par de nouveaux arrivants, tels que Pure Storage, Tegile, Nimble, Tintri, Kaminario, NexGen et SolidFire. Toutefois, plusieurs de ces nouveaux acteurs ont été rachetés par de grandes marques et de nouvelles startups AFA apparaissent, ce qui rend le marché du 100 % Flash extrêmement concurrentiel.

En ce qui concerne la capacité, le choix d’un modèle AFA parmi ces fabricants dépend entièrement du nombre de téraoctets de données utilisés par votre organisation. Ces appliances 100 % Flash s’utilisent comme des blocs de construction : vous pouvez commencer par un bloc, puis en ajouter d’autres à mesure de la croissance de vos données. Cette approche est facile à adapter, mais finalement, vous risquez de tomber dans le piège de « l’emprise d’un fournisseur exclusif ». Cela signifie que vous aurez très peu de marge pour négocier les prix lors du renouvellement ou de l’extension.

N’oubliez pas que chaque fabricant propose différents modèles avec des capacités de stockage spécifiques. Prenons, par exemple, le modèle X10 de Pure Storage, qui fournit 55 To de capacité. Pour un vaste environnement de 250 To, il suffit d’acheter 5 appliances AFA SAN X10 et c’est tout. Sinon, vous pouvez opter pour le modèle X20 qui fournit un espace de 275 To. C’est aussi simple que ça.

Bien que les performances soient au 1er rang des avantages offerts par toutes les baies 100 % Flash, d’autres fonctions de niveau professionnel peuvent être proposées, comme la haute disponibilité, la réplication, les clusters urbains, la Cloud Integration, etc. De plus, vous devrez apprendre et gérer une autre GUI, ce qui nécessitera une formation et peut-être même une certification de votre équipe informatique. Encore une fois, les fonctions et les exigences varient au cas par cas. Vous devrez bien étudier la question avant de vous engager uniquement sur la base des indicateurs de performances.

Le dernier Magic Quadrant Gartner des baies SSD (SSA/AFA) vous en apprendra davantage sur ce groupe de fabricants de SAN 100 % Flash.

Appliance HCI AFA

Les appliances d’infrastructure hyperconvergée 100 % Flash ont le vent en poupe car elles offrent deux avantages majeurs recherchés par les entreprises : la consolidation et de hautes performances. Comme ce type d’infrastructure a moins de 10 ans, les acteurs principaux du marché ne sont pas aussi variés que ceux du marché des appliances SAN 100 % Flash. Mais l’adoption croissante de l’infrastructure hyperconvergée 100 % Flash pousse les HP et IBM du monde entier à innover rapidement pour proposer leurs propres appliances HCI ou à racheter un nouveau fournisseur d’appliance 100 % Flash.

Les noms les plus couramment cités sur ce marché sont Nutanix, HPE Simplivity, Pivot3, Dell/EMC VxRack, NetApp HCI et Cisco HyperFlex. Ce sont des solutions clés en main que vous pouvez empiler sous forme de blocs et faire évoluer à mesure de votre croissance. Vous devez payer un prix élevé pour pouvoir profiter de la commodité et des performances offertes par ces solutions. Si votre entreprise en a les moyens, les possibilités sont infinies.

Les principaux avantages des solutions hyperconvergées 100 % Flash sont notamment la déduplication et la compression. Ces fonctions permettent d’alléger les coûts importants des investissements en 100 % Flash. Les taux de déduplication et de compression peuvent aller au moins de 1,5 à 1 ou au plus de 5 à 1, même de 8 à 1 dans de rares cas. Votre taux d’efficacité des données dépend entièrement du type de données que vous stockez et de leur taille de bloc. Plus les blocs d’I/O sont grands, plus le taux est faible.

Cependant, tout n’est pas rose et les appliances HCI 100 % Flash présentent certaines limites. L’un des principaux inconvénients est la restriction à un fournisseur exclusif, ce que les sociétés veulent éviter dans le marché actuel ultracompétitif. Si vous êtes lié à une seule solution HCI, cela peut entraîner des coûts très importants si vous décidez un jour d’en changer. C’est pourquoi les solutions HCI logicielles sont de plus en plus attractives, car elles permettent de changer le matériel sous-jacent à tout moment, sans devoir se limiter à un fournisseur de matériel particulier.

Un autre problème est de savoir quels sont les hypervisors pris en charge par chaque appareil AFA HCI. Si jamais vous devez changer d’hypervisor, par exemple pour migrer d’ESXI vers Hyper-V, vous devrez probablement acheter une nouvelle appliance HCI compatible avec votre nouvel environnement virtuel. Si votre appliance AFA HCI ne prend pas en charge plusieurs hypervisors, l’impact financier peut être considérable.

Flash côté serveur

Cette option permet de doper les performances des applications isolées qui nécessitent des IOPS plus élevés que ceux que votre SAN est capable d’offrir. C’est une méthode à la fois économique et pratique. Inutile de faire d’énormes investissements en appliances. Il suffit d’acheter les disques SSD les plus récents pris en charge par votre fournisseur de serveur, de les ajouter à n’importe quelle baie de disques disponible, de les coupler à un contrôleur rapide et voilà tout. C’est trop facile.

Il y a cependant un hic : vous ne pouvez pas partager ces disques SSD rapides avec le reste de vos applications de niveau 1 qui s’exécutent dans d’autres serveurs. L’autre inconvénient est le manque d’options de migration natives entre les baies Flash internes et toute appliance externe 100 % Flash, si vous décidez finalement de passer au modèle SAN 100 % Flash. Bien que cette option soit économique, c’est une solution de contournement temporaire et non une solution évolutive à long terme.

Appliance SDS AFA

Maintenant que vous connaissez les avantages et inconvénients des options de déploiement précédents, examinons les avantages offerts par les baies de stockage Software-Defined Storage 100 % Flash. Le Software-Defined Storage offre tous les avantages des appareils 100 % Flash, sans les inconvénients. Vous gagnez au contraire en souplesse et en liberté de choix avec cette solution également appelée serveurs convergés 100 % Flash.

Les principales solutions de software-defined storage 100 % Flash contiennent des services de stockage professionnels de gestion des données, notamment les clones, la compression et la déduplication (opération en ligne ou post-processus), snapshots, réplication, Thin Provisioning, Auto-Tiering et haute disponibilité. Le logiciel fournit toute l’intelligence nécessaire tandis que les baies 100 % Flash assurent puissance et vitesse. C’est la meilleure solution pour optimiser votre retour sur investissement.

De plus, vous pouvez choisir n’importe quel serveur x86 et ajouter autant de disques SSD que vous voulez. Vous pouvez même ajouter des cartes Flash PCIe pour une accélération supérieure. Supposons, par exemple, que vous avez choisi le dernier serveur SuperMicro avec deux cartes-mères à 24 ports NVMe, chacune prenant en charge jusqu'à 24 SSDs 2,5 pouces NVMe. Vous pouvez ajouter 48 SSDs de 3,84 To, ce qui représente 184 To de stockage Flash brut sur un serveur 2U. L’efficacité est maximale à tous les niveaux : moins d’espace rack requis pour plus de 100 To de Flash, coût inférieur par rapport à des appliances SAN AFA comparables, des performances optimales et les meilleures fonctions professionnelles proposées via le Software-Defined Storage.

Vous trouverez sur Internet de nombreuses informations techniques sur les solutions de baies 100 % Flash et nous vous avons indiqué les aspects généraux les plus importants de ce concept. Prendre une décision sera difficile car les choix sont nombreux. Cependant, peu d’entre eux répondront à vos critères et il vous faudra beaucoup de temps pour faire des recherches et étudier tous les aspects.

Parmi les nombreux choix présentés ici, la solution SDS AFA est idéale si vous voulez éviter l’emprise d’un fournisseur exclusif et pouvoir ajouter du matériel de n’importe quelle marque en toute liberté, de manière flexible et sans restriction. Tandis que les hautes performances sont normalement générées par les baies 100 % Flash, le Software-Defined Storage de DataCore offre deux fonctions supplémentaires qui multiplient par 3 les IOPS délivrées par les disques 100 % Flash.

Une de ces fonctions, appelée Parallel I/O, utilise des processeurs multicœurs et assigne dynamiquement les cœurs comme canaux d’I/O afin de gérer de lourdes charges de travail lors des pics d’activité. La deuxième fonctionnalité est la Mise en cache mémoire haute vitesse des lectures et écritures à l’aide de la RAM DDR pour accélérer les I/O. Elle permet de générer des temps de réponse de seulement 0,20 milliseconde. Vous empilez essentiellement 3 couches de matériel (Flash, CPU, mémoire) et laissez le logiciel opérer sa magie. Tout le secret réside dans le logiciel.