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iSCSI le stockage de l'avenir
Par : Marc BalardelleSociété GRICS
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Plan de la présentation
IntroductionL'état des technologiesLa performanceUne approche pragmatiqueLes technologies émergentes
© Société GRICS 2009
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Introduction
Le titre est mauvais, mais les mots sont accrocheurs. On ne visait pas la justesse mais l'attention.
iSCSI ce n'est pas du stockage!
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L'état des technologies
• Les réseaux de stockage typiques• Fibre Channel• iSCSI• NAS• AoE
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Le Fibre Channel
• 8 Gbps en vente• 16 Gbps, stable en déc 2009 • BER 10-12
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Le Fibre Channel
• Prix légèrement à la baisse• Part du marché 80% • Combinaison gagnante avec SSD• Une centaine de disques avant
saturation
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Le Fibre Channel
• Un excellent produit pour les grands centres de traitement
• Concepts d'architecture avancés• Traditionnel
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Le iSCSI
• Vitesses de Ethernet• 1 et 10 Gbps et ...
• Produit populaire
EntêteEthernet
EntêteIP
EntêteTCP Entête iSCSI Data iSCSI Fin
Ethernet
14 20 20 48 4Segment TCP
Datagrame IPPaquet Ethernet
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Le iSCSI
• Part du marché en croissance exponentielle
• Environ 12% en 2009• Profite de la banalisation de
Ethernet• Formation non requise... • Pour la portion TCP/IP!
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Les NAS
• Protocole de fichier• Ce n'est pas un protocole de bloc
• Utilisable pour des réseaux de stockage moins exigeants
• Pas vraiment conçu pour livrer le stockage des serveurs
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Solutions AoE
• Protocole spécialisé• Utilise du matériel Ethernet• Limité à un seul segment• Pas de routage
• Coraid semble être seul à livrer ce protocole
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Solutions AoE
• Pilotes disponibles pour• Linux• Windows• ESX 3.5• vSphere
• Protocole ouvert
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La performance
• La performance du réseau• La performance des unités de
disques
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La performance du réseau
Considérant un système de disque infiniment performant :
• La vitesse de transmission sert d'indicateur
• Fibre Channel est stable• iSCSI est très variable
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La performance du réseau
Ils ont dit :
Un réseau Fibre Channel à 4 Gbps est 4 fois plus rapide qu'un réseau 1 GE.
vrai ou faux?
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La performance du réseau
Vrai... et faux
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La performance du réseau
Vrai... et faux
www.pistonheads.com
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La performance du réseau
Où est l'engorgement? www.pistonheads.com
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La performance du réseau
Ils disent :
La performance du iSCSI de vSphere a été multipliée par 10.
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La performance du réseau
ESX3.5 supporte iSCSI à 1 GbpsvSphere supporte iSCSI à 10 Gbps
10 Gbps / 1 Gbps = 10... c'est vrai!
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La performance du réseau
Pour le marketing c'est :
1000%
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La performance du réseau
Pour le client c'est :Un appel au soutien technique.
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Client : J'ai installé la version vSphere mais mon stockage iSCSI n'est pas plus rapide.
Soutien : Avez vous une carte réseau 10 Gbps?
C. : Oui, et c'est un modèle recommandé.S. : Quel système de stockage avez-vous?C. : Trois disques SATA en Raid5.S. : silence
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La performance des unités de disques
C'est là que le bât blesse
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La performance des unités de disques
Un problème universel• Aussi vrai pour les réseaux FC que
iSCSI• La performance des disques a
atteint un plateau, le 15 000 r/min, quasi définitif.
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La performance des unités de disques
La solution populaire• Répartir la charge sur plusieurs
disques• Raid 0... on aime le risque• Raid 10... on avait de l'argent• Raid 5... on est pragmatique*
Note 1 : Pour un temps limité seulement
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La performance des unités de disques
La quantité d'I/O traités des disques :• Directement proportionnelle à la
vitesse de rotation• 15 000, 10 000, 7 200, 5 400, 4 200 r/
min
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La performance des unités de disques
La mémoire cache des disques :• Un tampon pratique pour les
activités sporadiques• SATA domestique : 32 Mo• SATA entreprise : 16 Mo
• Départ en lion...
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Pause
Les systèmes de protection de chutes
Chutelibre
> 150ms
Déplace verspérimètre
Encoreen CL
O
N
N
O
N
O
Update 254
Unload
Temps Distance
0 ms 0 cm
150 ms ~11 cm
Temps requis pour déplacer vers périmètre
2 ms à 25 ms
nim ~14 cm
max ~20 cm
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La performance des unités de disques
Les technologies de disques :• FC• SAS• SATA• Entreprise 24 h x 7 j• Domestique 40 h/sem
Technologies de performance
Technologie de capacité
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La performance des unités de disques
1 3 5 % Ave ra g e P e rfo rm a nc e B o o s t ove r S ATA
1 1 0 % im prove m e nt in s e que ntia l re a ds
3 9 0 % im prove m e nt in s e que ntia l w rite s
2 0 % im prove m e nt in ra ndo m re a ds
2 3 % im prove m e nt in ra ndo m w rite s
P e rfo rm a nc e c o m pa ring S e a g a te B a rra c uda E S .2 S A S drive s to S e a g a te B a rra c uda E S .2 S A T A driv e s (w rite c a c he o ff)
h ttp://w w w .s e a g a te .c o m /do c s /pdf/w h ite pa pe r/w p_b a rra c uda _e s 2 _ls i_s a s -s a ta _a da pte r.pdf
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Une approche pragmatique
• Un monde de solutions• Entre la théorie et la pratique• Les offres du libre• Le réseaux
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Un monde de solutions
Réseaux :• Grand centre de traitement• Fibre Channel, FCoIP (10 Gbps)
• Petit centre de traitement• Acquis FC, iSCSI 1 Gbps, iSCSI 10 Gbps
• Centre de relève• ISCSI, NAS, AoE Et là aussi
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Un monde de solutions
Stockage :• Définir des catégories de besoins
selon les attentes, environ six ... • Diversifier les types de stockage• SAS et SATA ou combo SAS/SATA• Répartir le risque
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Entre la théorie et la pratique
Les caractéristiques techniques• Lire entre les lignes• Quelque part entre :
Les merveilles du vendeur Les prouesses de l'ingénieur et Les mises en garde de la compétition
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Entre la théorie et la pratique
Les caractéristiques techniques à surveiller :
• Taux de transferts• soutenus pour les unités de masse• Aléatoires pour les unités de
performance
• IOPS
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Entre la théorie et la pratique
Les caractéristiques techniques à surveiller :
• Calibre de disques – Entreprises• Facilité de gestion• Redondances• Internes, externes, personnalisées
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Entre la théorie et la pratique
Les besoins• Faire un tableau des besoins de
l'ensemble des serveurs• Par partition de disque
• Faire la cartographie des services livrés par les complexes de disques
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Les outils de mesure
• IOmeter• Un grand classique pour les tests
• La surveillance et les statistiques• Réservées aux professionnels
Un retranchement de geeks Vestige d'une autre époque
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Les outils de mesure – un espoir
http://channelsun.sun.com/video/shouting+in+the+datacenter/6160269001
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http://channelsun.sun.com/video/shouting+in+the+datacenter/6160269001
Vidéo intéressante au:
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Les offres du libre
• OpenFiler• ZFS
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OpenfilerProduct Highlights
* Unified storage: NAS/SAN * iSCSI target functionality * CIFS, NFS, HTTP, FTP Protocols * RAID 0,1,5,6,10 support * Bare metal or virtualization installation * 8TB+ Journaled filesystems * Filesystem Access Control Lists * Point In Time Copy (snapshots) support * Dynamic volume manager * Powerful web-based management * Block level remote replication * High Availability clustering
http://www.openfiler.com/products
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ZFS• Luns remplacés par un pool• Limite : 256 Zo, 256 000 To• Compression• COW • Vérification des disques• Clichés, clone, etc.• Trop beau pour être vrai? C'est vrai!
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Les réseaux
• Réseau iSCSI dédié• Routage avec ACL pour les liens
distants• Optimiser le service Ethernet• Utiliser le Jumbo Frame• Paquets de 9 000 octets plutôt que 1 500• Efficacité du paquet légèrement supérieure à FC
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Les technologies émergentes
• Disques électroniques• L'état du disque rigide• Les concepts de stockage
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Disques électroniques
• Très efficaces• La solution au plafond de
performance des disques• Domaine limité
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L'état du disque rigide
• Capacité croissante – 2 To• Performance limitée à la mémoire
cache – 64 Mo• Rêves limités au stockage de masse
http://www.seagate.com/www/fr-fr/products/desktops/barracuda_hard_drives/barracuda_xt/
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Les concepts de stockage
• Définir des silos de stockage• Silo 1 Luns pour besoins stratégiques
Disponibilité maximale
• Silo 2 Luns pour besoins généraux Matériel en fin de garantie
• Silo 3 Luns pour besoins utilitaires Tolérance à des interruptions de services
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Conclusion
Le goulet d'étranglement c'est le système de stockage, le réseau n'y changera rien.
Les réseaux à haute vitesse sont sous utilisés et pour la majorité de nos environnements, iSCSI est suffisant. La banalisation du 10 Gbps promet la pérennité de cette approche.
Pour plus d’informationInternet : www.grics.qc.ca
ci.grics.qc.ca (La Source) Téléphone : 514 251-3707Télécopieur : 514 251-3920Courriel : [email protected]
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Lexique
• BER : Bit Error Rate• SSD : Solid State Disk, disque
électronique• GE : Ethernet à Gbps• IOPS : I/O par seconde
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Références
• http://www.seagate.com/docs/pdf/whitepaper/MB585_gforce.pdf
• http://hub.opensolaris.org/bin/download/Community+Group+zfs/docs/zfslast.pdf