NVMe prend le re­lai

APRÈS LES SER­VEURS, LE STOCKAGE ET LE RÉ­SEAU SONT LES DEUX AXES D'AMÉ­LIO­RA­TION DANS LES CENTRES DE DON­NÉES DES EN­TRE­PRISES. ILS S'AP­PUIENT SUR DE NOU­VELLES TECH­NO­LO­GIES, COMME NVME, OU SUR LA DÉ­FI­NI­TION PAR LO­GI­CIEL. TOUR D'HO­RI­ZON DE CES TECH­NO­LO­GIES QUI

L'Informaticien - - SOMMAIRE - BER­TRAND GARé

Si 2016 a vu l’avè­ne­ment de la tech­no­lo­gie Flash dans les baies de stockage, 2017 voit la sur­ve­nue de NVMe ( Non Vo­la­tile Me­mo­ry on express) qui re­pré­sente une évo­lu­tion im­por­tante en per­for­mance et en la­tence. Cette spé­ci­fi­ca­tion per­met à la tech­no­lo­gie Flash de faire un usage op­ti­mal des ca­pa­ci­tés du bus PCIe ( Pe­ri­phe­ral Com­ponent In­ter­con­nect express). Au­pa­ra­vant les disques Flash étaient in­ter­fa­cés avec les SATA ou SCSI. La li­mite de ce­la était que ces bus avaient été op­ti­mi­sés pour les disques durs clas­siques. Les disques Flash se « dé­gui­saient » en disques durs et on ne ti­rait donc pas to­ta­le­ment avan­tage de la tech­no­lo­gie Flash.

Un bus plus di­rect

La spé­ci­fi­ca­tion NVMe au­to­rise quant à elle l’uti­li­sa­tion d’un bus plus ef­fi­cace et plus di­rect et op­ti­mise l’uti­li­sa­tion du Flash dans le stockage. Grâce à ce­la, la la­tence est for­te­ment ré­duite. Les cons­truc­teurs de baies de stockage pro­posent fa­mi­liè­re­ment des la­tences aux alen­tours de 100 mi­cro­se­condes, soit des la­tences plus faibles d’un fac­teur 4 à 10 sur les gé­né­ra­tions pré­cé­dentes. La tech­no­lo­gie au­to­rise aus­si un trai­te­ment plus grands d’IOPS par un nombre de queues plus im­por­tant par l’uti­li­sa­tion du pa­ral­lé­lisme. La tech­no­lo­gie sup­porte le mul­ti­pa­thing ce qui per­met d’op­ti­mi­ser le rou­tage des don­nées pour le trai­te­ment. La spé­ci­fi­ca­tion peut évo­luer et, dé­jà, pointe sur le mar­ché NVM over Fa­bric ( NVMe/ F, ou NVMf). Ce stan­dard per­met à l’in­ter­face NVMe de se connec­ter par des réseaux com­pa­tible RDMA ( Re­mote Di­rect Me­mo­ry Ac­cess). Cou­plé avec Ether­net ou In­fi­ni­band, le stan­dard va contour­ner la prin­ci­pale li­mite au­jourd’hui, le ré­seau. Par le biais de RDMA, les

don­nées en mé­moire peuvent être trans­fé­rées des ser­veurs vers l’équi­pe­ment de stockage sans, ou avec peu de puis­sance pro­ces­seur. Les per­for­mances sont alors bien su­pé­rieures à celles ob­te­nues par le trai­te­ment par des SSD lo­caux.

Vers la fin du disque mé­ca­nique

Tous les grands of­freurs du mar­ché sont pré­sents sur le seg­ment. Dell- EMC do­mine avec ses VMAX de chez EMC et les mo­dèles Po­werEdge chez Dell. HPE et IBM ont em­boî­té le pas. Des ac­teurs plus ré­cents sont ce­pen­dant dans la course comme Pure Sto­rage, qui a lan­cé ré­cem­ment une ligne NVMe avec trois dé­cli­nai­sons de mo­dules, mar­quant ain­si la fin du disque mé­ca­nique dans les baies de stockage. L’an­née der­nière Pure Sto­rage avait lan­cé une nou­velle ap­proche avec son Flash Blade et la tech­no­lo­gie Pu­ri­ty Di­rectF­lash. L’en­tre­prise la trans­pose au­jourd’hui dans sa gamme Flash Ar­ray. Les nou­velles baies an­noncent des amé­lio­ra­tions im­por­tantes de la per­for­mance avec une la­tence ré­duite de 50 %, des per­for­mances en I/ O mul­ti­pliée par 2 et une den­si­té par 4. La so­lu­tion se com­pose de Di­rectF­lash, un mo­dule lo­gi­ciel dans le sys­tème d’ex­ploi­ta­tion de Pure pour la ges­tion glo­bale des élé­ments Flash et dif­fé­rents mo­dules connec­tés au contrô­leur du Flash Ar­ray via NVMe dis­cu­tant avec le lo­gi­ciel Di­rectF­lash dans l’OS. Les mo­dules se pré­sentent sous trois formes dif­fé­rentes avec des ca­pa­ci­tés de 2,2 / 9,1 et 18,3 To de ca­pa­ci­té brute. La baie pro­po­sant les mo­dules de 18,3 To offre une ca­pa­ci­té to­tale de 1 Po dans un for­mat 3U. Les deux pre­miers mo­dules sont im­mé­dia­te­ment dis­po­nibles. La der­nière ver­sion se­ra en dis­po­ni­bi­li­té gé­né­rale avant la fin de cette an­née. Le contrô­leur est lui aus­si re­mis à jour avec une ver­sion X70 qui rem­place le M70 ac­tuel. Il de­vrait ra­pi­de­ment se dé­cli­ner en X20 et X50 comme nous l’a pré­ci­sé Ga­briel Fer­rei­ra, in­gé­nieur sys­tème chez Pure Sto­rage France. Autre in­no­va­tion : les nou­velles baies au­to­risent le mode fi­chier sur le mode bloc qui fonc­tionne dans un contai­ner do­cker pla­cé sur la baie et qui uti­lise les res­sources dor­mantes de la baie pour per­mettre cette fonc­tion­na­li­té. Une de ces ma­chines vir­tuelles est dé­jà cer­ti­fiée, celle de Win­dows Sto­rage 2016. Uti­li­sant des res­sources non uti­li­sées, la fonc­tion n’a pas ou peu d’im­pact sur la pro­duc­tion. Pour les clients exis­tants de Pure Sto­rage, l’up­grade se réa­lise par simple mise à jour du firm­ware Pu­ri­ty. Il en est de même pour les contrô­leurs. Une fonc­tion au­to­ma­tique existe pour réa­li­ser ces opé­ra­tions. Se­lon Ga­briel Fer­rei­ra, la mise à jour prend de 15 à 30 mi­nutes. En­fin, pour soi­gner le dé­tail, le cache pour les contrô­leurs a été re­de­si­gné et pré­sente un nou­veau « look » plus mo­derne.

Évi­ter tout gou­let d’étran­gle­ment

Ka­mi­na­rio se place sur le mar­ché avec ses baies K2 et E8 sort de l’ombre avec sa baie D24 NVMe. La baie a évi­dem­ment des per­for­mances ex­tra­or­di­naires et per­met une très haute den­si­té et une la­tence très faible. Les fonc­tion­na­li­tés sont riches et de ni­veau en­tre­prise comme la haute dis­po­ni­bi­li­té par exemple. La so­lu­tion est com­pa­tible avec OpenS­tack et Do­cker. L’en­tre­prise a de plus réa­li­sé sa pre­mière vente dans la zone EMEA en juin der­nier. E8 vise main­te­nant à dé­pas­ser les pro­blèmes d’uti­li­sa­tion des disques SSD pour le stockage lo­cal avec une ar­chi­tec­ture bre­ve­tée de scale out pour évi­ter que le contrô­leur dans la baie all flash ne de­vienne un gou­let d’étran­gle­ment. E8 se donne les moyens avec des liens à 40/ 100 Gbe sur des disques NVMe. La pro­chaine étape est la mise en oeuvre d’une baie NVMf ( over fa­bric) avec un contrôle cen­tra­li­sé mais un stockage dis­tri­bué sur dif­fé­rents do­maines NVMe. Une en­tre­prise à suivre dans les pro­chains mois car pro­met­teuse sur sa tech­no­lo­gie et sa vi­sion du mar­ché du stockage pri­maire. Hua­wei n’est pas à né­gli­ger avec son ar­chi­tec­ture dif­fé­rente pour ses baies OceanS­tor Do­ra­do. Sa tech­no­lo­gie pro­prié­taire Fla­sh­link uti­lise des SSD spé­ci­fiques pour la ges­tion des res­sources Flash. L’ASIC parle di­rec­te­ment au pro­ces­seur Flash et au contrô­leur, ce qui fait que les fonc­tions dé­vo­lues au contrô­leur sont plus ra­pi­de­ment ac­ces­sibles. Il n’y a ce­pen­dant pas de bench­mark de la so­lu­tion par rap­port à la concur­rence. Long­temps ab­sent, NetApp met les bou­chées double et connaît un suc­cès plus que d’es­time sur le mar­ché. D’ici à 2020, on peut es­ti­mer que la tech­no­lo­gie se­ra plei­ne­ment ins­tal­lée dans les en­vi­ron­ne­ments de stockage pri­maire et ré­pon­dra par­fai­te­ment aux be­soins des en­tre­prises avec de larges vo­lumes de don­nées ou ayant be­soin de très bonnes per­for­mances. ❍

Pure Sto­rage a lan­cé ré­cem­ment une gamme NVMe.

Une baie K2 Gen6 de Ka­mi­na­rio.

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