Stockage by lanyuehua

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									DESS Images&Réseaux Option Réseaux
Université Claude Bernard Lyon 1
UFR d’Informatique
Promotion 2002-2003




 Les solutions de stockage de grande
               capacité

                        Rapport présenté en Janvier 2003
                                      par

                  BLANC Xavier et TAHIR Mohamed
SOMMAIRE
                                                           SOMMAIRE


SOMMAIRE
INTRODUCTION
1. NAS ............................................................................................................................................ 10
  1.1. Définition ........................................................................................................................... 10
  1.2. Contexte d’utilisation ......................................................................................................... 10
  1.3. Avantages du stockage NAS .............................................................................................. 10
  1.4. Quelques exemples d’offres NAS ...................................................................................... 11
     1.4.1.    EMC ........................................................................................................................... 11
     1.4.2.    Network Appliance .................................................................................................... 12
     1.4.3.    Quantum ..................................................................................................................... 13
     1.4.4.    Maxtor ........................................................................................................................ 13
2. SAN............................................................................................................................................ 15
  2.1. Définition ........................................................................................................................... 15
  2.2. Stockage SAN: la course aux standards ............................................................................. 15
     2.2.1.    Normes de stockage actuelles .................................................................................... 15
     2.2.2.    Standards en projet ..................................................................................................... 16
  2.3. Avantages du réseau SAN.................................................................................................. 17
  2.4. Quelques exemples d’offres SAN ...................................................................................... 18
     2.4.1.    Fujitsu Siemens Computers ....................................................................................... 18
     2.4.2.    EMC ........................................................................................................................... 19
     2.4.3.    IBM ............................................................................................................................ 20
3. Protocoles de stockage ............................................................................................................... 22
  3.1. Fibre Channel ..................................................................................................................... 22
     3.1.1.    Présentation ................................................................................................................ 22
     3.1.2.    Performances .............................................................................................................. 22
     3.1.3.    Avantages et inconvénients de Fibre Channel ........................................................... 23
  3.2. iSCSI .................................................................................................................................. 23
     3.2.1.    Introduction ................................................................................................................ 23
     3.2.2.    Utilisation ................................................................................................................... 24
     3.2.3.    iSCSI et stockage ....................................................................................................... 25
4. Virtualisation du stockage .......................................................................................................... 28
  4.1. Définition ........................................................................................................................... 28
  4.2. Virtualisation et stockage ................................................................................................... 28
  4.3. Produits .............................................................................................................................. 29
5. Externalisation du stockage ....................................................................................................... 32
  5.1. Introduction ........................................................................................................................ 32
  5.2. Des coûts de possession en faveur de la location............................................................... 32
  5.3. Un besoin en espace en constante évolution ...................................................................... 32
  5.4. Le souci : l'accessibilité totale de ses données ................................................................... 33
  5.5. Choix d’un SSP .................................................................................................................. 33
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
INTRODUCTION
                                               INTRODUCTION




   1. Le stockage

Selon IDC, près de 1,3 million de téraoctets de stockage en ligne auront été installés en 2002. Avec
une progression annuelle de 30 à 50 % des besoins de stockage dans la plupart des grandes
entreprises mondiales, les administrateurs systèmes sont confrontés à un sacré défi : absorber et
gérer des ressources de stockage dispersées sur des serveurs hétérogènes. Revoir les fondements de
la gestion du stockage de manière à optimiser les ressources hétérogènes (baies de disques,
bandothèques, commutateurs et serveurs), prévenir les éventuelles défaillances et supporter
ponctuellement un afflux imprévu de données restent les priorités dans les grandes entreprises
comme dans les grosses PME-PMI. Devant cette croissance exponentielle des volumes du système
d’information, les responsables informatiques ont le choix entre plusieurs technologies dont les
deux principales sont le SAN et le NAS.


   2. Définition du stockage NAS et du réseau SAN

En dehors du fait que l'acronyme SAN correspond à l'acronyme NAS épelé à l'envers, il existe une
différence fondamentale entre ces deux technologies. Le stockage NAS désigne un produit
spécifique qui se situe à mi-chemin entre le serveur d'applications et le système de fichiers, tandis
que le réseau SAN fait référence à l'architecture. Ce dernier est son propre réseau, puisqu'il
connecte l'ensemble des unités de stockage et des serveurs.


                                        Différences essentielles entre le SAN et le NAS

                                      SAN                                                 NAS

               Orienté paquets SCSI                                 Orienté fichier

               Basé sur le protocole Fibre Channel                  Basé sur le protocole Ethernet
               Le stockage est isolé et protégé de l'accès client   Conçu spécifiquement pour un accès client
               général                                              général
               Support des applications serveur avec haut niveau    Support des applications client dans un
               de performances SCSI                                 environnement NFS/CIFS hétérogène
               Le déploiement est souvent complexe                  Peut être installé rapidement et facilement




Le stockage NAS permet, pour sa part, d'ajouter des capacités de stockage sans avoir à immobiliser
le réseau. De plus, comme le stockage NAS ignore le système de fichiers, les clients peuvent
accéder aux mêmes informations et les partager même s'ils utilisent différents systèmes
d'exploitation. Les serveurs NAS sont également capables de partager une instance de données entre
plusieurs serveurs d'applications, offrant ainsi des capacités de collaboration entre plates-formes.
Le stockage NAS devient un noeud à part entière du réseau, ce qui permet aux systèmes hôtes
d'accéder directement aux fichiers qu'il contient. Ses applications les plus courantes sont les
suivantes: stockage consolidé, applications Internet et d'e-commerce, ainsi que supports
numériques. Toutefois, le stockage NAS ne peut envoyer que des fichiers, et non des blocs de
données.
Le réseau SAN permet, pour sa part, de résoudre les problèmes de connectivité entre plusieurs
serveurs et unités de stockage. Il fournit en outre de nouvelles solutions en matière de stockage,
telles que le regroupement de disques et de bandes, le partage de données hétérogènes, ainsi que la
sauvegarde et la restauration de données hors réseau/sans serveur. Ce réseau secondaire soulage le
réseau principal des charges induites par le transfert massif de données, dans la mesure où le trafic
de sauvegarde s'effectue uniquement entre les unités de stockage au sein du réseau SAN.


                                          Vue générale des technologies NAS et SAN

                                                  NAS                                             SAN
                               Serveur spécialisé, qui sert les fichiers et   Le stockage est accessible à travers un réseau
           Fonction            les données stockées aux postes clients        qui lui est spécialement dédié. Sa principale
           principale          et aux autres serveurs à travers le            fonction est de fournir aux serveurs un
                               réseau                                         stockage consolidé basé sur le Fibre Channel
           Applications bien                                                  Idéal pour les bases de données et le
                               Idéal pour servir les fichiers
           adaptées                                                           traitement des transactions en ligne
           Transfert des                                                      A travers le SAN vers un serveur vers un LAN
                               A travers un LAN ou un WAN
           données                                                            ou un WAN
                               Les sauvegardes peuvent être attachées         Les ressources de stockage et de
           Ressources de
                               directement à des appliances NAS               sauvegardes peuvent être attachées
           stockage et de
                               intermédiaires ou être distribuées et          directement au serveur ou à travers une
           sauvegarde
                               attachées à un LAN ou un WAN                   structure Fibre Channel
                                                                              Des composants matériels et logiciels
                               Des alimentations et des ventilateurs          redondants donnent au système une haute
           Disponibilité
                               redondants sont couramment utilisés            disponibilité. Le système peut être configuré
                                                                              sans le moindre point de panne
                               Plusieurs serveurs NAS peuvent être
                                                                              Le stockage peut être étendu par l'ajout de
                               ajoutés au réseau, et du stockage peut
           Scalabilité                                                        switchs Fibre Channel et de dispositifs de
                               être ajouté aux serveurs NAS
                                                                              stockage
                               intermédiaires




   3. Se préparer en vue de la future convergence

Néanmoins, les modèles à venir vont se trouver influencés par un large éventail de nouvelles
technologies. Il s'agit notamment de iSCSI (Internet SCSI), FCIP (Fibre Channel sur IP) et SoIP
(Storage over IP, stockage sur IP). Toutes visent à transformer d'une manière ou d'une autre les
architectures de transport traditionnelles en paquets IP pour la transmission. Jusqu'à présent, les
temps de latence et le manque de fiabilité de TCP/IP ont constitué le plus grand frein à cette
évolution.
En supposant que ces problèmes puissent être résolus, sachant que IBM et d'autres éditeurs
proposent d'ores et déjà des produits iSCSI, l'architecture de base de ces deux technologies de
stockage commencera à se confondre. Il faut toutefois noter que les produits réellement issus de la
convergence ne seront pas disponibles avant 2004, au plus tôt. En outre, il faudra attendre 2005,
voire 2006, pour qu'ils soient adoptés à grande échelle.
Les responsables informatiques doivent donc préparer leurs réseaux existants en vue de la prochaine
convergence des architectures de stockage. Si la flexibilité est un élément crucial, il convient
également d'éviter les solutions décentralisées, qui s'avéreront difficiles à intégrer dans le nouveau
réseau de stockage. Selon Forrester Research, la majorité des entreprises demandent un stockage
basé sur fichier, et non sur réseau. Ainsi, le meilleur moyen de répondre à ce type de besoin à court
terme consiste à utiliser les serveurs de stockage NAS, peu onéreux. Par contre, les applications
exigeant des performances maximales, telles que le traitement transactionnel en ligne, seront mieux
desservies par des réseaux SAN reposant sur la technologie Fibre Channel.
   4. La solution de l'externalisation

La convergence à venir implique également que la valeur recherchée ne sera pas apportée par le
mécanisme de transport, mais par le logiciel, la gestion du serveur et du réseau de stockage. Il n'est
pas pertinent d'accorder une trop grande importance au choix de la technologie sous-jacente, qu'il
s'agisse de Fibre Channel, iSCSI ou FCIP, voire InfiniBand. Mieux vaut se consacrer à l'étude du
logiciel et les outils de gestion.
Étant donné la complexité et la confusion qui entourent ces décisions, bon nombre d'analystes
pensent que de plus en plus d'entreprises auront recours à des prestataires de services de stockage.
Si le coût d'une telle solution est supérieur à celui du stockage NAS ou du réseau SAN, son
principal avantage est de reléguer les problèmes à une tierce partie. En outre, les supports optiques à
haut débit entraînent une baisse considérable du coût de transfert de gros volumes de données.


Ces différents aspects du stockage de grande capacité seront développés dans ce document. Les
deux premiers chapitres seront consacrés au stockage NAS ainsi qu’au réseau SAN. La troisième
partie concernera les protocoles de stockage (Fibre Channel et iSCSI). Dans une quatrième partie
seront présentés les outils de virtualisation du stockage. Enfin, le cinquième et dernier chapitre
présentera la possibilité offerte aux entreprises de faire sous traiter leur stockage.
NAS
                                             1. NAS




   1.1. Définition

Le NAS (Network Attached Storage) est un serveur de fichiers, communément appelé filer en
anglais. L'équipement est plus économique (deux à trois fois moins cher que le SAN) et s'intègre
plus rapidement à un réseau TCP/IP existant. En somme, il s'agit d'un serveur dédié au stockage
(Storage Appliance) offrant des fonctions optimisées de gestion des données. Souvent bâti sur un
système Open Source (Linux) ou sur un Unix BSD, le NAS se connecte sur le réseau local
d'entreprise pour fournir à l'ensemble des utilisateurs, quel que soit leur environnement de travail,
des ressources disques centralisées. Cette simplicité affecte toutefois les performances du réseau
d'entreprise et induit un risque d'engorgement des ressources réseaux existantes.
Le stockage réseau NAS est indispensable pour les structures qui ont besoin d'accéder à
d'importants volumes de données, ou qui partagent des données entre de multiples systèmes, à
l'instar d'un environnement de data warehousing. Encore faut il déterminer le produit NAS
répondant le mieux à ses besoins. Les quatre des principaux acteurs de ce marché sont EMC,
Network Appliance, Quantum, et Maxtor.
Bien que de nombreuses autres sociétés proposent ce type de service, celles-ci comptent parmi les
principaux fournisseurs, et accaparent la majorité des parts de marché en matière de stockage NAS.
Ce sont également ces quatre entreprises qui sont le plus souvent citées lors des décisions d'achats.


   1.2. Contexte d’utilisation

Voici quelques situations type où le stockage NAS peut être d'un grand secours, en étant à la fois
utile et rentable:

                Dans un environnement en réseau hétérogène où plusieurs systèmes d'exploitation
                 sont utilisés, il peut être plus commode de fournir une solution de stockage
                 centralisée plutôt que d'essayer de maintenir le stockage sur chaque système
                 d'exploitation. C'est d'autant plus vrai que certains serveurs NAS peuvent prendre
                 nativement en charge chaque système d'exploitation.
                Dans un environnement d'hébergement où des fermes de serveurs sont utilisées
                 pour fournir des services Internet, les serveurs Web ont souvent besoin d'accéder
                 aux mêmes données. Au lieu de répliquer ces données sur chaque serveur, il est
                 donc plus simple de tout stocker de façon centralisée.
                Pour les environnements qui requièrent d'importantes capacités d'espace disque, un
                 serveur NAS peut constituer la seule option possible, car sa capacité surpasse
                 généralement celle du stockage du serveur local.


   1.3. Avantages du stockage NAS

      Facilité d'installation

Des serveurs NAS peuvent être ajouté au réseau local en quelques minutes, sans avoir à immobiliser
ce dernier. Ces serveurs sont particulièrement adaptés aux applications qui impliquent de nombreux
accès en lecture/écriture.
      Allégement du serveur réseau

Les serveurs NAS contribuent à accroître les capacités de stockage "à la volée", ce qui permet de
rediriger le trafic réseau et évite d'avoir à ajouter des noeuds réseau supplémentaires. Les
responsables d'entreprise peuvent délester le serveur réseau des tâches de services de fichiers qui
requièrent une largeur de bande importante. Le temps de latence est alors diminué et le risque de
perturbation des tâches cruciales, telles que la gestion des applications ou la messagerie
électronique, est réduit. La souplesse du stockage NAS permet d'ajouter des capacités de stockage
où cela est nécessaire, y compris sur des sites distants. Enfin, il permet d'effectuer des sauvegardes
sans que les performances du serveur réseau s'en trouvent affectées.

      Simplification du partage de données

Les réseaux modernes sont des environnements hétérogènes. Or, le stockage NAS permet de se
connecter à plusieurs systèmes d'exploitation et de partager des données entre des clients et des
serveurs disparates. Pour faciliter ce partage de données entre plates-formes, le stockage NAS prend
en charge à la fois le protocole NFS (Network File System) pour les systèmes UNIX et le protocole
CIFS (Common Internet File System) pour les systèmes Microsoft.




                                           Figure 2.1   NAS



   1.4. Quelques exemples d’offres NAS

       1.4.1. EMC

EMC propose toute une gamme de solutions de stockage, y compris Fibre Channel, pour grandes
entreprises, mais propose également aux entreprises plus modestes des produits spécialement
étudiés pour elles. Les systèmes CLARiiON, dont EMC a fait l'acquisition lors du rachat de Data
General il y a quelques années, sont au coeur de son offre haut de gamme.
Les produits d'EMC intègrent des options de reprise après incident et de haute disponibilité,
appelées respectivement SnapView et MirrorView. SnapView effectue "une photographie" à un
moment donné des contenus protégés du disque. MirrorView, comme son nom l'indique, met en
miroir les données cruciales vers un autre serveur, qui prend la relève en cas de panne.
La série CLARiiON 4700, qui représente la section haut de gamme d'EMC, prend en charge jusqu'à
8 téraoctets de stockage, en alliant fiabilité et haute disponibilité. Elle prend en charge un grand
nombre de systèmes d'exploitation, comme Windows, NetWare, UNIX ou Linux.
Sur le bas de gamme, EMC propose sa famille de serveurs NAS Celerra, qui intègrent toutefois
certaines fonctionnalités, notamment SnapView, caractéristiques des serveurs haut de gamme.

       1.4.2. Network Appliance

Network Appliance propose des produits qui couvrent toute la gamme depuis le serveur de groupe
de travail, le NetApp F87 pouvant prendre en charge jusqu'à 576 Go, jusqu'au serveur de catégorie
entreprise, le F880c, qui supporte jusqu'à 12 To (et 18 To par la suite).
Les produits Network Appliance sont reconnus pour leur stabilité et leur fiabilité. Ils incluent une
technologie de photographie qui permet de restaurer à l'identique, à un instant défini, les données
sélectionnées dans l'éventualité d'une perte de données. En outre, les serveurs de fichiers de
Network Appliance, qui contrôlent les batteries de disques, peuvent être connectés entre eux pour
former un réseau redondant afin de prendre la relève les uns des autres en cas de panne. La
technologie disponible dans le logiciel Data ONTAP du serveur de fichiers de Network Appliance
(qui assure la gestion du serveur de fichiers) offre à la fois la protection des données et une grande
disponibilité.
Les serveurs de fichiers de Network Appliance prennent également en charge l'accès
multiprotocoles aux fichiers stockés. Les protocoles CIFS (Common Internet File System, plus
connu sous l'appellation SMB), NFS et HTTP sont tous pris en charge par le serveur de fichiers,
mais peuvent requérir l'achat de progiciels supplémentaires.


Le tableau ci-dessous présente les capacités de la gamme de produits de Network Appliance.


                                Modèle               Capacité maximale
                                  F87                       576 Go
                                 F740                        1 To
                                 F810                       1,5 To
                                F810c                        3 To
                                 F820                        3 To
                                 F840                        6 To
                                F840c                        12 To
                                 F880                6 To (9 To à l'avenir)
                                F880c              12 To (18 To à l'avenir)
       1.4.3. Quantum

Chez Quantum, l'offre à destination des petites et moyennes entreprises se nomme Snap Server.
Cette gamme de serveurs fait figure de vétéran sur le marché du stockage NAS et bénéficie d'une
force supplémentaire: sa longévité. Si les produits Snap Server ne présentent pas les fonctions de
disponibilité et de tolérance haut de gamme des produits EMC et Network Appliance, ce n'est pas
leur objectif (Quantum commence néanmoins à proposer quelques produits NAS de pointe). Les
appareils de la gamme Snap Server sont généralement destinés à remplacer des solutions de
stockage de fichiers basés sur serveurs de fichiers, plus chères et plus lentes. Ils ont recours à un
serveur conçu sur mesure et utilisé uniquement en tant que serveur de fichiers.
Quantum propose des produits Snap Server allant de 40 Go à presque 1 To. Ces serveurs satisferont
pratiquement tous les besoins en stockage de fichiers des PME. Les produits Snap Server se
caractérisent par un faible coût total de possession et par un coût d'achat réduit (à partir de 500
dollars).
Les serveurs Snap Server prennent en charge un nombre impressionnant de protocoles, ce qui leur
permet d'interagir avec un grand nombre de systèmes d'exploitation. Les protocoles concernés sont
les suivants: CIFS/SMB, NCP de NetWare, NFS, AppleTalk Filing Protocol, HTTP et FTP. Les
unités sont compatibles avec Active Directory pour pouvoir s'intégrer à Windows 2000, et offrent
également une émulation de base de données bindery NetWare pour faciliter l'interaction avec
NetWare. Il serait bien plus avantageux pour les utilisateurs de ce système d'exploitation d'avoir
recours à l'émulation et à l'intégration de l'annuaire NDS d'un serveur NetWare ultérieur à la version
3.12 ; toutefois, le faible coût d'achat compense cet inconvénient pour de nombreuses entreprises.

       1.4.4. Maxtor

Maxtor se situe quelque part entre EMC et Network Appliance pour le haut de gamme, et Quantum
pour le bas de gamme. Maxtor propose de nombreuses solutions pour les PME, ainsi que des
solutions dotées de fonctions très avancées, comme la capacité de réaliser des photographies, que
l'on retrouve chez EMC et Network Appliance.
Les deux principales gammes de produits NAS de Maxtor sont les séries MaxAttach 4000 et
MaxAttach 6000. La série MaxAttach 4000 concerne le bas de gamme, avec des capacités allant de
320 Go à 640 Go, tandis que la série MaxAttach 6000 varie de 1,9 To à 5,7 To, ce qui la place
clairement en haut de l'échelle.
À l'instar des autres fournisseurs, les produits de Maxtor sont conçus pour prendre en charge un
environnement hétérogène constitué de serveurs Windows, NetWare et UNIX/Linux, entre autres.
Ils sont capables de communiquer via les protocoles TCP/IP, IPX/SPX, AppleTalk et HTTP.
Pourtant, si Maxtor prend en charge l'intégration d'Active Directory, il n'est pas compatible NDS.

Le tableau ci-dessous présente les capacités des produits Maxtor.


                                Modèle              Capacité maximale
                               NAS 4100                    320 Go
                               NAS 4300                    640 Go
                               NAS 6000                    5,7 To
SAN
                                             2. SAN




   2.1. Définition

Le SAN (Storage Area Network) est un réseau dédié au stockage, fondé sur le protocole Fibre
Channel - à ne pas confondre avec le média fibre optique auquel il est souvent associé. Le protocole
Fibre Channel fonctionne aussi bien sur cuivre que sur fibre optique ; dans la plupart des systèmes
de stockage, le cuivre est encore essentiellement utilisé au niveau de la connectique interne. Qui dit
réseau dit éléments actifs pour l'interconnexion. On trouve donc des concentrateurs ou des
commutateurs Fibre Channel destinés à relier les différents éléments du réseau de stockage. Ce
réseau regroupe des baies de stockage (EMC, IBM, HDS), des librairies de sauvegarde (Quantum
ATL, Storagetek), des serveurs équipés de cartes Fibre Channel, des éléments actifs (Adaptec,
Brocade) et, bien sûr, du câblage. Le prix de l'ensemble des éléments dépasse souvent le million de
francs. Cette somme importante se justifie par la haute performance du réseau de stockage.
Néanmoins, le coût d'entrée de ce type de solution la réserve aux data centers, où les volumes et la
disponibilité des bases de données en ligne exigent un niveau de performances de cet ordre


   2.2. Stockage SAN: la course aux standards

Différentes technologies existent pour répondre aux besoins de stockage en réseau (SAN) des
entreprises. À l'heure où bon nombre d'entreprises recherchent des moyens efficaces de gérer leur
infrastructure de stockage, les technologies de stockage réseau semblent vouées à un brillant avenir.
Pour répondre à cette demande, les fournisseurs de systèmes de stockage s'efforcent de développer
des applications logicielles plus élaborées. Celles-ci devraient permettre de gérer des réseaux SAN
(Storage Area Network) à partir d'une console unique, au sein d'un environnement hétérogène. De
plus, de nouveaux standards se profilent à l'horizon, standards qui contribueront à renforcer
l'interopérabilité et l'exploitabilité des réseaux SAN.

       2.2.1. Normes de stockage actuelles

           2.2.1.1.   API

L'association Storage Networking Industry Association, par exemple, travaille à la mise au point de
différents standards. Son standard API pour adaptateur de bus hôte permettra notamment de
résoudre certains des problèmes d'interopérabilité inhérents à la technologie des réseaux SAN, en
uniformisant les fonctionnalités des adaptateurs.

           2.2.1.2.   FibreAlliance

La base d'informations de gestion (MIB) de FibreAlliance, qui est hébergée par EMC, est un autre
standard en cours de développement. FibreAlliance, dont le premier projet vise à développer le
standard MIB, compte actuellement une cinquantaine de sociétés membres. La base MIB fournit
des informations enrichies permettant de gérer l'ensemble du réseau SAN, y compris les serveurs,
les commutateurs, les concentrateurs et les systèmes de stockage. Ainsi, un système de gestion de
bout en bout peut obtenir des informations sur le statut du protocole SNMP (Simple Network
Management Protocol) pour l'ensemble d'un réseau SAN, via une console d'administration
centralisée.
           2.2.1.3.   InfiniBand

D'autres standards émergents visent à fournir aux consommateurs plus d'options de bandes
passantes larges. La spécification InfiniBand Architecture, qui a été lancée par Intel, mais est
largement soutenue par l'industrie, doit améliorer la fiabilité en remplaçant le bus PCI par une
technologie de réseau commuté à grande largeur de bande (plusieurs Go/s).
InfiniBand, qui est conforme au protocole DAFS (Direct Access File System), transfère la
responsabilité du contrôle des moteurs E/S, qui incombait traditionnellement aux processeurs, à des
moteurs d'E/S intelligents, appelés canaux. Cette nouvelle architecture contribuera à augmenter la
plage de performances des serveurs d'entrée de gamme via des solutions haut de gamme qui
s'apparentent à celles utilisées dans les centres de traitement de données. Ces solutions utilisent des
liaisons interopérables offrant des largeurs de bande cumulées de 500 Mo/s, 2 Go/s et 6 Go/s,
associées à un débit de signalisation sur câble de 2,5 Go/s.

Dans le domaine du stockage NAS (Network-Attached Storage), le protocole DAFS lancé par
Network Appliance suscite un intérêt croissant. Ce nouveau protocole système doit donner
naissance à une nouvelle génération de réseaux de stockage à hautes performances et faible temps
de latence. Il permet en effet de définir des niveaux étendus d'évolutivité, de fonctionnalité et de
facilité d'utilisation. Ce standard bénéficie du soutien d'un certain nombre de leaders de l'industrie,
notamment Intel et Seagate.

       2.2.2. Standards en projet

           2.2.2.1.   DAFS

Grâce au protocole DAFS, les fournisseurs pourront créer des serveurs de stockage intelligents
reposant sur des standards ouverts. Ces systèmes offriront alors des fonctionnalités professionnelles
moyennant une fraction seulement du coût des technologies traditionnelles de clustering de centres
de traitement de données et de mainframes propriétaires. Le DAFS permet d'accéder aux fichiers
directement de mémoire à mémoire, et utilise l'architecture d'interface virtuelle (VI) comme
mécanisme de transport sous-jacent. Cette architecture autorise le transfert direct de grandes
quantités de données vers ou depuis des buffers d'application. En outre, elle permet aux applications
d'accéder directement au matériel compatible VI, sans intervention au niveau du système
d'exploitation.
Par ailleurs, de nombreux fournisseurs étudient actuellement de nouvelles options de stockage
réseau, même s'il est vrai que la plupart d'entre elles demanderont plusieurs années avant de devenir
réalité. Le secteur le plus prometteur est celui des systèmes de stockage IP, qui permettent
d'interconnecter des réseaux SAN à des réseaux métropolitains, des réseaux étendus et des réseaux
locaux. Le stockage sur IP permet de transférer de gros blocs de données, plutôt que des fichiers,
sur des réseaux locaux Gigabit Ethernet ou des réseaux longue distance SONET. Dans un réseau de
stockage sur IP, les serveurs, bibliothèques de bandes et batteries de disques (disk arrays) reposant
sur l'architecture InfiniBand de prochaine génération ou SCSI, peuvent se connecter à des appareils
d'un réseau Gigabit Ethernet et interopérer avec ceux-ci.
Le stockage sur IP tire parti du réseau d'infrastructure IP existant ou planifié d'une entreprise pour
transférer des données de stockage sans perturber le trafic du réseau local. De plus, les données
acheminées sur IP offrent des possibilités de connectivité et de conversion entre les serveurs et les
unités de stockage, ou entre les unités de stockage pilotant des protocoles d'interface, tels que SCSI
ou Fibre Channel.
Cisco Systems, qui se situe à l'avant-garde des technologies de stockage sur IP, développe
actuellement le protocole iSCSI. Ce type de standard permettra aux utilisateurs de transférer
rapidement et sur de longues distances des blocs d'informations résidant sur le réseau SAN, sans
qu'il soit nécessaire d'étendre la structure Fibre Channel de ce réseau.
    2.3. Avantages du réseau SAN

       Consolidation des informations

Principal avantage d'un réseau SAN: il permet de consolider une grande quantité d'informations au
sein d'un réseau de stockage centralisé. Il connecte l'ensemble des ressources de stockage et soulage
le trafic réseau associé à l'accès à ces ressources sur un réseau distinct. Cela se traduit par une
réduction du temps de latence et une utilisation plus efficace des ressources.

       Accélération de l'extraction des données

La technologie Fibre Channel sur laquelle repose le réseau SAN utilise une boucle arbitrée qui offre
des vitesses de transfert de données réelles de 100 Mbps. Si l'on compare ce débit à celui qu'offre
aujourd'hui la technologie SCSI, soit entre 40 et 80 Mbps, l'écart est considérable. Toutefois, une
nouvelle technologie SCSI est actuellement en cours de développement. Elle promet d'amener les
vitesses de transfert SCSI à un niveau proche de celui qu'offre aujourd'hui la technologie Fibre
Channel. Les réseaux SAN peuvent également prendre en charge un nombre quasiment illimité de
matériels, si l’entreprise est prête à investir dans l'infrastructure (serveurs, multiplexeurs, passerelles
et unités de stockage).

       Simplification des sauvegardes et restaurations

Les réseaux SAN facilitent les opérations de sauvegarde et de reprise après incident. Les données
peuvent ainsi être mises en miroir sur un site distant en vue d'une reprise transparente après
incident, ou être sauvegardées rapidement sur un autre site sans que cela n'affecte les performances
réseau. Un réseau SAN permet de sauvegarder plusieurs gigaoctets de données en quelques heures
seulement. De plus, il prend en charge un large éventail de techniques réseau (déroutement,
clusterisation, reprise à chaud, mise en miroir et réplication, par exemple). Ces techniques assurent
une protection contre la perte de données, et améliorent la disponibilité des informations.

       Évolutivité exceptionnelle

Avec son évolutivité intrinsèque quasiment illimitée, le réseau SAN constitue un choix idéal pour
les réseaux qui connaissent une croissance rapide, ou qui ont besoin d'augmenter leurs capacités de
stockage de façon sporadique. Les outils de repartitionnement et de gestion permettent aux
administrateurs réseau de réallouer l'espace de stockage entre les serveurs en repartitionnant
simplement le réseau SAN. Ce processus consiste à allouer un certain espace de stockage à un
serveur réseau au lieu de connecter directement cet espace au serveur réseau.
Cependant, les réseaux SAN ont leurs limites. Le prix d'entrée est élevé, un réseau SAN de taille
moyenne ne coûtant pas moins de 283 000 euros. De plus, le manque de standardisation pose
d'énormes problèmes d'interopérabilité que les fournisseurs commencent tout juste à résoudre.
Comparaison du profil des interfaces SCSI avec le FC-AL :


                                                                      Wide Ultra-2
                         SCSI-1          SCSI-2       Ultra-2 SCSI                      San FC-AL
                                                                         SCSI
  Mode de
                     Unidirectionnel Unidirectionnel Unidirectionnel Unidirectionnel Bidirectionnel
  transmission
                                                                                     1 Gbit/s
  Débit              5 Mbit/s       5/10 Mbit/s     40 Mbit/s        80 Mbit/s       (évolution à 4
                                                                                     Gbit/s)
                                                                                    126 serveurs et
                                                    8 serveurs et   16 serveurs et
  Capacité                                                                          d'unités de
                   8 unités         8/16 unités     d'unités de     d'unités de
  d'interconnexion                                                                  disques par
                                                    disques par bus disques par bus
                                                                                    boucle
  Rayon
                   6m               6m              12 m             12 m            10 km
  d'interconnexion
  Protocoles                                                                         SCSI, HIPPI, IP,
                     SCSI           SCSI            SCSI             SCSI
  transportés                                                                        ATM…



   2.4. Quelques exemples d’offres SAN

          2.4.1. Fujitsu Siemens Computers

Dans le domaine Storage Area Network, la démarche de Fujitsu Siemens Computers est de faciliter
et d’accélérer les efforts de regroupement et de mutualisation des ressources de stockage online et
backup toujours dans le contexte de consolidation des ressources du système d’information.
Pour que les réseaux de stockage puissent être efficaces au niveau de l’entreprise, il faut mettre en
œuvre des composants allant au-delà des composants réseau Fibre Channel. Les éléments vitaux des
véritables réseaux de stockage d’entreprise incluent :

            des systèmes de stockage indépendants des plates-formes,
            un logiciel de gestion centralisée,
            une interopérabilité réelle entre différents composants,
            des possibilités de transfert de données entre les unités de stockage,
            la sécurité des données sur le SAN,
            un service pour la mise à œuvre et le déploiement identique à celui qui est aujourd’hui
             demandé dans les Data Center.

L’offre permet de fédérer autour d’un réseau SAN de stockage l’ensemble des ressources de
stockage aussi bien le stockage disque que les solutions de sauvegarde hétérogène.
Les principaux composants de Network Storage Solutions sont les suivantes :

            Des contrôleurs Fibre Channel (ou HBA) pour connecter les serveurs
            Des Hub pour mettre en œuvre des réseaux SAN à topologie FC-AL (Fibre Channel-
             Arbitrated Loop)
            Des switch PSFS pour créer l’épine dorsale du réseau SAN en topologie “Fabric” :

                    Le modèle 8 ports 1 Gbit d’entrée de gamme – PSFS-BE084
                    Le modèle 8 ports 2 Gbit avec toutes les facilités de gestion – FCSW-8P2
                    Le modèle 16 ports 2 Gbit – FCSW-16P2
                 Le modèle 64 ports – PSFS-B641
                 Des switch haut de gamme à très haute disponibilité – Connectrix

          Des bridges PSFR permettant d’intégrer dans des réseaux SAN des composants existants
           à connexion SCSI
          Des environnements logiciels pour gérer la sécurité et les autorisations d’accès aux
           données (Volume Logix, Access Logix et Software Administration)
          Un logiciel d’administration intégré et centralisé




                                     Figure 4.1   SAN Fujitsu Siemens



L’objectif premier lorsqu’une architecture SAN est mise en œuvre, est d’assurer au sein d’un même
réseau un double accès aux unités de stockage disques et bandes à partir de l’ensemble des serveurs.
Déployer un réseau nécessite également de vérifier l’interopérabilité des différents composants.
Pour garantir ces fonctionnalités, Fujitsu Siemens Computers fournit les composants SAN (Switch,
bridges,…) et les contrôleurs Fibre Channel pour connecter les serveurs au SAN. Fujitsu Siemens
Computers et ses partenaires disposent de matrice de compatibilité entre les serveurs et leur système
d’exploitation et les ressources de stockage connectées.

       2.4.2. EMC

EMC Corporation lance ses nouveaux systèmes et logiciels de stockage d’entreprise parmi lesquels
la famille Symmetrix et les nouveaux logiciels et systèmes CLARiiON, Celerra et Connectrix.
Ainsi, Symmetrix 8000 : la nouvelle ligne de systèmes de stockage de Symmetrix affiche une très
haute capacité de stockage (19,1 terabytes pour un encombrement au sol de 2,5 m2) en un seul
système. Parmi les améliorations de la ligne Symmetrix 8000, EMC signale l’Enginuity Operating
Environment qui constitue la fondation d’un nombre important de fonctionnalités logicielles
(protection des données, administration standardisée, déplacement à haute performance de données,
répartition de charge, etc.) Avec cet environnement, EMC fournit les éléments de base de
l’intégration de logiciels tiers : les développeurs de logiciels disposent ainsi d'un accès élargi aux
API (Application Software Interface) de Symmetrix.
Par ailleurs, les systèmes Symmetrix 8000 utilisent de nouveaux composants internes conçus pour
délivrer des niveaux de performance, de débit et de bande passante qui supportent les besoins
d’entrée-sortie des applications d'ERP, d’e-Commerce et d'OLTP (On-Line Transaction
Processing).
EMC lance également le système de stockage CLARiiON FC4500. Ce nouveau système est le
premier de la gamme CLARiiON à supporter le stockage consolidé à partir de multiples hôtes
hétérogènes : accès partagé pour Sun Solaris et Windows NT et support en attachement unique pour
HP-UX et IBM AIX. Le 4500 est aussi le premier système CLARiiON à offrir simultanément le
support multi plates-formes, la connectivité Fibre Channel intégrée à l’ESN EMC, le logiciel de
protection des nouvelles données et d’accès partagé au stockage, ainsi que l’intégration à
ControlCenter, la ressource logicielle d’administration centralisée d’EMC. Ainsi, les plates-formes
de stockage Symmetrix et CLARiiON se dédient à la protection et l'utilisation des informations à
tous les niveaux de l’entreprise.
Alors que les systèmes Symmetrix sont très avancés en matière de stockage, les systèmes
CLARiiON sont clairement positionnés dans le haut du marché des environnements serveurs
distribués ou critiques des grandes entreprises ou bien des entreprises émergentes et en forte
croissance.

       2.4.3. IBM

Le système ESS800 d’IBM est le dernier né d’une famille de serveurs de stockage intelligents,
offrant un grand nombre de nouvelles fonctions souples, dont une configuration “turbo” six voies
permettant de gérer efficacement jusqu’à 150% d’opérations de données supplémentaires par
seconde.
Avec sa mémoire cache interne dont la capacité a été étendue à 64Go et sa bande passante interne
étendue à 3,2Gbps, le modèle800 est en mesure de répondre aux exigences de performance des
marchés émergents nécessitant des applications à calcul intensif, notamment dans les domaines
scientifique et mathématique (moyens numériques). Le serveur ESS800 supporte également les
fonctions de mirroring et de segmentation des données RAID-10 nécessaires aux applications pour
lesquelles la performance est essentielle, comme celles affectées au traitement des transactions en
ligne.

Les serveurs ESS modèles800 et 800Turbo d’IBM, derniers nés de la famille ESS, offrent :

          Une technologie de 3e génération
          Des performances inédites avec un débit 2 à 2,5 fois supérieur à celui des modèles F
          Connectivité Fibre Channel 2Go
          Souplesse des fonctions dynamiques RAID 10 et RAID 5
          Unités de disques de 18 et 36Go à 15000 tr/mn
          Conversions à partir de modèles antérieurs
PROTOCOLES DE STOCKAGE
                                 3. Protocoles de stockage




   3.1. Fibre Channel

Dédiée aux San, la technologie Fibre Channel offre la connectivité (jusqu'à 126 périphériques) et le
débit (200Mo/s) les plus importants du marché.

       3.1.1. Présentation

La technologie Fibre Channel (FC) repose sur une norme de transmission de données en série via
des liens physiques. Développée en 1988, la FC n'a vraiment pris son essor que dix ans plus tard:
elle seule semblait capable de répondre à la croissance des échanges de données en réseau (Lan,
Wan, Man) et aux besoins de stockage qu'ils généraient. La FC se caractérise d'abord par sa non-
spécificité SCSI (Small computer system interface). Dans le cadre d'une architecture San (Storage
area network, réseau de stockage), elle permet de connecter des mainframes sous protocole Escon et
des serveurs sous Hippi, tout en échangeant des données sous TCP/IP. Des passerelles FC vers
ATM devraient permettre, à terme, d'interconnecter tous les San de la planète.
La technologie FC peut être utilisée en mode point à point ou peer-to-peer (interconnexion directe
de deux équipements), en topologie à boucle arbitrée – FC-AL (Arbitrated loop) –, ou en
environnement de réseau commuté (Fabric). La boucle FC-AL est surtout employée pour des
applications de stockage intensives comme le transactionnel –datawarehousing, OLTP (On-line
transaction processing)...–, l'accès Internet/intranet et les applications de type audio/vidéo.

       3.1.2. Performances

La boucle FC-AL permet de relier jusqu'à 126 périphériques, sur 10 km en fibre optique ou de 30 m
en cuivre. Fabric, lui, est un ensemble de commutation supportant une quantité impressionnante
d'unités de stockage (jusqu'à 16 millions), avec des commutateurs gérant en parallèle plusieurs
chemins FC d'au moins 100Mo/s : il permet de réaliser des San évolutifs en bande passante et
connectivité.
Par rapport à la norme SCSI, la technologie FC offre une vitesse de transfert des données deux fois
et demie plus importante (200 Mo/s maximum contre 80 Mo/s), une connectivité huit fois et demie
plus élevée (126 périphériques contre 15) et un câblage très allégé (4 fils de cuivre ou câble optique,
contre un câble de 168 fils). Par ailleurs, l'isolement galvanique (fondé sur la continuité du courant
électrique) de l'optique sur la FC garantit une meilleure sécurité de transmission des données.
La FC a pourtant un point faible : son coût encore élevé. D'où l'émergence en 2002 d'une
alternative, le protocole iSCSI (Internet SCSI), développé par Cisco et IBM et normalisé ce mois-ci
par l'IETF (Internet Engineering Task Force). Contrairement à la FC, qui nécessite le
développement d'un San, l'iSCSI se greffe sur un réseau de type Lan en Gigabit Ethernet via
TCP/IP: elle génère donc des coûts d'infrastructure moins élevés et offre des performances
comparables en termes de débit. Mais selon le cabinet d'études Strategic Research, l'iSCSI
n'atteindra pas le niveau de maturité de la FC sur le marché avant 2006.
    Figure. 3.1   Compatible avec les différents protocoles, la Fibre Channel est plébiscitée par les constructeurs



        3.1.3. Avantages et inconvénients de Fibre Channel

       - Avantages :
              • Compatible avec plusieurs protocoles (ATM, Escon, SCSI, TCP/IP, vidéo...) dans
              une architecture San
              • Connectivité maximale de 126 périphériques en mode FC-AL
              • Vitesse de transfert des données 200Mo/s (bidirectionnel simultané) ou 100 Mo/s
              (bidirectionnel)
              • Câblage très allégé

       - Inconvénients :
              • Coût encore élevé


   3.2. iSCSI

La technologie iSCSI permet aux entreprises de disposer d'une infrastructure convergente vers IP
quel que soit le type de données (voix, données…) tout en levant les limitations de distances
inhérentes au SCSI. Complémentaire des réseaux de stockage sur Fibre Channel, iSCSI peut relier
des îlots San distants.

        3.2.1. Introduction

La technologie iSCSI ou SCSI (Small Computer System Interface) sur IP attire des acteurs du
marché informatique de plus en plus nombreux : des constructeurs tels Brocade, Network
Appliance, Emulex, ATL, Quadratec, Agilent Technologies, Quantum, Adaptec, Hewlett-Packard,
Sangate, Sanrad… des éditeurs comme Tivoli, BMC Software, Veritas ou encore des SSP (Storage
Service Provider) dont Storage Telecom. Au sommet de ce foisonnement d'acteurs, on trouve IBM
et Cisco Systems, des précurseurs plein d'initiatives. D'ailleurs, Cisco, spécialiste et leader sur le
marché des solutions de réseaux pour Internet, s'immisce dans le monde du stockage par le biais de
son routeur SN 5420 compatible iSCSI.
L'objectif principal de la technologie iSCSI est d'apporter au stockage les avantages des réseaux IP :
administration commune et facilité des réseaux informatiques et du stockage, gestion de la qualité
de service (QoS), sécurité, évolutivité… Dans les faits, la technologie iSCSI assure l'encapsulage
des commandes SCSI dans un paquet IP, qui est ensuite expédié "naturellement" comme tout
paquet IP.

       3.2.2. Utilisation

Le SCSI est une famille d'interfaces utilisée pour effectuer des requêtes de services à plus d'une
dizaine de périphériques d'entrée-sortie (E/S) : disque dur, lecteur de bandes, lecteurs DVD et CD,
imprimante, graveur, scanner… et cela simultanément. Elle est aujourd'hui très largement utilisée
dans les matériels informatiques, puisque l'on retrouve cette interface du PC de bureau jusqu'aux
grands systèmes. Toutefois, on remarque que la technologie SCSI est principalement utilisée avec
les serveurs, et les baies de stockage de disques (en mode Raid) qui leur sont associées. Développé
par l'institut Ansi (American National Standards Industry), le standard SCSI (X3T10) se révèle
stable, robuste et fiable. Bien que cette technologie ait fait ses preuves, notamment au niveau du
taux de transfert qu'elle autorise, elle doit encore faire face à un problème de taille : la connexion
entre le système et les périphériques commandés n'est possible que pour une distance limitée. Une
liaison SCSI ne peut excéder 25 mètres en mode HVD (High Voltage Differential). Un gros
handicap, notamment pour le stockage et la manière dont il évolue.




                             Figure 3.2   Un accès universel au stockage via IP

Le schéma montre une architecture générique iSCSI, axée sur un réseau de stockage étendu. Elle
comprend un serveur hôte, un réseau TCP/IP, un routeur de stockage, un commutateur (switch) ou
un concentrateur (hub) Fibre Channel, et des baies de disques, distantes (au standard Fibre Channel)
ou locales (SCSI direct). Le serveur utilise un réseau Ethernet (Fast ou Gigabit) et TCP/IP pour
transporter des trames SCSI encapsulées dans de l'IP. Pour ce faire, le système d'exploitation
(Windows NT4, Solaris, Linux) de l'hôte doit disposer d'un pilote iSCSI approprié. Le routeur de
stockage assure la transformation des commandes SCSI sur IP en commandes SCSI sur Fibre
Channel. Au final, les baies de stockage distantes apparaissent au serveur comme un espace de
stockage local.
En effet, le stockage connaît aujourd'hui de véritables bouleversements : devenant de plus en plus
indépendant des systèmes qui le commandent, il s'en éloigne physiquement. L'utilisation du SCSI
peut donc représenter un obstacle à l'évolution du système de stockage, et donc à celle du système
informatique dans son ensemble. Pour résoudre ce problème, il est possible de réaliser un San
(Storage Area Network - réseau de consolidation de stockage) sur Fibre Channel, qui autorise, pour
l'instant, des liaisons avoisinant 11 km. Cependant, bien que le San affiche des performances
reconnues, il nécessite la formation spécifique d'un technicien, et montre encore quelques faiblesses
pour sa partie administration des matériels hétérogènes. De plus, le San entame largement le budget
informatique.
Alors pourquoi ne pas utiliser une technologie mature, connue et déjà bien assimilée par les
responsables informatiques, coûtant relativement moins cher que Fibre Channel et disposant de
performances équivalentes, voire supérieures ? Les réponses à ces questions constituent l'épine
dorsale de la technologie iSCSI.


       3.2.3. iSCSI et stockage

Il existe plusieurs technologies de communication pouvant transporter des données de stockage,
dont FCIP, Infiniband, iFCP, iSCSI. L'iSCSI est actuellement en cours de ratification par l'IETF
(Internet Engineering Task Force). L'iSCSI repose sur un modèle client/serveur, alors que FCIP
(Fibre Channel over IP), par exemple, est un modèle peer to peer. Les clients de l'interface SCSI se
nomment initiateurs. Les initiateurs émettent des commandes SCSI pour requérir des services d'une
unité logique (UL) - chaque périphérique E/S est appelé une unité logique. La partie serveur de
l'UL, aussi appelé cible, accepte les commandes SCSI et les exécute. Finalement, le protocole iSCSI
n'est qu'une empreinte du modèle de la procédure d'invocation à distance du SCSI. D'ailleurs, FCIP
ne fait qu'encapsuler dans de l'IP des trames Fibre Channel, elles-mêmes encapsulant des
commandes SCSI ! La commande SCSI est envoyée ensuite sur le réseau IP. Du point de vue des
performances, celles-ci dépendent du réseau IP concerné. "Avec des réseaux en Gigabit Ethernet,
nous sommes capables d'offrir les mêmes performances, voire de meilleures, que les réseaux sur
Fibre Channel", se targue Hervé Castan, ingénieur réseaux chez Cisco France. D'ailleurs, "nous
avons un budget de R&D qui nous permet d'annoncer déjà le 10 gigabits Ethernet par rapport au 2
gigabits sur FC. D'un coup, nous évacuons le problème de performances qui est parfois soulevé",
ajoute Hervé Castan. Mais il est vrai que, avec le couple Ethernet-IP, des problèmes de contention
et de partage peuvent se rencontrer. TCP/IP doit donc faire des choix et la gestion des priorités peut
devenir essentielle. Et c'est là que la QoS apportée par IP au-dessus de la couche Ethernet entre en
œuvre.
Actuellement, l'iSCSI doit permettre d'interconnecter des San sous Fibre Channel et des systèmes
hôtes distants. Toutefois, "le routeur de stockage SN 5420, de Cisco, est plutôt un produit d'attente,
d'interconnexion matériel", avance Hervé Castan. De fait, ce produit sert d'interface entre un
système iSCSI et un réseau Fibre Channel. Mais d'ici un à deux ans, la réalisation d'un San
uniquement en technologie iSCSI sera, en théorie, possible. Aujourd'hui, ce n'est pas le cas, car il
manque encore quelques composants à la norme iSCSI.
Ce schéma représente les différentes couches successives intéressant le protocole SCSI sur IP. Le
stockage peut dorénavant tirer parti des technologies de réseau existantes : Ethernet, IP et TCP




                                      Figure 3.3 Le protocole iSCSI



D'autres matériels, tel le serveur de stockage à 4 ports Gigabit cuivre et 1 To d'espace disque, de
3Ware, sont annoncés. De son côté, NetApp (Network Appliance) proposera des Nas (Network
Attached Storage, dispositif de stockage sur réseau) en fonctionnement mode bloc (mode d'accès
direct aux données), et non plus en mode fichier. Le plus gros souci se situe au niveau des serveurs,
c'est-à-dire des cartes HBA (adaptateur d'E/S) et des NIC (carte réseau).
Actuellement, le traitement de TCP/IP combiné aux autres protocoles, au calcul de la checksum
(somme des contrôles des données), etc. s'effectue par la CPU (unité centrale de calcul), induisant
une consommation de ses ressources d'environ 50 à 55 %. Or, il est établi que le traitement pur de
TCP/IP ne représente que 5 à 8 % de dépenses en temps calcul. Pour alléger la consommation il faut
donc des NIC adaptées. Intel, Adaptec et HP sont déjà sur les rangs et vont très bientôt proposer des
cartes réseau. Elles seront 25 % plus chères mais permettront un gain de 40 à 45 % des ressources.
Quant aux adaptateurs HBA, les premiers ne devraient pas tarder à apparaître et seront d'origine
Giganet (racheté par Emulex), Adaptec… Enfin, les constructeurs de lecteurs de bandes, tels ATL
et Atempo, ont annoncé des produits.
L'iSCSI n'est pas qu'un simple standard d'interconnexion évolutive entre les serveurs et les systèmes
de stockage, il va aussi permettre de concevoir un San (pour un coût nettement moindre qu'un San
sous Fibre Channel) sur de l'Ethernet (10 et 100 Mbit/s, 1 et 10 Gbit/s), technologie de réseau la
plus répandue. En outre, IP apporte ici sa maturité, sa facilité d'administration, ses services adaptés,
mais surtout va continuer à offrir aux entreprises un moyen de convergence du système
d'information, en autorisant la gestion des unités de stockage distantes ou non.
VIRTUALISATION DU
    STOCKAGE
                                   4. Virtualisation du stockage




    4.1. Définition

La virtualisation de l'espace de stockage permet de mutualiser les ressources, de les réaffecter en
fonction des besoins des applications et de faciliter la réplication de données.

    4.2. Virtualisation et stockage

Dans le monde du stockage, la virtualisation consiste à regrouper des ressources physiques (disques,
bandes) dans des entités logiques.
L'utilisateur a l'impression qu'il dispose d'un disque associé à son ordinateur pour enregistrer ses
données, alors qu'en fait celles-ci peuvent être stockées n'importe où sur le réseau.
Ce "disque virtuel" peut être constitué de multiples disques distribués, ou même être un ensemble
complexe incluant mémoire cache, disques optiques et magnétiques, bandes.
Pour l'administrateur, la virtualisation permet de traiter le stockage comme une chose abstraite.
Aujourd'hui, la plupart des réseaux de stockage sont constitués de matériels et systèmes
d'exploitations hétérogènes. Chaque serveur d'applications doit être relié à de multiples baies, et les
périphériques de stockage doivent être accessibles à partir d'un maximum de serveurs, si l'on veut
que certaines données puissent être utilisées par plusieurs applications.
Résultat : pour tenir compte des configurations et des limitations de chaque ressource de stockage,
l'administration peut tourner rapidement au cauchemar, si chaque appareil devait être géré
individuellement.
Avec la virtualisation, l'administrateur manipule des unités logiques. Toutes les ressources
hétérogènes sont ainsi administrées avec les mêmes outils de gestion, à partir d'une interface
unique.
Contrairement à un simple outil d'administration, la virtualisation gère dynamiquement le système
de stockage en fonction des besoins des serveurs et des capacités des baies. Ce qui permet
d'optimiser les capacités de ces baies de stockage en remplissant au mieux chacune d'entre elles.
Les applications qui revendiquent cette appellation prolifèrent. Assez différentes les unes des autres,
toutes visent cependant à simplifier la vie des utilisateurs et des administrateurs des réseaux de
stockage.




Intégrés au logiciel d’administration Openview, les modules   SANPoint Control de Veritas propose de nombreuses
SAN Area Manager optimisent les ressources de stockage        fonctionnalités de stockage en réseau, dont l’allocation
                                                              des volumes
Deux technologies s'affrontent. Les solutions intrabandes ou symétriques, déjà disponibles, seront
bientôt concurrencées par le modèle hors bande ou asymétrique.
Les premières se situent à l'intérieur du SAN. A chaque échange, les données transitent par un
serveur-commutateur de virtualisation qui les aiguille vers les baies de stockage. Les solutions
symétriques comme Datacore Symphony 5.0, FalconStor Ipstor 3.5 ou HP SV3000 reposent sur
cette architecture ou un serveur vient prendre place entre les serveurs d'applications et les
ressources de stockage.
Les secondes solutions, dites asymétriques (comme HP Versator HP ou IBM StorageTank), sont
installées à la périphérie des SAN, et se contentent d'indiquer aux serveurs l'adresse vers laquelle
diriger les données.

   4.3. Produits

Sans doute le plus avancé dans ce domaine, HP disposera bientôt de deux solutions de virtualisation
étroitement associés à OpenView Storage Area Manager.
La solution SV3000, anciennement connue sous le nom SureStore SanLink, propose une
architecture de virtualisation symétrique pour fédérer un faible volume de stockage (de 50 à 60
ports).
De même que ses concurrents ServPoint SAN de Veritas, SANSymphony 5 de Datacore ou IPStor
3 de FalconStor, la solution de HP repose sur une boîte noire, un métaserveur de fichiers qui vient
prendre place entre les serveurs d'applications (Windows NT/2000 et les principaux Unix) et les
ressources de stockage SAN et NAS (commutateurs, baies de disques, librairies à bandes
robotisées…).
Attendue pour la fin de l'année, Versastor, héritage Compaq, est une solution asymétrique qui
repose sur un serveur de métadonnées envoyant une vue unifiée des espaces de stockage. Plus
ambitieux que le programme SV3000, Versastor ambitionne de fédérer un plus grand nombre d'îlots
de stockage.
Bien décidé à ne pas laisser le champ libre à HP, IBM a deux fers au feu : une solution de
virtualisation symétrique, baptisée Loadstone, et une autre asymétrique, StorageTank. Dans les
deux cas, ces produits pourront venir se greffer à Tivoli SNM ou à d'autres logiciels
d'administration. Pour la commercialisation, Dominique Barbier, d'IBM, envisage prudemment le
deuxième trimestre 2003. Loin d'entrer en concurrence avec les outils d'administration du stockage,
comme s'évertuent à le marteler certaines start-up, la visualisation apparaît bien comme un des
compléments essentiels de ces outils.


           Editeur              HP                  Data Core                     FalconStor               Veritas
           Produit              SV3000              SANSymphony 5.0               IPStor3                  ServPoint SAN ou NAS
           Appliance            Windows 2000/Intel Windows 2000/Intel             Linux ou Solaris/Intel   Solaris/Sun Sparc
                                Solaris, HP-Ux et   Aix, Solaris, HP-Ux et        Linux, Solaris, HP-Ux, Solaris, HP-Ux et
           OS supporté
                                Windows NT/2000     Windows NT/2000               Windows NT/2000        Windows NT/2000
           Protocoles supportés FC et IP            FC et IP                      FC et IP                 FC et IP
                 Prix HT                   nc       A partir de 10 000 € (1 To)    A partir de 13 000 €               nc


                                            Tableau 4.1        Virtualisation symétrique
                                                                                                                 Veritas
Editeur         BMC           Computer Associates          EMC                   HP                IBM                       Fujitsu Softek
                                                                                                                Software
                               BrightStor Storage                                              Tivoli Storage   SANPoint
           Unicenter Patrol
                                   Resource                                                      Network         Control
Produit      for Storage                               SAN Manager        OpenView SAM                                      Storage Manager
                               Manager & SAN                                                    Manager &       & Volume
            Management
                                   Manager                                                       SANergy         Manager
                              Ws NT/2000, Aix, HP-    Ws NT/2000, Aix,                                                     Ws NT/2000, HP-
           Ws NT/2000, Aix,                                               Ws NT/2000, HP-
OS                                Ux, Linux,           HP-Ux, Linux,                       Ws 2000, Aix et Ws NT/2000 et       Ux, Aix,
           HP-Ux, OS/390 et                                                    Ux,
supporté                        Netware, Tru64,       Netware, Tru64,                          Solaris        Solaris       Linux, Solaris,
               Solaris                                                    Linux et Solaris
                               OS/390 et Solaris      OS/390 et Solaris                                                     OS/390 et z/OS
                              SRM : 2 000 € pour le                       A partir de 90 000
Prix HT          nc                                          nc                                     nc             nc      A partir de 20 000 €
                                    serveur                                   € (2 To)


                                            Tableau 4.2       Plates-formes d'administration




                                                                          Solution    de     virtualisation symétrique,
                                                                          SANSymphony 5 de Data Core ambitionne de
                                                                          superviser l’ensemble des ressources de
                                                                          stockage de l’entreprise
EXTERNALISATION DU
    STOCKAGE
                               5. Externalisation du stockage




Une autre solution pour faire face au stockage de ses données consiste à louer du stockage pour
éliminer les coûts d'administration et d'entretien de parc. Les SSP (Storage Service Provider) offrent
leurs téraoctets à qui veut bien sous-traiter son stockage.

   5.1. Introduction

Lorsque Citrix, il y a quelques années, lançait l'idée du modèle ASP (Application Service Provider),
les préoccupations de chacun étaient focalisées sur la location d'applications de petite envergure.
Bureautique, comptabilité, outils de production personnelle… on chevauchait alors la vague
Internet sans se préoccuper des problèmes de temps de réponse. La sanction est tombée assez vite
et, en attendant les miracles du bureau éclaté promis par Oracle ou Microsoft, les premiers loueurs
d'applications n'ont trouvé que très peu d'écho de la part du secteur Soho.
L'ASP contemporain ne peut vivre qu'avec des clients possédant une sérieuse infrastructure WAN,
une liaison 64 K permanente dans le pire des cas, et cherchant à diminuer les coûts d'usage de
certains logiciels d'entreprise, messageries, ERP et programmes de CRM, bien entendu, mais
également – et surtout – infrastructures de stockage. Ces dernières sont le credo des SSP, ou
fournisseurs de services de stockage. “Pour héberger des applications, tous les ASP se doivent
d'avoir une infrastructure de stockage reposant sur des SAN”, explique-t-on chez EMC.
“L'ensemble de la chaîne de traitement de données y est présente, des armoires de disques aux
programmes de backup et autres mécanismes de récupération rapide et d'accès sécurisé. De là à
imaginer louer ou offrir des services allant en ce sens, il n'y a qu'un pas. L'ASP est notre réponse à
la demande d'entrée de gamme, celle des moyennes entreprises dont les budgets ou le volume de
données géré ne peuvent justifier l'acquisition d'un SAN interne.”

   5.2. Des coûts de possession en faveur de la location

Propos que les loueurs d'espace disque confirment et amplifient, en arguant du fait que la colocation
d'une telle infrastructure réduit d'autant les coûts de possession et d'exploitation. Des coûts que les
professionnels du stockage savent relativement élevés. On estime que, pour 100 francs de capacité,
il faudra dépenser en moyenne 25 % de cette somme en frais d'administration. En outre, et selon la
longévité des serveurs d'archivage, l'usage de cet espace peut nécessiter un coût dix fois supérieur
sur toute la durée de vie de l'équipement : frais de sauvegarde/restauration, licences d'accès, miroirs
et réplications, changement des unités défectueuses… Chiffres ne comprenant pas la “course au
gigaoctet” qu'impliquent les nouvelles technologies Internet ou l'usage intensif de grandes bases de
données.

   5.3. Un besoin en espace en constante évolution

Si l'on considère uniquement la capacité «en ligne», même un non-spécialiste devine que, pour
chaque mégaoctet de disque utilisé, la capacité des baies doit pouvoir abriter entre 1,5 et 4 Mo au
total, afin de prévoir les débordements de données conjoncturels, l'espace consommé par les
programmes dupliquant les données (HSM de second niveau, miroir…) ou la taille nécessaire aux
essais et évaluations diverses qui sont le lot de toute direction des services informatiques (DSI). Or,
il est difficilement justifiable de quadrupler un espace de stockage pour le seul plaisir de tester telle
nouvelle base de données ou messagerie, et ceci pour une durée d'un ou deux mois. Là encore, avec
un système de facturation ressemblant au “pay as you eat” (“payez ce que vous consommez”) des
self-services anglo-saxons, le SSP peut apporter une solution plus rentable.
Une logique implacable qui fait dire aux principaux cabinets d'analyse que les Netstore, Storage
Network, Storage Link et autres Storage Access ne peuvent que bien se porter. Mais dans quelle
proportion ? Les chiffres sont constamment révisés à la hausse et devraient concerner un marché de
5,6 milliards de dollars en 2004, estime IDC dans une étude, contredite par une autre, publiée par
l'Enterprise Storage Group, qui pousse le montant du marché au-delà des 11,2 milliards. Dataquest,
pour sa part, estime que la capacité de stockage mondiale double chaque année et devrait passer le
cap des 600 000 To en 2003, une part non négligeable de ce volume pouvant échoir aux SSP.
Qui croire, alors que le secteur est à peine vagissant ? Les clients, tout simplement. Des clients qui
ne sont pas constitués que de moyennes entreprises cherchant à exploiter une solution technique au-
dessus de leurs moyens. Le responsable d'une société d'assurance genevoise nous avoue constater
un doublement de sa capacité de stockage chaque année… et envisager sérieusement de faire sous-
traiter une partie de son stockage. “C'est essentiellement pour limiter le montant des
immobilisations du matériel et supprimer les coûts d'administration, qui vont croissant. Je ne pense
pas que les SSP soient exclusivement réservés aux petits et moyens clients, mais qu'ils peuvent
apporter une solution à de grands groupes, même si ceux-ci ne cherchent pas à se débarrasser de
leurs SAN. Actuellement, nous sommes en phase d'étude, et les tarifs nous semblent convenables,
puisque n'excédant pas les 6 000 ou 8 000 euros par mois. Sur l'année, c'est plus cher que le prix de
l'équipement. Mais, sur deux ans, les économies réalisées en frais d'administration et de
maintenance équilibrent l'équation… Sur trois ans, c'est plus que rentable, même si l'on ajoute le
surcoût du brin 155 Mbit qui nous lie au prestataire.” Une réaction partagée par bon nombre de
DSI importantes, à 70 % «intéressées» par les SSP. Sur ces 70 % de la population stockante, près de
20 % envisagent sérieusement d'utiliser de tels services.

   5.4. Le souci : l'accessibilité totale de ses données

Les petits clients du stockage font également entendre leur voix. Un webmestre de la région
d'Annecy pense que “la taille ne fait rien à l'affaire. Lorsqu'une administration me demande de
concevoir et de monter un site, ce ne sont pas nécessairement les quelque 10 ou 20 Mo de HTML
que je prends en charge, mais l'assurance d'une permanence d'accès à l'information, avec les
uptime annoncés par les loueurs d'espace de stockage. Qu'un Web tombe, c'est ennuyeux mais pas
catastrophique. Mais qu'un intranet soit coupé durant cinq minutes, et l'on s'en rend compte
immédiatement. Pour ça, je suis prêt à payer deux fois le prix d'une bonne baie SCSI de serveur. Ce
sera toujours moins cher que de devoir gérer la disponibilité du système et acquérir un centre de
calcul taillé pour une multinationale.”

   5.5. Choix d’un SSP

Si l'émergence des SSP semble une certitude pour tous les compilateurs de statistiques, il est tout
aussi certain que cette transition ne se fera pas sans un certain taux de mortalité. Tout comme le
secteur des ASP en logiciels, il est nécessaire que la profession se moralise et donne à ses clients
l'assurance d'une pérennité des services. Un SSP, comme toute entreprise liée à la net-économie, est
susceptible de déposer le bilan aussi vite qu'il est apparu. Qui, dans cette éventualité, se chargera de
la relève et de la continuation du service ?
Reste également un certain nombre d'inconnues purement comptables. En vendant du service, un
SSP ne peut survivre sans une trésorerie importante – ou de solides partenariats avec des
fournisseurs de SAN et d'ordinateurs – et un contrôle assidu de ses marges. Un contrat signé avec
une grande entreprise implique de pouvoir fournir immédiatement un ou deux petaoctets en ligne,
un investissement qui se monte en millions de francs lourds, très lourds. Sans parler des frais
locatifs ou de l'achat des murs où seront entreposés les systèmes de stockage, enceintes
hermétiques, protégées contre les intrusions tant en ligne que physiques, sans mentionner non plus
l'infrastructure de communication, les frais de gestion des réseaux privés virtuels, des systèmes de
supervision du stockage lui-même, frais auxquels s'ajoutent les charges et salaires d'un personnel
hautement qualifié et difficile à embaucher.
Si l'on ajoute que, vendant essentiellement du service, le SSP ne peut décemment pas vendre sa
prestation plus cher qu'elle ne coûterait au client, il semble clair qu'un ASP de stockage est
potentiellement une entreprise qui ne sera pas immédiatement bénéficiaire. Et ce n'est pas en
multipliant de gros contrats que les choses pourraient s'améliorer, puisque l'investissement
deviendrait alors proportionnel à la demande de stockage. Un juste équilibre entre quelques grosses
“références” et une multitude de petits abonnés pourrait être la solution idéale, le tout réparti sur un
vaste territoire géographique.
CONCLUSION
                                       CONCLUSION




       1. Etat des lieux

NAS (Network Attached Storage) ou SAN (Storage Area Network), vers quelle technologie doit se
tourner l'entreprise pour raccorder ses équipements de sauvegarde et de restauration de données ?
A vrai dire, elle a peu de choix. Les spécialistes décrivent les deux mêmes scénarios. L'entreprise
dont le besoin se limite à des accès fichiers se tournera vers le NAS. Elle stocke ainsi les fichiers
encombrants sur un serveur auquel accéderont les stations de travail.
Résultat : elle ne bouge en rien son réseau local et raccorde le serveur de stockage sur le câblage
Ethernet existant.
Quant à l'entreprise qui veut accéder à des blocs de données pour raccorder ses bases Oracle, par
exemple, elle se tournera vers le SAN. Pourtant, malgré les discours dithyrambiques des
fournisseurs de SAN ou les taux de croissance vertigineux que les cabinets d'études lui accordent, il
est difficile de trouver en France des responsables en informatique qui veulent bien témoigner des
intégrations dans leur réseau.
Philippe Deverchere, responsable du laboratoire de recherche et développement du SAN de
Storageteck, avance une explication : “Beaucoup d'entreprises ont commencé à raccorder leurs
baies de stockage ou de disque à un commutateur SAN juste pour établir une communication avec
un serveur.” Il s'agit de communication point à point entre un serveur et une baie. Elles ne
préjugent en rien de la complexité des configurations mises en œuvre pour bâtir un réseau de
stockage dédié, auquel accéderont des stations de travail qui tournent avec des systèmes
d'exploitation différents. D'autres parlent de SAN, mais à propos de plate-forme d'évaluation.
Bref, mis à part chez Airbus et quelques dizaines de grands comptes pionniers, on ne trouve pas
d'applications mises en œuvre à travers des commutateurs équipés du protocole Fabric (FC-SW),
témoin qu'une architecture SAN digne de ce nom est en place.

       2. L’avenir semble bien être la voie du SAN

Les fournisseurs écrivent aujourd'hui l'avenir du SAN. Ils y vont tous. Les grands fabricants de
stations, comme Sun et Compaq, ou de PC, comme Dell, se sont positionnés l'an dernier sur le
marché du Nas mais aussi du SAN. Les éditeurs de logiciels de sauvegarde (Legato, Quadratec,
Veritas…) travaillent également sur le SAN. Même EMC, numéro deux du Nas, a racheté, en
novembre, l'éditeur Cosstor, avec lequel il augmente son offre SAN. Trois mois plus tôt, IBM avait
conclu une alliance avec Compaq, au terme de laquelle les deux fabricants vont échanger le résultat
de leurs recherches et développements sur l'interopérabilité des produits SAN. Quant à Cisco, il
signe un accord technologique avec Brocade, numéro un des concentrateurs et commutateurs Fibre
Channel (technologie de connectivité du SAN), pour travailler sur l'interopérabilité de leurs
produits…
BIBLIOGRAPHIE
                                  BIBLIOGRAPHIE




Livre :

Réseaux par Andrew Tannenbaum
Solutions de stockage par Jacques Péping
Logiciels de stockage de données par Guy Chesnot
Building Storage Networks par Marc Failey


Presse écrite :

Le Monde Informatique du 11 octobre 2002
Le Monde Informatique du 13 décembre 2002
Storage Newsletter


Sites web :

www.weblmi.com
www.vnunet.fr
www.jdnet.fr
www.zdnet.com
www.sangroup.org
www.snia-europe.org
www.fibrechannel.com

								
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