La gamme EMC VMAX (ex-Symmetrix) est aujourd’hui la famille de systèmes de stockage haut de gamme la plus vendue au monde et elle fournit le stockage hautement résilient derrière les applications les plus critiques de la planète, qu’il s’agisse des grandes plates-formes de traitement de cartes de crédit, des grandes plates-formes de trading financier, des principaux moteurs de réservation aériens, des systèmes de collecte et de facturation des opérateurs télécoms, etc…

4 ans après le lancement des premiers VMAX et deux ans après une première refonte de cette ligne de produits, EMC a profité de l’été pour lancer sa troisième génération de ses systèmes de stockage critiques. Pour le constructeur, il s’agit de renforcer encore un peu plus la disponibilité de ces systèmes tout en apportant d’importantes innovations, tant sur le plan matériel que logiciel, dans le but de simplifier l’exploitation des VMAX, de doper leurs performances, mais aussi d’optimiser leur coût d’exploitation, en permettant notamment la consolidation sur la plate-forme de stockage de services qui jusqu’alors devaient être fournis par des serveurs externes. Dans cet article, SolutionITPME fait le point sur les principales innovations apportées par les VMAX³ et sur leurs bénéfices concrets pour les utilisateurs.

Une architecture matérielle conçue pour la très haute disponibilité et pour optimiser les performances

Comme c’était déjà le cas pour la seconde génération de baies VMAX, les derniers-nés d’EMC s’appuient sur une architecture de type NUMA permettant d’agréger en un système unique et hautement disponible jusqu’à 8 « moteurs ». Le terme de moteur décrit en fait un couple redondant de contrôleurs en mode actif/actif, chacun équipé de deux processeurs Xeon Ivy Bridge disposant chacun de 6 à 12 cœurs selon les modèles.

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La nouvelle famille VMAX

Si l’architecture NUMA demeure, plusieurs changements matériels importants ont toutefois été opérés par EMC avec cette dernière génération de baies VMAX. Tout d’abord la technologie d’interconnexion entre moteurs est désormais basée sur Infiniband, alors que le constructeur s’appuyait jusqu’alors sur RapidIO. Ce choix d’Infiniband, plus standard, offre des bénéfices en matière de bande passante, mais aussi de flexibilité. Il est ainsi possible de placer un moteur à 25 mètres de distance d’un autre moteur. Ce qui peut avoir des avantages intéressants en matière de configuration du datacenter, mais aussi permettre la séparation d’une baie en deux parties, localisées dans des datacenters jumeaux pour des raisons de disponibilité.

Une autre évolution de taille est le remplacement du back-end disque jusqu’alors basé sur Fibre Channel, par un back-end SAS à 6 Gigabit/s, bien plus souple et bien plus véloce. Selon EMC, la performance en back-end est environ 3 fois supérieure à celle des précédents VMAX. En front-end, enfin, EMC supporte désormais la connexion à des serveurs via la dernière génération de l’interface Fibre Channel, à 16 Gbit/s. Tous les éléments matériels sont donc réunis pour offrir des performances optimales dans cette catégorie.

Autre amélioration intéressante,  les moteurs des nouveaux VMAX disposent désormais d’emplacements pour des SSD dédiés aux fonctions de Vault. En cas d’arrêt d’urgence de la baie, ces SSD servent de support de dump pour la mémoire et le cache et permettent à la baie de redémarrer dans l’état où elle se trouvait, une fois l’alimentation électrique retrouvée. Cette intégration de SSD dédiés au vault dans les moteurs eux-mêmes libère un espace précieux jusqu’alors réservé par la fonction de Vault sur chaque boucle de disques.

Notons pour terminer ce tour d’horizon matériel rapide que l’arrivée des VMAX³ s’accompagne de celle de deux nouveaux tiroirs de disques à haute capacité. Le premier, connu sous le nom de code Voyager, peut accueillir jusqu’à 60 disques 3,5 pouces (soit un total de 360 disques 3,5 pouces par moteur). Le second, baptisé Viking, est conçu pour accueillir 120 disques durs ou SSD de 2,5 pouces, soit un maximum de 720 disques 2,5 pouces par moteur.

Un nouvel OS innovant intégrant un hyperviseur pour permettre la consolidation de services de stockage sur les VMAX.

L’une des innovations logicielles majeures apportée par EMC à ses baies haut de gamme est ce que le constructeur appelle la « Dymamic Virtual Matrix », une fonction du nouvel OS HyperMax des baies VMAX (qui succède à l’Engenuity des Symmetrix, et VMAX antérieurs). Avec les VMAX de seconde génération, chaque service était affecté de façon fixe à un cœur (gestion des ports d’entrées/sorties, raid, timefinder…). Dans les VMAX³, l’affectation des ressources CPU est dynamique afin d’en optimiser l’usage mais aussi de permettre de réaffecter des cœurs non utilisés à d’autres tâches. Cette capacité, ainsi que l’intégration à l’OS hyperMax d’un hyperviseur embarqué spécifique, permet ainsi aux VMAX³ d’accueillir des services de données qui reposaient jusqu’alors sur des serveurs externes (comme la sauvegarde de données, les passerelles NAS, la réplication RecoverPoint, la virtualisation du stockage via des appliances VPLEX, des passerelles cloud…). Selon EMC, la capacité du VMAX à héberger des applications qui, jusqu’alors, devaient s’exécuter sur des serveurs externes, permet un niveau additionnel de consolidation du datacenter. Elle permet aussi de simplifier le câblage tout en libérant des ports jusqu’alors consommés par ces applications en front-end.

L’un des premiers services de données intégrés mis en avant par EMC est ProtectPoint, une nouvelle solution de protection de données qui permet de sauvegarder directement les données de la baie vers une appliance de sauvegarde DataDomain en éliminant les serveurs de backup intermédiaires jusqu’alors nécessaires. Selon EMC, ProtectPoint peut accroître par un facteur de 10 la performance des sauvegardes. Un autre service qui devrait être proposé rapidement est un service de gateway vers le cloud qui permettra à une baie VMAX d’externaliser des données peu utilisées vers un service de stockage en cloud comme Amazon S3 ou Azure Storage. EMC s’appuiera pour cela sur la technologie récemment acquise avec le rachat de TwinStrata.

Une configuration et un provisioning de stockage radicalement plus simples

Une autre nouveauté est l’effort de simplification opéré par EMC pour faciliter l’allocation des ressources de stockage aux applications. Dans les nouveaux VMAX, la capacité disponible est par défaut provisionnée de façon automatique afin de créer des pools de stockage adaptés aux besoins de performances des différentes applications. Il est ainsi possible d’allouer à chaque application un espace de stockage répondant à ses besoins en matière de qualité de service. La baie se charge d’autoconfigurer les ressources sous-jacentes pour fournir un volume de stockage à même de répondre aux besoins.

Dans la pratique, un VMAX de nouvelle génération fournit ainsi une classe de service silver (6 à 30 ms de latence), une classe gold (1 à 10 ms de latence) et une classe diamond (0,1 à 1 ms) en plus d’une classe générique. Et il est à même de garantir l‘atteinte de ces SLA pour chacune des applications provisionnées (en cas d’impossibilité à garantir le SLA demandé, l’administrateur est prévenu lors du provisioning et il faut alors prévoir d’ajouter à la baie des ressources additionnelles – disques ou CPU). Bien sûr, les administrateurs de stockage désireux d’optimiser eux-mêmes la baie en mode manuel pourront toujours le faire. Il est à noter que la gestion automatisée de SLA proposée par EMC ouvre la porte à de futures améliorations qui permettraient de prendre en compte des politiques de stockage plus évoluées intégrant dans le SLA des paramètres comme le niveau de protection de données et de réplication.

Une gamme pour l’instant composée de trois modèles

La nouvelle gamme VMAX se compose de trois modèles, les VMAX ³ 100K, 200K et 400K. Le 100K peut accueillir jusqu’à deux moteurs propulsés par des contrôleurs à base de Xeon hexa-cœurs à 2,1GHz et disposant chacun de 512 Go ou de 1 To de mémoire vive. Il offre, selon EMC, une performance maximale de 250 000 IOPS et peut accueillir un maximum de 1440 disques 2,5 pouces ou 720 disques 3,5 pouces pour une capacité maximale de 2,4 Po. Le 200K peut intégrer jusqu’à 4 moteurs propulsés par des contrôleurs à base de Xeon octocoeurs à 2,6GHz et disposant chacun de 512 Go à 2 To de mémoire vive (soit un total de 8 To de cache dans la configuration maximale). Il offre, selon EMC, une performance maximale de 850 000 IOPS et peut accueillir un maximum de 2880 disques 2,5 pouces ou 1440 disques 3,5 pouces pour une capacité maximale de 4,8 Po. Enfin, le 400K peut accueillir jusqu’à 8 moteurs à base de Xeon à 12 cœurs cadencés à 2,7 GHz et disposant chacun de 512 Go à 2 To de mémoire vive (soit un cache maximal de 16 To). Selon le constructeur, il affiche une performance maximale de 3,2 millions d’ IOPS et peut accueillir un maximum de 5760 disques 2,5 pouces ou 2880 disques 3,5 pouces pour une capacité maximale de 9,6 Po.

Des caractéristiques de performances et de capacité qui font des nouveaux venus les leaders de leur catégorie. Notons pour terminer que seuls les modèles de VMAX ³ destinés à des serveurs ouverts sont pour l’instant annoncés. Les versions pour mainframe ne devraient arriver qu’en toute fin d’année.

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