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Depuis quelques années, les grands de l’informatique proposent des solutions d’infrastructure dites convergées. Ces systèmes sont en fait des configurations pré-assemblées, dont le but est de livrer aux clients des solutions d’infrastructure généralistes préconfigurées et prévalidées. Ces solutions combinent serveurs, stockage et équipements réseaux et sont livrées prêtes à l’emploi.

Elles ont séduit les entreprises car elles éliminent les risques et les incertitudes liés à l’intégration des différents composants d’une solution d’infrastructure (serveurs, réseau, stockage…) et permettent également d’accélérer les déploiements et le provisioning de nouveaux services.

Plus récemment, une nouvelle génération de systèmes encore plus intégrés à fait son apparition sur le marché : les systèmes hyperconvergés. Le concept commun qui les anime est simple. Chaque serveur est à la fois un élément de « compute » virtualisé et de stockage. Il participe à un système distribué dont la puissance et la capacité s’accroissent avec le nombre de nœuds reliés au cluster. Le stockage partagé dans le cluster est le fruit de l’agrégation logicielle de la capacité de stockage des différents nœuds par des solutions de stockage logiciel distribuées comme VSAN de VMware ou ScaleIO d’EMC.

Principe de base d'une architecture hyperconvergée

Principe de base d’une architecture hyperconvergée

Des solutions qui séduisent les entreprises

Selon le cabinet d’études Gartner, les solutions hyperconvergées séduisent de plus en plus les entreprises. Le marché des systèmes hyperconvergés devrait ainsi progresser de 79 % en 2016 pour atteindre près de 2 milliards de dollars, une prédiction en ligne avec les chiffres d’IDC, qui évaluait récemment à 355,9 M$ les revenus de ce segment au quatrième trimestre 2015 (+170,5 % sur un an).

Le cabinet estime que le marché des systèmes hyperconvergés sera le segment du marché des systèmes intégrés qui progressera le plus vite au cours des trois prochaines années, pour atteindre près de 5 milliards de dollars en 2019. Cette croissance se fera toutefois au prix de la cannibalisation d’autres segments du marché comme celui des systèmes convergés qui avait déjà marqué le pas au dernier trimestre 2015.

Selon Gartner, l’objectif des entreprises avec ces architectures est de rendre l’infrastructure transparente et d’en faire un service d’utilité adaptable et contrôlé par logiciel.

Les architectures hyperconvergées sont innovantes dans la mesure où elles contribuent grandement à la simplification du datacenter en éliminant le stockage externe et la connectique associée et améliorent l’élasticité et l’agilité des infrastructures informatiques.

Les offres hyperconvergées s’appuient pour l’essentiel sur des serveurs x86 génériques (même si certaines incorporent encore des composants sur mesure) et sur les hyperviseurs standards du marché comme VMware vSphere, Microsoft Hyper-V ou les hyperviseurs Open Source KVM et XenServer. Ce sont les autres composants logiciels, et notamment la couche de stockage distribué (ou scale-out) et les outils de configuration et d’administration, qui font la différence entre les différents produits hyperconvergés.

Stockage distribué

L’utilisation du stockage distribué est un trait distinctif des solutions hyperconvergées. Les disques locaux (SSD ou disques durs) présents dans chaque nœud serveur d’une infrastructure hyperconvergée sont associés pour créer des pools logiques partagés qui peuvent être mis à disposition des machines. Cette technique scale-out évite de recourir à un stockage externe (ce qui évite aussi au passage l’installation et l’administration d’un réseau SAN séparé) et offre un certain nombre d’avantages :

  • Résilience : La protection des données est mise en œuvre par distribution ou réplication des données sur plusieurs nœuds, afin de compenser la panne éventuelle de disques voire de nœuds entiers. Des mécanismes plus traditionnels de cluster étendu et de réplication de données sont incorporés pour permettre la mise en œuvre d’infrastructures multisites hautement résilientes aux pannes ou aux sinistres.
  • Performances : Les Entrées/Sorties de chaque machine virtuelle (VM) peuvent être distribuées dans tout un cluster de serveurs. Cela permet l’agrégation de la bande passante d’E/S de nombreux disques durs ou SSD. Lorsque les données résident en local sur une VM, la latence d’accès au stockage hyperconvergé peut être inférieure à celle pour une baie externe connectée à un SAN, notamment lorsque les serveurs disposent de SSD utilisables comme cache ou comme tiers rapide dans une architecture de tiering.
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L’hyperconvergence avec VMware et VSAN

Selon les fournisseurs, le composant de stockage de l’hyperconvergence est mis en œuvre sous la forme soit d’une VM présente sur tous les nœuds de l’infrastructure soit, dans le cas de VSAN de VMware, sous la forme d’un module noyau, une approche qui permet une intégration encore plus fine à l’hyperviseur.

Des solutions vendues sous forme d’appliances ou de logiciel

Dans la plupart des cas, les solutions hyperconvergées sont fournies sous la forme d’appliances prêtes à l’emploi, combinant matériel et logiciel. Mais certains fournisseurs les délivrent aussi sous la forme de simples produits logiciels.

Le modèle d’appliance tout en un présente de vrais avantages par rapport aux offres purement logicielles :

  • Intégration testée. Les fournisseurs ont effectué tous les tests d’intégration sur chaque composant afin de garantir un fonctionnement efficace de la configuration. Cela signifie, par exemple, que l’adaptateur de bus hôte et les contrôleurs SAS les plus appropriés ont été implémentés après vérification de leurs performances et de leur fiabilité. En cas de mise à niveau des systèmes, le matériel à tester est réduit, ce qui facilite le contrôle de la procédure.
  • Performances évaluées. Les fournisseurs peuvent évaluer leurs propres solutions, afin de fournir des indications claires sur le nombre de VM qu’une configuration peut prendre en charge. Ainsi, les utilisateurs sont plus aptes à déterminer les modèles et les quantités qu’ils doivent acheter pour répondre à un besoin particulier.

Les éditeurs de solutions purement logicielles, expliquent de leur côté que leurs produits permettent aux utilisateurs de choisir les matériels qui leur paraissent les mieux adaptés à leurs besoins et aussi d’éviter une éventuelle dépendance vis-à-vis d’un fournisseur unique.

Pour les entreprises habituées à un fournisseur matériel particulier, une solution logicielle offre l’avantage de se déployer sur le matériel dont elles disposent déjà ou qu’elles peuvent acquérir à un moindre coût dans le cadre d’un contrat de fourniture existant. Le revers de la médaille est qu’il n’y a plus de « bouc émissaire » désigné en cas de problème, ce qui peut compliquer l’identification de certains problèmes.

Simplifier le Datacenter et le rendre plus agile

Que ce soit sous la forme d’une appliance ou d’un logiciel, les produits d’infrastructure hyperconvergée présentent des avantages attrayants :

  • Facilité de déploiement. C’est sans doute à ce niveau que des économies majeures en termes de coûts et de ressources sont le plus souvent constatées. En effet, une solution hyperconvergée s’installe et se met en service en moins d’une heure, au lieu des jours, voire des semaines, exigés pour la mise en œuvre intégrale d’une solution de serveur virtuel à grande échelle. Cette simplicité est particulièrement dans les petites entreprises ou dans les sites distants qui ne disposent pas d’équipes techniques pléthoriques pour la gestion de leur IT. Les avantages en matière de déploiement figuraient déjà parmi les attraits les plus importants des premières solutions d’infrastructure convergée.
  • Coût inférieur. Les solutions hyperconvergées sont-elles meilleur marché que le déploiement d’une solution personnalisée de serveur virtuel ? La question est discutable, du moins du point de vue matériel, même si les prix ont tendance à baisser fortement (on parle de moins de 60 000 $ pour une configuration de base VxRail avec 4 serveurs, licences logicielles incluses). Cependant, si l’on prend également en compte la baisse des frais d’exploitation, l’élimination des coûts du SAN, et les gains en matière d’espace et de consommation électrique, les coûts sont généralement inférieurs pour de nombreuses entreprises.
  • Facilité d’administration. La gestion des solutions hyperconvergées peut s’avérer plus facile que celle de solutions personnalisées, car elles s’appuient en général sur une console d’administration unifiée. En outre, les éditeurs s’efforcent d’améliorer les écosystèmes de leurs produits en ajoutant ou en renforçant les fonctions de surveillance et d’alerte qui leur permettent de proposer une assistance proactive en cas de défaillance matérielle. C’est par exemple l’un des bénéfices mis en avant par VCE pour ses configurations hyperconvergées VxRail et VxRack
  • Evolutivité des ressources. Lorsque l’on a besoin de plus de ressources de stockage ou de compute, il suffit d’ajouter un nœud serveur additionnel à la configuration existante. Ce nœud vient s’intégrer de façon transparente à l’infrastructure en place et en accroît les performances et la capacité de stockage. Chez la plupart des fournisseurs il est aujourd’hui possible de mixer des nœuds asymétriques, disposant de plus ou moins de capacité de stockage ou de performance processeur.

Des systèmes adaptés à tous les besoins

Comme pour chaque décision d’achat en matière de stockage, il convient d’évaluer les solutions hyperconvergées en commençant par leur adéquation avec l’environnement du datacenter.

Au départ, ces produits ont été adoptés par des PME, en particulier celles qui manquaient de ressources et cherchaient à simplifier les opérations. Les systèmes hyperconvergés sont bien adaptés à des tâches spécifiques, comme la virtualisation de postes de travail (VDI).

Mais de plus en plus, les entreprises utilisent ces systèmes pour toutes sortes de charges de travail. Comme l’explique Andrew Butler, vice-président et analyste de Gartner, « L’hyperconvergence n’est pas une destination, mais un voyage progressif ». Selon, rien ne s’oppose à ce que les architectures hyperconvergées soient à terme utilisées pour héberger les applications les plus critiques de l’entreprise.

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