Dans le monde d'aujourd'hui, l'information est l'atout le plus précieux. Les informations vous aident à optimiser les processus métier, à analyser le marché et à prendre des décisions stratégiques qui façonnent l'avenir de votre entreprise, et même à renforcer la confiance avec vos clients, en augmentant leur fidélité. Cependant, à mesure que le volume de données traitées augmente, toute entreprise est inévitablement confrontée au problème du manque d'espace de stockage. Dans les situations où ce n'est pas la puissance de calcul qui vient au premier plan, mais la quantité d'espace disque disponible, les étagères de disques JBOD sont la solution la plus rentable pour faire évoluer l'infrastructure informatique. C'est d'eux que nous parlerons dans le matériel d'aujourd'hui.
Principaux avantages de la plate-forme matérielle Ultrastar Data
Western Digital propose deux modèles de baies JBOD sous la marque Ultrastar - Data60 et Data102. Ces modifications sont complètement identiques en termes de technologies mises en œuvre et ne diffèrent les unes des autres que par la capacité, ce qui est éloquemment indiqué par l'index numérique dans le nom: le plus jeune modèle est capable d'accueillir 60 SAS 3,5 pouces (12 Gb / s) ou SATA (6 Gb / s ) lecteurs, tandis que le produit phare a jusqu'à 102 lecteurs. Ainsi, une étagère de disques Ultrastar Data60 peut stocker jusqu'à 840 données RAW, et la capacité maximale d'Ultrastar Data102 peut déjà atteindre 1,4 pétaoctet (lors de l'utilisation de disques durs Western Digital Ultrastar DC HC 530 d'une capacité de 14 To chacun). Dans le même temps, 24 des baies disponibles peuvent être utilisées pour installer des SSD avec interface SAS ou SATA,pour atteindre l'équilibre optimal entre capacité et performances en tirant parti de JBOD dans des scénarios où la haute disponibilité est au premier plan.
Lors de la conception des étagères de disques de la série Ultrastar Data, nous avons accordé une attention particulière à la lutte contre les effets négatifs des vibrations et des températures élevées sur le fonctionnement du système. Le résultat du travail des ingénieurs de Western Digital a été l'émergence de deux technologies d'assistance à la fois, ce qui a considérablement amélioré les caractéristiques opérationnelles du JBOD: IsoVibe et ArcticFlow. Examinons chacun d'eux plus en détail.
Technologie de suppression des vibrations rotatives IsoVibe
IsoVibe est conçu pour neutraliser l'effet néfaste des vibrations de rotation qui se produisent lorsque la broche du disque dur tourne sur les performances de la baie. Rappelons que lorsque la tête magnétique est déplacée de la piste sous l'influence de facteurs externes, le microcontrôleur à disque est obligé de recommencer la procédure de positionnement, ce qui fait que le temps de lecture / écriture des données augmente considérablement. Ainsi, par exemple, lorsqu'un disque dur en état de marche est exposé à des vibrations de rotation avec une accélération angulaire de 50 radians / sec2, la perte de performance peut dépasser le seuil de 70%. Dans le cas de JBOD, ce problème devient encore plus aigu, car en raison de la densité élevée des lecteurs dans un boîtier relativement compact, leur influence mutuelle les uns sur les autres augmente plusieurs fois.
Les solutions technologiques mises en œuvre dans le cadre d'IsoVibe visent à empêcher la propagation des vibrations entre les baies de l'étagère à disques, ce qui peut être deviné déjà par le nom de la technologie elle-même, qui est l'acronyme de l'expression anglaise «isolated from vibration». Ainsi, lors de la conception d'Ultrastar Data, nous avons complètement abandonné l'utilisation de fixations à vis: maintenant les disques sont fixés à l'aide de mini-traîneaux absorbant les chocs, ce qui non seulement simplifie le processus d'installation et de remplacement des disques, mais réduit également considérablement l'effet de résonance à l'intérieur du boîtier et localise les vibrations dans un seul. compartiment.
Les
connecteurs isolés contre les vibrations situés sur le panneau arrière du JBOD contribuent également aux patins amortis par les vibrations , ce qui a minimisé la propagation des vibrations mécaniques à haute fréquence dues aux fentes du circuit imprimé du fond de panier.
Les fentes du circuit imprimé de fond de panier réduisent la propagation des vibrations à l'intérieur du JBOD Le
micrologiciel intelligent des microcontrôleurs de disque dur Western Digital Ultrastar, que nous recommandons d'utiliser avec les baies JBOD, qui prend en charge la technologie RVS (Rotational Vibration Safeguard), complète l'image. Un algorithme spécialisé surveille les signaux provenant des accéléromètres multiaxiaux intégrés et calcule les forces de compensation nécessaires pour corriger la trajectoire de mouvement de l'unité de tête magnétique en temps réel.
Fonctionnement de la compensation de vibration de rotation RVS
Par rapport aux disques durs conventionnels, les disques compatibles RVS offrent jusqu'à 20 fois plus de performances, même dans les conditions de fonctionnement les plus exigeantes.
Système de refroidissement ArcticFlow
Un autre problème bien connu des étagères de disques, à savoir la surchauffe des disques situés dans les rangées arrière, a été résolu avec succès grâce à l'architecture de châssis unique, qui a reçu le nom commercial d'ArcticFlow. Comme pour les vibrations, en matière de refroidissement par air, le problème principal est une disposition trop dense des variateurs sur plusieurs rangées. Et comme la plupart des modèles font circuler l'air de l'avant du châssis vers l'arrière, en passant par les premières rangées, l'air se réchauffe, ce qui réduit considérablement l'efficacité de refroidissement des rangées arrière.
Ultrastar Data résout ce problème comme suit. L'étagère de disques est divisée en deux zones de refroidissement (4 rangées chacune), isolées l'une de l'autre. Les flux d'air qui assurent la ventilation vers la zone avant sont retirés du corps par des conduits de dérivation qui font le tour du compartiment arrière sur les côtés. Quant aux rangées arrière, un conduit d'air séparé est prévu pour leur refroidissement, situé au centre, dont l'air s'écoule directement vers les rangées arrière des accumulateurs, du 5e au 8e. De plus, un flux séparé d'air froid est fourni directement aux blocs d'alimentation et aux modules d'E / S situés derrière.
Circulation de l'air à l'intérieur des étagères de disques Ultrastar Data
Cette conception a permis d'obtenir des résultats vraiment impressionnants. ArcticFlow a considérablement réduit la différence de température entre les zones avant et arrière: l'écart entre elles ne dépasse pas 10 ° C. Lors de l'utilisation de disques Ultrastar, créés sur la base de la plate-forme HelioSeal de quatrième génération (pour plus d'informations sur les technologies utilisées dans la production de disques durs pour les centres de données, vous pouvez lire l'article "Brighter than the stars"), dans la zone "hottest", qui est la 8ème ligne à côté des baies d'alimentation, la température maximale du disque dur ne dépasse pas 49 ° C. Dans le même temps, une moyenne de 1,6 W d'électricité est dépensée pour refroidir chacun d'eux, ce qui est deux fois moins que pour les modèles concurrents.
Ainsi, ArcticFlow résout 3 tâches simultanément:
- un refroidissement efficace aide à prolonger la durée de vie des disques installés dans le JBOD, et élimine également complètement la possibilité de leur panne due à une surchauffe;
- il n'est pas nécessaire d'installer de puissants refroidisseurs à grande vitesse, ce qui contribue également à réduire le niveau global de vibration, ce qui affecte négativement à la fois l'état de l'équipement et ses performances;
- une consommation d'énergie plus faible peut réduire considérablement les coûts d'exploitation liés à la maintenance d'un centre de données équipé de JBOD Ultrastar.
Création d'une infrastructure cloud à l'aide d'étagères de disques Ultrastar à l'aide de l'exemple d'Acronis
À qui est destinée l'étagère de disques Western Digital Ultrastar? La première chose qui vient à l'esprit est les services cloud fonctionnant avec d'énormes quantités de données. À mesure que leur activité se développe, ces entreprises sont inévitablement confrontées à une augmentation exponentielle du coût de mise à l'échelle et de maintenance de l'infrastructure informatique, qui s'avère d'autant plus complexe qu'elle est organisée.
En particulier, ces problèmes sont typiques des entreprises à croissance rapide utilisant le modèle SaaS de fourniture de services cloud: dans un effort pour suivre l'évolution du marché et en même temps maintenir la rentabilité, nombre d'entre elles utilisent plusieurs solutions disparates en même temps. Dans les premiers couples, une telle approche est en effet capable de fournir certains avantages, mais à long terme, cela conduit à une augmentation significative des coûts de gestion, de maintenance et de mise à l'échelle de l'infrastructure existante.
Ici, l'expérience d'Acronis, spécialisée dans la fourniture de solutions de cybersécurité basées sur le cloud pour les entreprises et les particuliers, est très indicative. Aujourd'hui, l'entreprise possède 14 centres de données dans différentes parties de notre planète, dont les capacités sont utilisées dans leur travail par plus de 500 000 entreprises.
Dans un effort pour augmenter la capacité de stockage tout en optimisant les coûts de maintenance, Acronis a dû faire face à un certain nombre de défis importants en raison de l'absence d'une plate-forme matérielle unifiée. L'entreprise s'est tournée vers son partenaire technologique de longue date, DIAWAY, pour obtenir de l'aide. Pour prévoir les dépenses d'investissement et d'exploitation, l'intégrateur de système a créé un modèle financier complet pour les 5 prochaines années. Après avoir comparé les offres présentées sur le marché moderne, les spécialistes de DIAWAY en sont venus à la conclusion que les stockages hybrides Western Digital Ultrastar Data60 et Data102 seraient l'option la plus optimale pour la mise en œuvre d'un tel projet.
Cette année, la société a terminé la migration de son infrastructure cloud vers les étagères de disques Ultrastar, et selon Alex Beik, directeur des opérations techniques mondiales chez Acronis, cette décision a porté ses fruits. La migration vers la nouvelle plateforme a fourni un certain nombre d'avantages clés, parmi lesquels il est nécessaire de souligner:
- TCO réduit
Avec le passage au stockage hybride Ultrastar, Acronis a réalisé d'importantes économies de CAPEX et d'OPEX, avec des coûts de stockage par téraoctet réduits de plus de 25%.
- Améliorer la fiabilité des systèmes de stockage
Les technologies avancées de refroidissement et d'isolation des vibrations d'Ultrastar JBOD, combinées à des blocs d'alimentation redondants et des modules d'E / S remplaçables à chaud, ont contribué à améliorer considérablement la résilience de l'infrastructure DAE et de stockage.
- Facilité de service
La normalisation globale de l'architecture a simplifié la planification de l'expansion de la capacité de stockage et la gestion rationalisée de la vaste infrastructure informatique d'Acronis: aujourd'hui, les spécialistes de l'entreprise utilisent des outils et des algorithmes unifiés pour résoudre les tâches assignées, et si nécessaire, ils peuvent se tourner vers les ingénieurs de Western Digital à tout moment.
Exemples de déploiement d'un système de sauvegarde basé sur Western Digital Ultrastar Data60 et logiciel de Veeam Software
Cependant, il ne faut pas penser que les étagères de disques Ultrastar sont exclusivement destinées aux grandes entreprises et aux fournisseurs de cloud: les baies JBOD peuvent devenir un outil irremplaçable dans l'arsenal des petites et moyennes entreprises. Tout d'abord, nous parlons de la création de systèmes de sauvegarde haute capacité et productifs, pour l'organisation desquels nous proposons un bundle prêt à l'emploi sous la forme d'Ultrastar Data60 / 102 et des logiciels développés par l'un de nos partenaires stratégiques - Veeam Software, spécialisé dans la création de solutions complexes dans le domaine de la sauvegarde copie de données.
La devise de l'entreprise "Ça marche!" parle de lui-même: Veeam s'efforce de créer des produits simples, efficaces et, surtout, fiables, prêts à l'emploi, et ils le font vraiment bien. Ce n'est pas un hasard si, en 2019, le nombre total de clients de la société a dépassé 375000 et son chiffre d'affaires annuel a dépassé la barre du milliard de dollars.
Lors de la conception d'un système de sauvegarde basé sur des étagères de disques Ultrastar et le logiciel Veeam, deux approches sont les plus efficaces:
- sur site - les sauvegardes sont créées et stockées sur la base du propre centre de données de l'entreprise;
- on-premises + cloud tier — , « » , .
Chacun d'eux a ses propres avantages. La combinaison de solutions auto-hébergées et cloud vous permet de faire évoluer facilement votre infrastructure informatique selon vos besoins en connectant le stockage d'objets Amazon S3, Azure Blob Storage, IBM Cloud Object Storage ou tout autre service compatible S3, et économiser davantage sur le stockage de données à long terme. laissant une opportunité de reprise après sinistre en cas d'urgence. Sur site, d'autre part, garantit la restauration rapide de toutes les sauvegardes jamais créées, l'indépendance des facteurs externes, un niveau élevé de confidentialité et le respect de la législation locale dans le cas où les activités de l'entreprise seraient d'une manière ou d'une autre liées au traitement des données personnelles des clients.
Le moyen le plus simple de démontrer l'efficacité d'une combinaison de logiciel Veeam et de stockage hybride Western Digital avec des exemples spécifiques. Nous avons sélectionné deux des cas les plus illustratifs de notre vaste pratique.
Cas n ° 1
Client
Le client était un grand fabricant européen d'articles ménagers avec un chiffre d'affaires annuel de plus de 500 millions d'euros, avec des bureaux et des installations de production situés dans différents pays de l'UE et en Chine. L'entreprise emploie environ 1 800 employés permanents et l'infrastructure informatique est représentée par 8 centres de données à travers le monde.
Problème
Le complexe matériel et logiciel utilisé par le client pour créer des sauvegardes a cessé de faire face de manière adéquate à la tâche qui lui était assignée en raison de l'augmentation de la charge, car il ne disposait pas d'une bande passante suffisante. De plus, il y avait quelques problèmes avec le traitement des tâches associées à la procédure de déduplication, ce qui a conduit à des pannes fréquentes pendant la sauvegarde.
Trouver une solution
Le service informatique du client est arrivé à la conclusion que la mise à niveau de l'infrastructure de sauvegarde existante n'était pas rentable, et par conséquent, une décision a été prise de passer à une nouvelle architecture, ce qui non seulement économiserait de l'argent, mais résoudrait également le problème de l'évolutivité à l'avenir. Pour l'organisation du système de sauvegarde, le stockage hybride Ultrastar Data60 de Western Digital a été choisi, géré par le logiciel Veeam Backup & Replication 9.5, Veeam Backup pour Microsoft Office 365 et Microsoft Windows Storage Spaces (inclus dans Windows Server 2016).
Configuration
La configuration matérielle finale consistait en un serveur HPE Proliant DL360 G9 équipé d'une paire de contrôleurs Broadcom 9480-8i8e MegaRAID desservant les modules d'E / S Ultrastar Data60. Chaque contrôleur RAID était connecté au port d'E / S désigné à l'aide d'un câble HD MiniSAS à 4 voies (P / N 1EX0329), fournissant jusqu'à 9,6 Go / s de bande passante par contrôleur.
Le stockage sur disque de la plate-forme serveur HPE Proliant DL360 G9 a été déployé avec 60 disques durs SAS Ultrastar 12 To pour une capacité totale de 720 To. En utilisant le zonage T10, l'Ultrastar Data60 a été logiquement divisé en deux zones de 30 disques chacune, de sorte que chaque contrôleur ne voit que les disques affectés à des ports spécifiques. Dans des groupes de 30 lecteurs, l'équipe informatique a créé plusieurs ensembles de volumes répartis par bandes qui ont été regroupés en un seul volume partagé à l'aide des espaces de stockage Windows. L'un de ces volumes a été utilisé pour les sauvegardes incrémentielles, tandis que l'autre contenait une image de sauvegarde complète qui a été davantage compressée à l'aide de la déduplication Windows Server.
résultats
Un ensemble de 1 × serveur + 2 × contrôleurs RAID + 1 × Ultrastar Data60 coûte beaucoup moins cher au client qu'un périphérique de sauvegarde dédié prenant en charge la déduplication interne. À l'avenir, cette plate-forme peut être facilement mise à l'échelle en connectant en série de nouvelles étagères de disques (jusqu'à quatre) sans qu'il soit nécessaire de mettre à niveau la plate-forme de serveur.
Cas n ° 2
Client
GreenPower est une grande entreprise spécialisée dans la production de complexes vitaminiques naturels et de compléments alimentaires. La société possède le Dr. Hittich et son siège se trouvent à Kerkrad (Pays-Bas).
Problème
GreenPower avait besoin d'une solution de sauvegarde fiable et efficace. Au départ, des serveurs avec 24/36 baies étaient utilisés à ces fins, et l'espace disque total alloué pour les sauvegardes était de 108 téraoctets. Lorsque ce volume n'était plus suffisant, l'entreprise a dû faire face au problème de la mise à l'échelle de l'infrastructure informatique. Les serveurs de stockage plus grands étaient trop chers et ont dû être abandonnés. À son tour, l'idée de remplacer régulièrement les disques pleins par des disques vides s'est avérée totalement intenable: cette approche ne pouvait pas fournir le niveau requis de disponibilité de sauvegarde, et des erreurs d'étiquetage des disques saisis entraînaient régulièrement des difficultés de récupération des données et même leur perte.
Configuration
Il a été décidé de mettre en place un système de sauvegarde basé sur deux serveurs avec le logiciel Veeam Backup & Replication 9.5 et deux étagères de disques Ultrastar Data60 de Western Digital. Chaque stockage hybride a été installé avec 60 disques durs SAS Ultrastar de 6, 8 et 10 téraoctets.
10
Disques durs de centre de données Terabyte Ultrastar DC HC330 Les disques durs ont été configurés en plusieurs ensembles RAID gérés par les espaces de stockage Windows. Pour la déduplication des données, le logiciel intégré de Microsoft a créé plusieurs disques virtuels «légers» (cette approche a contourné la limite de 64 To). Comme dans le premier exemple, l'espace disque disponible a été divisé en deux volumes logiques, dont l'un était utilisé pour créer des sauvegardes complètes, tandis que l'autre était destiné aux sauvegardes incrémentielles.
résultats
Le passage à la plate-forme de stockage Ultrastar Data60 a permis de réduire considérablement les coûts logistiques, et en termes d'un téraoctet d'informations, l'acquisition d'étagères de disques s'est avérée être une solution beaucoup plus rentable par rapport à l'achat de serveurs à part entière: depuis l'utilisation de la fonction de déduplication des données de Microsoft Windows Server 2016, il est possible 1250 téraoctets pour 378 To d'espace disque physique, la capacité d'une telle étagère, compte tenu des besoins actuels de l'entreprise, suffit pour 6 ans de sauvegardes quotidiennes.
Un avantage tout aussi important était une augmentation significative des performances du système de sauvegarde: la création et la restauration des sauvegardes s'effectuent à une vitesse d'au moins 1 Go / s. Cela élimine les situations dans lesquelles Windows Server ne peut pas terminer la déduplication des données dans les sauvegardes existantes avant d'en créer de nouvelles. Auparavant, de telles collisions entraînaient une diminution significative des performances de l'ensemble du système, mais la nouvelle plateforme permettait de les oublier une fois pour toutes.