La SETAO dope les performances de son SAN Pillar avec des SSD

La société d’économie mixte qui exploite le réseau public de transport de l’agglomération d'Orléans, la SETAO (Société d'exploitation pour les Transports de l'Agglomération Orléanaise) a remplacé ses baies NetApp par des systèmes de stockage Axiom de Pillar Data Systems, il y a environ trois ans et a récemment commencé à faire usage de disques SSD pour doper les performances de ses baies.

Une baie Pillar Axiom

La SETAO gère et stocke les données des réseaux de bus et de tramways, et archive aussi les communications radios entre véhicules, les flux des caméras de surveillance vidéo. Elle gère aussi l’infrastructure de feux de signalisation de la ville, les systèmes de facturation ainsi que les systèmes électriques. Elle fournit aussi des informations en temps réel sur l’état du trafic via mobile et met à disposition des forces de police les flux de télésurveillance vidéo.

Un projet SSD lancé en 2009

En juillet 2009, à la suggestion de Pillar, la SETAO a acheté son premier boîtier de disques SSD en Juillet 2009. La société dispose désormais de près 600 Go de capacité flash dans chacune de ses trois baies Pillar : un Axiom 500, qui a également 100 To de disques SATA, un Axiom 500 avec 16 To de disques SATA et un axiom 600 avec 16 To de disques SATA. Les deux premières baies sont situées sur le site principal à Orléans, tandis que la troisième se trouve dans un second site de reprise tableaux à environ 20 km.

La SETAO a également mis à jour ses serveurs et son infrastructure SAN pour déployer la technologie Fibre Channel over Ethernet (FCoE) entre ses serveurs et l’étage de commutation de haut de rack. Ses serveurs sont ainsi équipés de cartes convergées (CNA) Emulex reliées à des commutateurs de haut de rack Cisco Systems Nexus 5000. Ces derniers se chargent de séparer le trafic FC et le trafic IP. Le Back-End de commutation Fibre Channel  est confié à des commutateurs Brocade 300. Une dernière particularité de l’architecture de la SETAO est la mise en œuvre de la couche de virtualisation de stockage IPStor de Falconstor, utilisée notamment pour les opérations de réplications entre baies. IPStor avait aussi été utilisé lors du remplacement des baies NetApp pour assurer la migration des données vers les baies Axiom.

Les SSD dans les baies préférés à de la flash dans les serveurs.

Le responsable système de la SETAO, Olivier Parcollet (par ailleurs connu pour son rôle au sein du club des utilisateurs VMware français) a choisi de déployer des SSD dans ses baies plutôt que de la flash dans ses serveurs. Ce choix a été fait car la société disposent de multiples applications Windows et Linux et souhaitait faire bénéficier l’ensemble de ces applications des performances accrues offertes par la Flash. Déployer de la flash dans quelques serveurs aurait réservé le gain de performance à ces serveurs alors qu’avec les SSD dans les baies, tous les serveurs et toutes les applications profitent des performances accrues du stockage partagé. Olivier Parcollet confie aussi qu'il n'était pas à l'aise avec les SSD dans un serveur virtualisé (une large partie de l’infrastructure tourne sur des serveurs virtualisés avec l’hyperviseur de VMware) en raison du risque de perte de données suite à une l'application en cas de panne du serveur. « Avec le stockage partagé sur le SAN, si nous perdons un serveur, il est très rapide de déplacer une application sur un autre [sans impact sur les données] ».

SETAO utilise le stockage SSD avec quatre de ses plus importantes applications. La première à basculer a été le logiciel de simulation de trafic qui calcule les routes des bus et des tramways et détermine le nombre optimal de véhicules et de conducteurs. Avec des disques SATA, le temps de calcul de l’application était d’environ deux heures. Il est presque instantané sur les SSD, ce qui permet à la SETAO de réaliser un plus grand nombre de simulations par jour et a permis d’optimiser les coûts, selon Parcollet.

«Nous utilisons trois bus et sept conducteurs de moins que l'année précédente pour faire le même travail ", a déclaré Parcollet, notant que l'équipe financière de la SETAO a estimé l'économie ainsi réalisée à environ 1 million d’euros par an. L’infrastructure de postes de travail virtualisés de la SETAO a également bénéficiée des SSD. Le Provisioning et le démarrage des 200 postes de travail virtuels prenait environ 20 minutes avec les disques SATA et ne requiert plus qu’environ cinq secondes avec les SSD, explique Parcollet. Des gains notables ont aussi été observés pour les requêtes sur les bases de données Oracle qui stockent les métadonnées des images vidéo (archivés sur des disques SATA) provenant des quelque 300 caméras de surveillance municipales installées le long du réseau de transport métropolitain. Une recherche pour une image particulière, tels que les hommes en pantalon bleu et un chapeau rouge, pouvait auparavant prendre 30 minutes. Elle est quasiment instantanée avec les SSD. Plus récemment, SETAO a aussi déplacé environ 100 Go de données financières de ses disques SATA vers les disques SSD. Un Traitement qui autrefois nécessitait trois heures, se termine désormais en environ deux minutes, selon Parcollet.

Bien choisir les applications candidates aux SSD

Les SSD sont désignés comme une classe "Premium". (capture : source O.Parcollet)

La mise en œuvre des SSD n’a pas posé de problème particulier [ il ne s’agit après tout qu’un tiroir de disques standard, NDLR]. Les équipes de la société ont installé le tiroir de disques SSD, ajusté les paramètres de QoS des différents LUN (les volumes logiques de stockage affectés aux serveurs). Mais le plus grand défi a été de décider quelles données d'applications devaient migrer en priorité sur les SSD. Olivier Parcollet ne souhaitait pas confier à la baie la gestion automatique des classes de services. Selon lui, le système de hiérarchisation automatique des données aurait pu mettre des données sans importance sur les SSD. Il souhaitait donc que la décision reste à l’humain. La SETAO a donc utilisé les outils analytiques intégrés à la baie Pillar pour déterminer les applications les plus susceptibles de bénéficier des SSD du fait de leur usage intensif des entrées/sorties. Les applications concernées ont été migrées une à une et dans certains cas seule une partie des données des applications concernées a été migrée sur les SSD.

La performance I/O est perceptible sur cet exemple portant sur Oracle. (capture : source O.Parcollet)

"Toutes les données ne doivent pas être stockées sur les SSD, seules les plus utilisées". Ainsi seuls les fichiers de contrôle, les index de bases de données et les journaux de log Oracle ont été basculés sur les SSD. Pour les postes virtualisés, seule l’image système maîtresse a été migrée, les données spécifiques à chaque utilisateur restant réparties sur les disques SATA.

"Une VM par utilisateur consomme seulement environ cinq I/O par seconde. Il n'est donc pas utile d’utiliser les SSD systématiquement pour un usage VDI. En revanche, les SSD sont excellents pour provisionner rapidement un grand nombre d’images", explique Olivier Parcollet.  Le responsable système de la SETAO recommande notamment les SSD pour les applications effectuant un grand nombre de petites opérations d’entrées/sorties plutôt que pour les grosses applications".

Un coût à la hauteur des performances...

Nous ne pouvons pas installer toutes les applications sur les SSD, car cela coûte très, très cher » explique-t-il. Le prix des SSD est ainsi cinq fois supérieur à celui des disques SATA. Un tiroir de disques SSD de 64 Go avec 13 disques (dont un de « spare ») pour les baies Pillar revient ainsi à 49.000 $. Un autre bémol mis par Olivier Parcollet est l’absence de certaines fonctionnalités de la baie avec les SSD. Pas question ainsi d’utiliser le Thin Provisionning sur une brique SSD Pillar. En revanche, Parcollet n’a pas d’inquiétude sur la durée de vie des SSD. « Nous avons posé la question à Pillar et nous avons leur garantie que leur durée de vie sera aussi longue que celle des disques traditionnels, car il y a une réserve de flash non utilisée sur chaque disque [qui est activée progressivement lors de la détection de défauts sur des segments de mémoire flash par les algorithmes de contrôle de parité du SSD, NDLR].

Adapté en français depuis un texte en anglais de Carole Sliwa, SearchStorage.com, par Christophe Bardy. (Crédit Photo pour l'image de une : O. Parcollet)

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