Stockage primaire : les offres des grands du cloud

Amazon, précurseur avec son offre Elastic Bloc Service

L’offre de stockage en mode blocs qui fait aujourd’hui référence du fait du poids de son fournisseur est l’offre Elastic Block Storage d’Amazon AWS. EBS reste aussi sans doute l’une des plus sophistiquées du marché.

Elle se décline actuellement en quatre grands niveaux de service, dont deux motorisés par des SSD (General Purpose SSD - ou gp2 - et Provisioned IOPS SSD - io1) et deux à base de disques durs (Throughput Optimized HDD - st1 - et Cold HDD - sc1).

Selon les types d’instances - une « machine virtuelle » en langage AWS - et d’OS, il est possible d’attacher entre 17 et 40 volumes EBS à une même instance pour une performance maximale de 80 000 IOPS (la performance est en partie limitée par la bande passante et par le nombre de vCPU disponibles).

Comme l’indique Stephan Hadinger d’Amazon AWS France, cette richesse d’offre permet de répondre aussi bien aux besoins d’applications demandant de la performance séquentielle qu’à ceux de logiciels plus sensibles à la latence et à la performance en entrées/sorties. Point fort supplémentaire d’EBS, il est possible via les API d’Amazon AWS de faire évoluer le mode de stockage d’un volume.

Par exemple tant qu’un volume est utilisé pour stocker des données fréquemment accédées et demandant de la performance, il est possible de le laisser sur une couche de SSD, puis, lorsque les données deviennent froides, de migrer le volume vers une classe de service à base de disques durs. Il est aussi possible de faire évoluer dynamiquement la taille d’un volume en fonction des besoins.

Notons qu’avec EBS chaque classe de service garantit un niveau d’IOPS mais qu’il est possible d’accumuler des crédits en cas de non-utilisation de ce niveau afin de disposer de marge pour des pics d’accès (ou « burst »).

En matière de résilience, un volume EBS est automatiquement répliqué au sein de la zone de disponibilité dans laquelle il est créé afin de prévenir toute perte de données liée à une panne matérielle.

Il est également possible de réaliser des snapshots de chaque volume EBS et de répliquer puis de restaurer ces snapshots sur d’autres zones de disponibilité à des fins, par exemple, de reprise après sinistre.

EBS supporte le chiffrement de données à la volée. La gestion des clés peut être confiée à l’un des serveurs KMIP du marché comme ceux de Thales ou Gemalto.

Sur les instances les plus récentes, les C5 et M5, le chiffrement se fait via un processeur dédié produit par la division Anapurna Labs d’AWS. Sur les instances C5 et M5, les volumes à base de SSD ont exposés comme des volumes NVMe.

Les offres blocs de Microsoft, Google, Oracle

Chez Google Cloud et Microsoft Azure, les équivalents d’EBS ont pour nom Persistent Disks et Stockage Disque et se déclinent en deux classes de services, l’une à base de SSD et l’autre à base de disques durs.

Comme chez AWS, la performance des volumes s’accroît avec leur capacité.

Chez Google, les données sont répliquées à l’échelle de la zone de disponibilité, tandis que chez Microsoft chaque donnée est écrite sur trois supports différents dans le même datacenter.

Comme chez AWS encore, il est possible de réaliser des snapshots des volumes, puis de répliquer ces snapshots dans d’autres zones de disponibilités ou datacenters (cf. tableau récapitulatif).

L’offre de Google s’illustre tant du point de vue des performances que de celui des capacités, puisque la taille d’un volume individuel peut atteindre 64 To et qu’il est possible d’en attacher jusqu’à 16 par VM.

Google travaille même à l’extension de cette capacité. Le fournisseur propose actuellement en bêta le support de jusqu’à 128 volumes sur certaines VM, soit potentiellement 8 Po de capacité flash par VM.

En matière de stockage en mode blocs, Oracle a fait le choix de privilégier la performance avec une offre purement à base de SSD. Assemblés à partir de disques flash NVMe, les « Block Volumes » d’Oracle Cloud sont montables via le protocole iSCSI. Ils garantissent des performances de 60 IOPS/Go, soit le niveau de performance le plus élevé du marché.

Chaque volume peut, en outre, être snapshoté et cloné, une fonction unique au cloud de la société.

Comme chez la plupart des concurrents, les données d’un volume sont répliquées au sein d’un même domaine de disponibilité (l’équivalent chez Oracle d’une zone de disponibilité AWS).

Mais Oracle se différencie encore par une fonction de backup automatisée ou manuelle permettant la restauration des données au sein de la même région en cas d’incident ou de mauvaise manipulation.

OVH : une offre en mode blocs qui demande encore à progresser

Chez OVH, les choses sont un peu plus compliquées pour l’instant. Sur le papier, le fournisseur français propose deux offres différentes de volumes persistants en mode bloc pour ses instances de cloud public OpenStack.

La première, baptisée Additional Disks, est présentée comme une offre de stockage OpenStack, ce qui techniquement ne veut pas dire grand-chose. Elle permet de connecter jusqu’à 26 volumes de 10 Go à 10 To à une instance cloud. La performance par volume va de 250 à 3000 IOPS selon le niveau de service choisi.

La seconde offre, Cloud Disk Array, s’appuie sur la technologie de stockage distribuée Ceph. Selon OVH, elle permet de créer des volumes de 2 To à 24 To, mais le fournisseur ne précise pas leur performance.

Des snapshots sont disponibles dans les deux cas, mais pas d’option de clonage.

Aucune information n’est fournie par l’opérateur sur un éventuel support du chiffrement pour ces deux services.

En matière de services en mode bloc, l’offre d’OVH devrait prochainement s’enrichir d’un troisième service. Spécifiquement conçu pour son offre de cloud privatif sous vSphere, il s’appuiera sur la technologie de stockage hyperconvergée VSAN de VMware.

L’offre devrait sans doute faire ses débuts lorsqu’OVH aura achevé l’industrialisation du déploiement de l’offre VMware Cloud Foundation sur son infrastructure. Pour mémoire, VMware Cloud Foundation est la pile technologique qui motorise le cloud VMware on AWS que VMware a déployé dans le cloud d’Amazon AWS.

Des offres de partage de fichiers encore perfectibles

En parallèle de leurs offres de stockage en mode blocs, plusieurs grands fournisseurs proposent aussi un stockage partagé en mode fichier. Le pionnier en la matière est encore Amazon AWS avec son offre EFS (Elastic File System) accessible en parallèle par plusieurs milliers d’instances en mode NFS 4.1.

De son côté, Microsoft dispose déjà d’une offre de partage de fichiers SMB v3, baptisée Azure Files. Elle permet d’offrir des services de fichiers en utilisant le protocole de partage de Microsoft. Plus récemment, l’éditeur a dévoilé une offre NAS d’entreprise dans son cloud Azure en partenariat avec NetApp.

Ce dernier opère pour Microsoft le service Azure Entreprise NFS qui s’appuie sur la version cluster de sa technologie de stockage OnTap. Les deux services sont conçus pour répondre à des scénarios simples de partage de fichiers, mais aussi pour servir de socle à des applications nécessitant le support de SMB v3 ou de NFS dans le cadre d’une migration de type « lift and shift ».

Chez Oracle et OVH, les services de fichiers s’appuient respectivement sur ZFS et OpenZFS.

Dans le cas de la firme dirigée par Larry Ellison, le service Cloud Infrastructure File Storage supporte le protocole NFS v3 ainsi que les snapshots et le chiffrement. Chez le fournisseur de cloud français, le service NAS-HA supporte NFS et SMB et les snapshots. Petit bémol, la capacité est limitée à 13, 2 To par volume.

Terminons en signalant que Google n’offre pas à ce jour de solution de stockage NAS dans le cloud. Un vide que les clients de Google Cloud peuvent toutefois combler en déployant une solution NAS tierce sur l’infrastructure du fabricant.

Tableau récapitulatif

Le tableau récapitulatif complet de ces offres est à lire dans le numéro 14 de Storage disponible gratuitement en téléchargement.