Les nouveautés des composants stockage dans l’édition Windows Server 2012 R2 ont pour objectif de rendre les déploiements encore plus évolutifs mais également de simplifier les déploiements d’Hyper-V et d’en améliorer les performances et la disponibilité. Microsoft renforce ainsi sa stratégie de Cloud OS visant à permettre aux entreprises de consommer les technologies serveurs dans une typologie de déploiement Cloud. Dans le cadre de cette session, la plupart de ces nombreuses améliorations ou nouveautés seront abordées et sera démontré comment la déduplication, Automated Storage Tiering, Storage Spaces, le nouveau format VHDX ou encore la cible iSCSI permettent de déployer de puissantes infrastructures. Certaines de ces composants introduits avec Windows Server 2012 ont été largement améliorés qui rendent ainsi les composants stockage de cette édition à un haut niveau de maturité et de fonctionnalités. Speakers : Christophe Dubos (Microsoft), Cédric Georgeot (Sogeti), Pierre Chesné (Microsoft)

2. Les nouveautés stockage
dans Windows Server 2012
R2
Cédric GEORGEOT
Pierre CHESNE
Christophe
DUBOS
MVP Microsoft File System
Storage
Avant-vente Infrastructure
Architecte Datacenter
SOGETI Consulting
Microsoft France
Microsoft France
Cedric.georgeot@sogeti.com
Pierre.chesne@microsoft.com
chrisdu@microsoft.com
www.e-novatic.fr
@enovatic
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3. Agenda
Introduction
Evolutions de la
gestion des
disques: Storage
Pools - Storage
Spaces
Optimisation des
performances et
de l’efficacité:
Déduplication Tiering - ODX
#mstechdays
Questions /
Réponses
Un accès aux
données plus
étendu: Target
iSCSI - Cluster
Shared Volumes Scale Out File
Server
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4. STORAGE SPACES
Sous titre
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

5. Modèle de déploiement
Stockage
Traditionnel
FC/iSCSI storage array
CPUs et
contrôleurs
propriétaire
(Constructeur
SAN)
#mstechdays
FC/SAS
FC/SAS
FC/SAS
Cluster de fichier
Windows
avec les « storage spaces »
Shared SAS JBOD
Shared SAS JBOD
Shared SAS JBOD
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Cluster de fichier
Windows

6. Architecture avec les « Storage Spaces »
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

7. Architecture avec les « Storage Spaces »
Columns (disques)
256 KB
256 KB
256 KB
256 KB
256 KB
256 KB
256 KB
256 KB
256 KB
Interleave
#mstechdays
Stripe
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8. STORAGE SPACES
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration
Design/UX/UI

9. Etagère  de disque
JBOD
("Just a Bunch Of Disks ")
Serveur
Raid 1 « Système d’exploitation »
#mstechdays
SAS Partagé
Infrastructure, communication & collaboration
Design/UX/UI

10. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

11. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

12. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

13. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

14. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

15. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

16. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

17. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

18. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

19. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

20. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

21. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

22. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

23. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

24. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

25. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

26. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

27. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

28. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

29. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

30. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

31. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

32. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

33. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

34. #mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

35. Comparaison coût / performance
$/GB Cost of Acquisition Analysis
$10
$8
(14.4TB of raw capacity from 24 10K 600GB SAS
drives)
$6.65
$6.19
$/GB
$6
$3.33
$4
$2
$0
FC SAN
#mstechdays
File-basedSAN
iSCSI Storage with Spaces, SMB, RDMA, SAS JBOD
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36. DÉDUPLICATION
Stockage efficient - transférer et sauvegarder moins de blocs
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

37. Constats au sein des DSI
•
•
•
160
140
120
100
•
80
60
•
•
•
40
20
Mode bloc (CAGR = 16%)
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
0
File based (CAGR = 60%)
Source: IDC Worldwide File-Based Storage 2011-2015 Forecast: Foundation Solutions for Content
Delivery, Archiving and Big Data, doc #231910, December 2011
#mstechdays
•
•
La croissance rapide des données
Demande de stockage montgolfière
Augmentation du stress sur les systèmes de
sauvegarde
Hausse du TCO lié au stockage malgré la
baisse des coûts des unités de disque
Les coûts de gestion des données
La consolidation des données
Plus de volumes de données et des sessions
de par serveur
Besoin fichiers hors connexion et de leur
sécurisation
L'accès aux données sur les réseaux étendus
conduite nécessité pour l'optimisation du
réseau
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38. Définition de la déduplication
La déduplication agit au niveau bloc et découpe
une donnée en de multiples tronçons grâce à un
algorithme et à l’issue génère une signature unique
qui sera stocké dans un index. Ainsi, lorsqu’un
tronçon existe déjà dans l’index, un pointeur (sorte
de lien symbolique) est généré dans le système de
fichiers.
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

39. Fonctionnement de la déduplication
Approche
post-traitement
Optimisation d’identification de fichiers
Algorithme (chunking) appliqué aux
fichiers
Chunks stockés dans un magasin et
compressés
Fichiers originaux remplacés par des
pointeurs
Retrait du flux primaire
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

40. Vue des données optimisées
Après Dedup:
Fichiers non-optimisés
Avant Dedup:
#mstechdays
Chunk
Store
Pointeurs
optimisés
Taille physique 2 To
Gain = 8 To
10 To
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41. Rôle activable
depuis le Server
Manager et active
sur les nouveaux
volumes ainsi que
sur les volumes
existants
#mstechdays
Ce n’est pas un
serveur de
déduplication
Transparent en
termes de
charge/workload
Conçu pour une
réversibilité
Possibilité d’exclure
des types de
fichiers ou dossier
Processus en tâche
de fond ou
possibilité de définir
un planning
“agressif”
Paramètre par
défaut de prise en
compte de fichiers
Infrastructure, communication & collaboration
plus ancien de 5
Protection contre les
corruptions de
données
Identification et
réparation des
corruptions

42. Exemple de gain par type de données
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Documents…
Partage de fichiers
Partage…
Fichiers VHD
#mstechdays
Source: Serveurs de fichiers Windows Server 2012 (12 serveurs, 7 To)
Infrastructure, communication & collaboration

43. Déploiement type – serveur de fichiers
Management
• Server Manager
• PowerShell
• WMI
Windows Server
Volumes Windows
Configuration
status
#mstechdays
Branch Office
BranchCache activé
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44. Outil d’évaluation DDPEVAL
Pas besoin de
migrer pour évaluer
(disponible après installation de la feature)
• Détermine les gains sans altération
de données
• Utilisable sous Windows 7 ou plus,
Windows Server 2008 R2 ou plus
• Evaluation des VHDs de VMs
actives
• Evaluation de partages SMB/CIFS,
incluant les serveurs non-Windows
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

45. Conclusion: Stockage efficient par la
déduplication
• 50 à 95 % de données
réduites, avec moins à
sauvegarder, archiver
et migrer
• Simple, rapide et
haute densité pour les
scenarios VDI
• Support des fichiers
ouverts et volumes
CSV
#mstechdays
• Pas de changement
pour les applications
et utilisateurs
• Impact minimal sur les
ressources serveurs
• Support des VHDs
pour VDI over SMB
• Validation constant des
données et
métadonnées
• Redondance des
métadonnées critiques
et blocs populaires
• Réparation des
données
Infrastructure, communication & collaboration
• Téléchargements de
fichiers rapides,
minimisation du WAN
avec l’intégration à
BranchCache
• Chunk en cache sur un
serveur SMB en mode
Hyper-V

46. STORAGE TIERING
Tirer le meilleur des disques
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

47. Caractéristiques des Workloads
Réduire le coût du stockage en scindant les données sur des
supports différents en fonction de:
• La performance (base de données, fichiers, …)
• Fréquence d’accès (tous les jours, mois, …)
• L’importance (CRM, archives, …)
Ces critères vont déterminer un workload, réparti en 3 tiers:
• Tier 1: applicatifs métiers, production, … (disques SSD, SAS
15k)
• Tier 2: importance modérée (disques SAS 10k, NL-SAS)
• Tier 3: faible importance (disque SATA – Hybride)
#mstechdays
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48. Mieux répartir ses données
Tier 1
Application
IOPS/€
Tier 2
Tier 3
ERP
Performance
Débit – IOPS
Fichiers
Archives
Disque FC
Disque SSD
Stockage
Disque SAS 15k
NAS
Disque SATA
300 MB/s
850 IOPS
225 MB/S
500 IOPS
100 MB/s
100 IOPS
Le stockage hiérarchisé délivre un compris
entre la capacité et la performance
#mstechdays
€/To
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49. Caractéristiques du Tiered Storage
S’appuie sur “File System Intelligence”
–
–
–
–
–
Activité des données mesurée par le système de fichiers
La suppression des fichiers libère de la capacité au niveau SSD
Granularité
La donnée se déplace avec l’évolution de la “chaleur”
Utilisation efficiente des SSD
Transfert entre tiers transparent
– Journalier et configurable via les Scheduled Task
– Transfert en tâche de fond avec un impact minimal
– Possibilité de « forcer » des données en SSD
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

50. Caractéristiques du Tiered Storage
• Compteurs de performances
• Rapport d’analyse :
• “Mon tier SSD est-il correctement utilisé ?”
• “Quel serait les bénéfices de l’augmentation du tier SSD pour ce
volume ?”
• Les Administrateurs peuvent assigner des tiers
spécifiquement
#mstechdays
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51. Write-Back Cache: maximiser IOPS/€
• Absorbe les pics d’activité
d’écritures aléatoires
• Intégration transparente
Hyper-V Compute
Nodes
Reads/Write
s
Accumulate
s Data
Activity
• Complémentaire au Tiered
Storage
Hot Data
Cold Data
Storage Space
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

52. Conclusion
Le Tiering (couplé aux Storage Spaces) utilise
le meilleur des caractéristiques des SSDs et
HDDs pour délivrer une haute capacité et un
haut niveau de performance tout en diminuant
les coûts
#mstechdays
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53. ISCSI TARGET
Stockage en mode bloc haute performance
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

54. Scénarios d’usages
• Stockage partagé pour des clusters
Failover
• Mode Standalone / Cluster
• Stockage d’hote Hyper-V
• Environnements Dev/Test/Demo/Lab
• Stockage Tier 2/3
• Diskless VM boot clients
• Hyper-V host boot
• HPC boot
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration
Application
Server
clusters
(iSCSI
Initiators)
Ethernet Switches
Windows Servers with
iSCSI Target Server

55. Evolutions dans Windows Server 2012 R2
Support
VHDX
• Jusqu’à 64 To
• Redimensionnement à chaud des LUNs
(cmdlet)
• Utilisation de fichiers à croissance dynamique
• Hautement évolutif et flexible
•
•
Support SMI-S
#mstechdays
•
Support de SMI-S
Management de bout en bout avec System Center
Virtual Machine Manager
Management basés sur des standards
Infrastructure, communication & collaboration

56. Introduction au format VHDX
Performa
nce
améliorée
Gros
volumes
#mstechdays
Résilien
ce
Accrue
Support
Large
Secteur
Format
extensible
,
metadonn
ées
Support
Unmap
(TRIM
SCSI)
Taille
Blocs
Large
User
Defined
Metadata
Efficienc
e
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57. System Center VMM: intégration du
stockage
Focus majeur sur le management du stockage
•
•
•
•
Virtual Machines présentes sur le stockage
Store templates & services
Images VM répliquées
Windows Clusters managés
Intégration SMI-S
•
•
•
#mstechdays
Storage classification
Resource management
Delegated security
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58. Interopérabitilité
• Initiateurs testés
–
–
–
–
–
–
–
RedHat Enterprise Linux v5
SuSE Enterprise Linux v10
VMware v3
QLogic QLA 4052c & QLA 4062c 2.1.4.19/2.1.4.26
Windows Server 2003, 2008, 2008R2
Windows Client Vista, Windows 7, Windows 8
Atto Xtend SAN iSCSI initiator pour Mac OS X
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

59. Conclusion
• Le target iSCSI est une solution de stockage en mode
bloc évolutive et hautement performante utilisable en
environnement hétérogène
• Fournit une disponibilité continue avec des basculements
planifiés et non planifiés via une mise en œuvre en cluster
• Des améliorations considérables au niveau des Virtual
Disk et de l’administration sont disponibles avec Windows
Server 2012 R2
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

60. ODX - OFFLOADED DATA
TRANSFER
Exploiter le meilleur de vos infrastructures de stockage et
maximiser les investissements
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

61. DATA
Transfert des
données
Lecture
des
données
Virtual
Disk
#mstechdays
Baie de
stockage
traditionnelle
Infrastructure, communication & collaboration
Ecriture
des
données
Virtual
Disk

62. • L’utilisateur déplace ou copie
une donnée via Windows
Explorer, ligne de commande, …
•Windows Server 2012 translate
automatiquement le transfert en
une requête ODX et reçoit un
TOKEN qui représente la donnée
•Le TOKEN est copie entre le
serveur source et destination
•Le Token est delivré à la baie de
stockage
•La baie de stockage effectue la
copie ou le déplacement et
informe du status l’utilisateur
#mstechdays
Token
Lecture
Offloaded
Ecriture
Offloaded
avec Token
Token
Virtu
al
Disk
Transfert des
données
Baie de stockage avec
support ODX
Infrastructure, communication & collaboration
Résultats
Virtu
al
Disk

63. Les transferts ODX
Les transferts traditionnels consomme des
ressources:
• Cycles CPU et mémoire
• Bande passante réseau et stockage
– Performance limitée au capacité du réseau
ODX permet de façon transparente (via Drag &
Drop, copie, Powershell, robocopy, etc…):
• Support des volumes locaux (SMB3.0), partages, VHDs
• Idéal pour la provision de VM/VHD, Data Mining, Storage
Migration
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

64. Les performances de ODX
• Création de disques fixes: 10 * 50 Go VHDX et
10* 475 Go VHDX – au total 5,12 To - à l’aide
d’un script Powershell
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

65. Conclusion: maximiser les investissements
Tirer pleinement parti des fonctionnalités
avancées de votre stockage
• Offloaded Data Transfers (ODX)
– Transfert de données efficace et sécurisé entre vos
baies de stockage
– Utilisation automatique d’ODX lorsque cela est
possible
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

66. CLUSTERING
Shared VHDX et Cluster Shared Volume (CSV)
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

67. Clusters de VM avec disque VHDX partagé
•
•
SAS virtuel
#mstechdays
Le partage de fichiers VHDX fournit un
stockage partagé utilisable par les services
de Cluster au sein de VMs
•
Fournit une isolation entre l’infrastructure et
les utilisateurs
•
Cluster de
VMs
Utilisation de stockage standard
Présentés aux VMs sous forme de disques
SAS virtuels avec des caractéristiques
permettant le double attachement
•
Utilisables pour le stockage de données
Cluster Shared Volumes (CSV)
sur un stockage mode bloc
VHDX
Stockage en mode bloc
Infrastructure, communication & collaboration
Scale-Out File Server
sur stockage en mode fichier
VHDX
Stockage en mode fichier

68. Clusters de VM
• Options de déploiement disponibles pour les clusters de VM
avec Windows Server 2012 R2
Windows Server 2012
Fibre Channel
iSCSI


File (SMB)
Shared VHDX
Windows Server 2012
R2



#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration



69. Création d’un VHDX partagé
• Exemple de commandes Powershell
–
–
–
PS C:> New-VHD -Path C:ClusterStorageVolume1Shared.VHDX -Fixed -SizeBytes 30GB
PS C:> Add-VMHardDiskDrive -VMName Node1 -Path C:ClusterStorageVolume1Shared.VHDX -ShareVirtualDisk
PS C:> Add-VMHardDiskDrive -VMName Node2 -Path C:ClusterStorageVolume1Shared.VHDX -ShareVirtualDisk
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

70. SHARED VHDX
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

71. Politique de placement CSV améliorée
Client SMB
• Permet de distribuer la coordination
des CSV entre les différents membres
• La propriété des CSV, donc la charge,
est partagée entre les nœuds
• Scenarii de placement
–
–
–
–
Bascule CSV
Nœud rejoignant le cluster
Nœud ajouté au cluster
Démarrage à froid (Cold Start) du cluster
SOFSShare1
Share1
Share2
Serveur 1
Scale-out File Server
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration
SOFSShare2
Share1
Serveur 2
Share2

72. Disponibilité CSV optimisée
• Instances SMB isolées
– La séparation permet une résilience améliorée
– Utilisation de processus et des files indépendants pour le
trafic SMB courant et le trafic SMB inter-nœuds
– Montée en charge améliorée via la gestion optimisée du
trafic SMB entre les différents nœuds des volumes CSV
SMB Client
• Instances SMB Server multiples par
nœud
– Instance par défaut – Prend en charge le trafic SMB des
clients accédant aux fichiers
– Instance CSV – Prend en charge le trafic CSV inter-nœuds
(accès aux métadonnées ou trafic redirigé)
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration
Nœud 1
Nœud 2

73. Surveillance de l’état de santé CSV
• Cluster Shared Volumes (CSV) surveille l’état de santé du
service Serveur SMB
– CSV utilise SMB comme protocole de transport pour orchestrer et
rediriger les I/O entre les noeuds
• Si le service Serveur bascule vers un état défectueux sur
un nœud, le CSV désigne un nouveau nœud coordinateur
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

74. Cluster Shared Volumes (CSV) - Cache
•
Montée en charge
•
•
Défaut
•
•
Recommandé
#mstechdays
•
Le cache CSV cache permet l’allocation de grandes quantités de
mémoire (jusqu’à 80% de la mémoire totale)
Particulièrement intéressant pour le scénario Scale-out File Servers
La propriété de la ressource disque physique EnableBlockCache est
activée par défaut
Il faut utiliser la propriété BlockCacheSize pour allouer la mémoire
Il est recommandé d’activer le cache CSV pour tous les déploiements
Hyper-V et Scale-out File Server
Allocation plus importante pour les Scale-out File Server car ils ne sont
pas aussi consommateur en mémoire
Infrastructure, communication & collaboration

75. Cluster Shared Volumes - Interopérabilité
ReFS
Tiered Spaces
Spaces WriteBack Caching
Interopérabilité
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration
Parity Spaces
Déduplication

76. EN GUISE DE CONCLUSION
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

77. QUESTIONS RÉPONSES
#mstechdays
Infrastructure, communication & collaboration

78. Digital is
business