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Lightbits Labs veut incarner le SAN des solutions hyperconvergées

Ses baies de disques avec liens NVMe-over-TPC se connectent aux infrastructures hyperconvergées pour augmenter leur capacité de stockage sans les problèmes techniques habituels.

Un an après avoir annoncé une baie de stockage SAN avec connectique NVMe-over-TCP, la startup israélienne Lightbits Labs revient pour dire qu’elle a finalement trouvé le vrai argument commercial de sa solution : être du stockage externe pour infrastructures hyperconvergées.

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« La répartition des écritures sur nos SSD très capacitifs est si efficace pour ralentir le vieillissement de leurs cellules NAND, qu’il devient pertinent de briser une règle fondamentale des infrastructures hyperconvergées : celle de ne jamais leur ajouter de baies de stockage externe », a lancé Kam Eshghi, lors d’une réunion virtuelle qui s’est tenue dans le cadre de l’IT Press Tour, un événement trimestriel qui consiste à présenter aux journalistes les dernières innovations en matière de stockage et auquel LeMagIT a pu participer.

Le bénéfice pratique de l’argumentaire très technique de Kam Eshghi serait que les baies de stockage de Lightbits apporteraient aux infrastructures hyperconvergées tout ce qui leur manque pour exécuter les grandes bases de données. Ces dernières ont besoin de plus de capacité de stockage que de puissance de calcul – il faut donc aller chercher plus de disques que n’en proposent les infrastructures hyperconvergées.

Ces bases de données sont aussi susceptibles de réécrire très souvent l’intégralité de leurs informations, il faut donc que les disques soient endurants. Enfin, c’est le principe de fonctionnement d’une base de données critique, il faut que ses disques soient accessibles en mode bloc, c’est-à-dire installés dans une baie de stockage primaire, un SAN, dès lors qu’il n’y a pas assez de capacité en interne.

Les baies SAN de Lightbits étaient initialement appelées des LightBox. En pratique, la startup fait aujourd’hui la démonstration de sa solution sous la forme de machines Dell EMC PowerEdge fonctionnant sous LightOS et équipées de huit SSD connectés en NVMe. LightOS est un système de qui se présente aux serveurs comme une cible NVMe-over-TCP et qui exécute tous les services de stockage classiques : compression, thin-provisioning, erasure coding, etc. Accessoirement, la machine peut être équipée d’une carte accélératrice appelée LightField, qui accélère les fonctions de stockage grâce à un FPGA. Il est aussi possible d’assembler plusieurs LightBoxes en un cluster.

Parmi les moteurs de base de données qui tireraient parti de ses baies SAN, Lightbits Labs cite MySQL, PostgreSQL, Cassandra, MongoDB, Spark et RocksDB. Toutes souffrent de délais de remise en route rédhibitoires lorsqu’un disque défaille.

Du stockage primaire sans Fiber Channel et en gérant l’endurance des SSD

La problématique que Lightbits Labs résout est la suivante : les infrastructures hyperconvergées ont le défaut de reposer sur des nœuds qui contiennent tous de la puissance de calcul pour exécuter les machines virtuelles et des disques pour incarner leur stockage primaire. Par conséquent, quand une entreprise a seulement besoin de capacité de stockage supplémentaire, elle se retrouve à devoir ajouter des nœuds entiers, avec de la puissance de calcul qui ne lui servira à rien. En fin de compte, l’investissement en matériel pour offrir assez de stockage aux grandes bases de données n’est pas rentable.

Précisons qu’il reste théoriquement faisable de relier tous les nœuds d’une infrastructure hyperconvergée à une baie SAN externe. Mais ce n’est pas prévu pour. En pratique, cela oblige l’utilisateur à faire correspondre quantité de détails techniques et c’est si compliqué que cette option n’est généralement pas envisagée. Lightbits Labs propose justement de résoudre ces problèmes de correspondance.

L’usage d’une connectique SAN de type NVMe-over-TCP est sa première solution. En effet, le protocole NVMe-over-TCP n’a pas besoin de cartes Fiber Channel (les infrastructures hyperconvergées en sont dépourvues) et il utilise les ports Ethernet des nœuds serveur de manière transparente, sans ralentir l’ensemble avec un protocole iSCSI. Lightbits Labs n’est pas le seul à proposer du stockage en NVMe-over-TCP, les startups SolarFlare et Excelero le font aussi.

En revanche, Lightbits est le seul à prendre en charge la problématique du vieillissement prématuré des SSD à base de mémoires NAND QLC. C’est important, car une infrastructure hyperconvergée n’utilise pas ce type de disques, au prétexte qu’elle maximise la fiabilité au détriment de la capacité. A contrario, une grande base de données bénéficiera pleinement de ces médias à la fois rapides et bien plus capacitifs que les SSD ordinaires. Or, s’il n’existe pas de dispositif particulier pour prendre en charge ce vieillissement, les SSD de la baie externe seront utilisés aussi intensément que les disques internes des nœuds serveur et ils mourront avant l’heure.

Donc, le mérite de LightOS est d’agglomérer tous les SSD de la baie en un pool global de stockage, pour mieux répartir les accès entre chacun d’eux et ainsi limiter l’effet corrosif des écritures fréquentes.

Un marché où tout reste à faire

Reste que, pour que cela marche, encore faut-il un pilote NVMe-over-TCP du côté des nœuds serveurs. Lightbits Labs en propose un pour Linux et Windows. Mais dans le cas d’une infrastructure hyperconvergée, il est nécessaire d’avoir un pilote au niveau de l’hyperviseur, qui s’interface avec le SDS (Software Defined Storage), le système de virtualisation du stockage. Lightbits n’en a pas encore, mais travaillerait avec VMware sur l’écriture d’un pilote qui intégrerait une baie LightBox à vSAN. On ignore quand il sera prêt.

Lightbits Labs n’est pas non plus le premier à s’intéresser à la problématique d’ajouter du stockage primaire à une infrastructure hyperconvergée. HPE le propose avec sa solution dHCI et NetApp avec HCI, même s’il s’agit plutôt dans ces cas-là de solutions convergées, qui utilisent d’abord un SAN externe et sont dites hyperconvergées parce qu’elles exploitent en option les disques internes de leurs nœuds, sous la forme d’un autre tiers de stockage.

Mais le défi que Lightbits Labs doit surtout relever est de trouver des clients qui souhaitent utiliser de grandes bases de données depuis des infrastructures hyperconvergées. En effet, les entreprises préfèrent d’ordinaire confier ce cas d’usage à d’autres types de matériels, typiquement des infrastructures convergées ou des serveurs classiques qui n’ont aucune contrainte de stockage externe.

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