Gérer les performances et la disponibilité des applications n’est pas chose aisée. Il y a un enchevêtrement incroyable au niveau de l’infrastructure entre les utilisateurs et les appareils de stockage qui détiennent les données. Chaque partie de l’infrastructure a besoin de fonctionner efficacement pour assurer hautes performances et disponibilité.

Inversement, tout goulet d’étranglement dans l’infrastructure peut rapidement dégrader l’expérience utilisateur et l’efficacité au sein de l’entreprise. Alors que la gestion de cette infrastructure s’est concentrée en général sur les composants physiques, la surveillance du flot d’E/S des données traversant le système a souvent été négligée. Et pourtant la gestion des E/S dans le système est l’élément le plus critique pour les performances des applications. Big Data augmente la complexité de gestion des E/S.

La virtualisation, les technologies Cloud et le passage aux architectures scale-up à scale-out affectent de nombreuses zones du data center, apportant bien sûr de nouveaux bénéfices mais en même temps de nouvelles complications. La virtualisation intègre désormais la renaissance de la virtualisation du stockage mais aussi l’introduction du Converged Enhanced Ethernet (CEE) et de la virtualisation PCI (SR-IOV). Toutes ces nouvelles technologies permettront d’avoir des data centers plus écologiques, plus efficaces et plus performants.

Le terme « E/S » n’est plus limité au vocabulaire du hardware. « E/S » est devenu une entité à lui tout seul, une ressource indispensable partagée ou soutenue au sein d’une architecture de data center. La gestion des E/S est une technologie et une méthodologie émergentes qui est capable de fournir des performances et une capacité d’E/S importantes et des informations sur les événements. Cela par opposition aux solutions spécifiques à un domaine comme la gestion système, la gestion plate-forme/serveur, la gestion SAN et le stockage.

La gestion des E/S consiste à regarder à l’intérieur des nombreuses couches d’E/S pour surveiller les performances, les problèmes de pannes et analyser les données E/S pour éviter des interruptions éventuelles.

Mettre en place la gestion des E/S dans le Data Center

Poser un diagnostic sur les problèmes de performances des applications n’est pas chose aisée. La situation s’est considérablement aggravée par une complexité accrue associée à l’infrastructure en place qui prend en charge le serveur d’applications. Cette infrastructure a plusieurs couches de virtualisation qui proviennent de différents acteurs et qui gèrent les E/S. En conséquence, il existe un besoin croissant de gestion des E / S dans les data centers.

La collecte et l’observation des tendances des temps de réponse des E / S peut aider l’administrateur IT pendant les analyses proactives et réactives de performance. Il existe plusieurs autres éléments d’informations que la gestion des E / S. L’association de toutes les données, collectées et gérées  de manière efficace avec le bon outil, devient une ressource inestimable pour :

a . Résoudre de manière proactive les problèmes éventuels de performance
b . Résoudre de manière réactive la cause première des problèmes de performance
c . Déployer et maintenir une infrastructure d’E / S efficace

Le SAN n’est pas toujours la cause, vérifiez le serveur d’applications

A chaque fois qu’il y a un problème de performance, le réseau de stockage est souvent blâmé en premier. Comme l’industrie est passée du DAS au NSA et au SAN, l’environnement de stockage est devenu plus complexe et a occasionné des problèmes de performance. L’utilisation d’hyperviseurs dans le serveur d’application a également occasionné des problèmes de performance parce que les schémas du trafic sont plus aléatoires qu’avant, et l’utilisation de technologies de cache dans les E/S à l’intérieur des serveurs d’applications augmente cette complexité.

Cependant, on peut passer beaucoup de temps à prouver que le réseau de stockage fonctionne normalement. Dans ce cas, ce n’est qu’après en avoir eu la confirmation que l’analyse de la cause racine peut démarrer ailleurs. L’un des rôles importants de la gestion des E/S est d’aider à savoir rapidement si les problèmes de performance proviennent du réseau de stockage ou du serveur d’applications. Par conséquent, la gestion des E/S peut être utilisée pour identifier les problèmes potentiels avant qu’ils ne surviennent. Pour conclure,  à chaque fois qu’il ya un problème de performance, il est tout aussi important de se pencher sur les flux d’E/S du serveur d’application que de regarder le stockage SAN pour identifier un goulot d’étranglement des E/S.

Latence des E/S

Le temps de réponse des E/S est un des indicateurs clés de la performance du réseau de stockage. Si le temps de réponse augmente, il finira par affecter les performances de l’application. Il ya de nombreux cas où des problèmes peuvent faire augmenter le temps de latence des E/S, et la gestion des E/S permet d’identifier ces problèmes.

Files d’attente de commandes du système d’exploitation

Les systèmes d’exploitation utilisent des files d’attente de commandes pour contrôler le flux des E/S via le noyau. Il y a deux éléments importants d’information sur la file d’attente de commandes, à propos de performance. Le premier c’est le taux de remplissage de la file d’attente. Le second est la vitesse à laquelle la file d’attente de commande se vide. Ces deux éléments d’information donnent un aperçu intéressant lors de la surveillance ou le débogage des performances. Bien que ces mécanismes soient simples, les moyens pour surveiller les files d’attente, détecter les problèmes et alerter de manière proactive les administrateurs sont complexes et généralement inexistants dans l’infrastructure IT.

Profil d’utilisation des E/S

Les solutions de stockage ont longtemps contrôlé, analysé et alerté sur des domaines tels que l’utilisation de liens et des capacités de stockage. Ce qui est souvent plus intéressant, en particulier dans la gestion dynamique des charges de travail et les problèmes de performance, c’est l’utilisation des E/S. Alors que les différents éléments d’un réseau de stockage sont tout indiqués pour utiliser une certaine bande passante, il ya beaucoup de facteurs qui entrent en jeu lorsqu’il s’agit de déterminer le nombre d’opérations d’E / S que ces éléments peuvent gérer. Les goulots d’étranglement se produisent dans les différentes couches d’E / S. C’est là que la gestion des E/S intervient dans la gestion des performance et de la disponibilité.

Analyse du protocole des E/S

Beaucoup de solutions de gestion de la performance d’aujourd’hui s’appuient sur des interfaces standards comme CIM , WMI , SMI- S, SNMP et des API personnalisées. En majorité, toutes ces API sont construites en plus des compteurs d’E/S de base. Les données fournies par ces compteurs peuvent inclure des données sur le débit, des données d’exploitation et les compteurs d’erreurs. Bien que la présentation de ces données évolue, leur contenu, lui, ne change pas.

L’élément manquant, les données qui sont les plus critiques pour comprendre et résoudre les problèmes de performance, est lié à ce qui se passe au niveau des couches du protocole. C’est pourquoi, dans la plus terrible des situations, les ingénieurs du data center se tourneront vers l’insertion d’un analyseur de protocole pour tenter de comprendre ce qui se passe aux niveaux les plus basses couches des E / S. Ce n’est pas une tâche aisée. Une meilleure approche consiste à déterminer les événements protocolaires les plus utiles pour capturer, si possible constamment, sans prendre trop de ressources CPU et mémoire du serveur d’application. Cela permet de résoudre immédiatement le problème, en disposant d’informations importantes dans les couches du protocole, sans avoir à attendre qu’il se répète. Capturer les informations intéressantes, avec des informations contextuelles compréhensibles, diminue également la dépendance à l’égard des experts techniques.

Rassembler toutes les informations

Collecter la bonne information est la première chose à faire pour gérer efficacement la disponibilité et la performance des environnements complexes d’aujourd’hui. La gestion des E/S comprend également l’intégration de ces informations pour publier des rapports utiles, comme l’intégration de solutions de gestion d’entreprise de haut niveau. Ces rapports et ces alertes offrent des avantages clés tels que des coûts d’investissement et les dépenses d’exploitation réduits en diminuant  à la fois les arrêts prévus et imprévus, en optimisant les performances et l’utilisation de l’infrastructure coûteuse des E/S.

Conclusion

Le Big Data, la virtualisation du serveur, les technologies de cache des E/S ont un impact sur l’environnement des data centers d’aujourd’hui qui grossissent en taille et en complexité. Cela crée de nombreux défis auxquels doivent faire face les responsables de ces data center pour utiliser pleinement l’infrastructure coûteuse tout en étant efficaces sur la gestion des performances et la gestion des problèmes. Alors que les outils de gestion des ressources de stockage sont capables de résoudre les problèmes de performances liés aux liens internes, les outils de gestion des performances de stockage sont bien conçus pour gérer les performances, c’est souvent à ce niveau-là du système que toute l’attention se porte. Les outils de gestion des E/S qui surveillent pro-activement les E/S du point de vue de l’application permettent au data center de :

– mieux utiliser l’infrastructure existante et éviter l’achat d’une nouvelle infrastructure

– gérer proactivement les performances système, faire des ajustements avant qu’un problème ne survienne

– encourager une vraie gestion des problèmes, en établissant la cause et en résolvant le problème pour de bon

 

Ces outils deviendront encore plus critiques avec l’augmentation du déploiement des couches de virtualisation dans le futur, y compris la virtualisation du serveur, du stockage et des E/S.

 

 

 

 

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Pascal Couzinet est directeur d’Emulex pour l’Europe du Sud