iSCSI et SATA démocratisent le SAN

Depuis le début des années 2000, les technologies de stockage en réseau, SAN (Storage area Network), se sont largement imposées dans les grandes entreprises. Elles ont permis à des entreprises confrontées à la multiplication du nombre de leurs serveurs de mutualiser efficacement leurs ressources de stockage, et ce faisant de réduire leurs coûts ou de ralentir leur progression. Une alternative économique et fiable Dans cette course à la mutualisation, le principal outil a jusqu'alors été le recours aux SAN Fibre Channel (FC). Fibre Channel a été le premier protocole efficace pour la consolidation de stockage en réseau et la plupart des SAN de grandes entreprises utilisent cette technologie. Le problème est qu'en dépit de cette adoption en masse dans les datacenters de grands comptes, Fibre Channel reste largement inabordable pour la plupart des besoins départementaux ou pour un usage en PME. L'apprentissage de la technologie reste complexe, et la nécessité d'acheter des commutateurs spécifiques et des adaptateurs Fibre Channel pour serveurs coûteux plombe l'équation économique de Fibre Channel hors des datacenters. En fait, il manquait jusqu'alors une alternative économique et fiable à Fibre Channel pour que le marché du SAN décolle dans ces structures. Cette technologie, c'est iSCSI, un protocole qui permet de mettre en place des SAN au-dessus d'un banal réseau IP. Normalisé par l'IETF en 2004, iSCSI ne requiert pas d'équipements exotiques, mais s'appuie tout simplement sur l'infrastructure réseau Ethernet IP existante de l'entreprise. De ce fait, il ne requiert pas la courbe d'apprentissage complexe de Fibre Channel. Aujourd'hui arrivé à maturité, le protocole est supporté en standard par les grands systèmes d'exploitation dont Linux, Windows et Solaris et il est adopté par la plupart des constructeurs pour concevoir des baies de stockage économiques bien adaptées aux besoins des PME et même de certaines TPE. Un marché en forte croissance Après des débuts relativement lents, les ventes d'équipements iSCSI sont en pleine croissance. Au deuxième trimestre 2006 elles ont bondi de 72,6% par rapport à la même période de 2005 et ont pour la première fois passé la barre des 100 M$ trimestriels. Selon Gartner, les baies iSCSI, qui ne représentaient que 1 à 2% de la capacité de stockage réseau livrée en 2005, devraient peser près de 10% des livraisons en 2008. Les PME achetant des équipements de moindre capacité que les grands comptes, ces 10% devraient se traduire par une part de marché en unités bien supérieure. Ainsi, une baie sur 3 sera vendue en iSCSI d'ici à 2008, selon Antoine Lé, le responsable stockage d'HP. Ces chiffres sont confirmés par Jean-Luc Dupon, le responsable des solutions d'entreprises chez Fujitsu Siemens Computers qui souligne la montée en puissance d'iSCSI dans les PME : "l'iSCSi offre les mêmes fonctionnalités que le Fibre Channel mais en Ethernet, et l'on peut proposer des solutions biens plus économiques". HP fait un constat similaire. Le constructeur estime ainsi que sa nouvelle baie de stockage iSCSI MSA1500i devrait représenter 40% des ventes de sa gamme MSA (Modular Storage Array) d'ici à la fin de l'année. EMC Insignia, la division PME d'EMC, estime de son côté que trois quarts des ventes de sa baie de stockage Clariion AX se feront cette année en attachement iSCSI. Deux approches technologiques différentes Tous les constructeurs abordent le marché du stockage en réseau IP avec deux offres distinctes : l'une orientée uniquement SAN, l'autre combinant fonctions NAS et SAN iSCSI. Dans ce dernier cas, la même baie peut être utilisée pour stocker les fichiers partagés de l'entreprise mais aussi pour stocker les données d'applications comme Exchange, Notes, SQL Server ou Oracle, ce qui semble séduire particulièrement les clients. L'une des rares exceptions parmi les grands constructeurs est EMC qui, pour l'instant, ne propose qu'une baie SAN iSCSI, le Clariion AX150i. La plupart des offres mixtes s'appuient sur le système d'exploitation Windows Storage Server de Microsoft. L'OS fournit en standard des fonctions de partage de fichiers NAS que les constructeurs enrichissent du support d'iSCSI en lui adjoignant des logiciels comme WinTarget (racheté au printemps par Microsoft) ou comme SAN Melody de DataCore. HP incorpore Wintarget dans ses Proliant Storage Server tandis que Fujitsu Siemens l'a embarqué dans ses baies FiberCat N20 et N40, lancées en novembre 2005. Transtec l'incorpore quant à lui dans ses serveurs de stockage NAS/iSCSI, des équipements dont le prix d'entrée est inférieur à 2000€. Il est à noter que, depuis la fin de l'été, Microsoft propose aux constructeurs un Feature Pack intégrant Wintarget pour Windows Storage Server R2, ce qui devrait encore accélérer la banalisation d'iSCSI en entrée de gamme. Du côté des offres pures SAN, l'utilisation conjuguée de disques Serial ATA et d'iSCSI permet de tirer les prix vers le bas. Ainsi, Transtec propose son Provigo 410 aux environs de 5100€ HT pour 3,5 To de capacité (l'ajout de Fibre Channel ajoute 700 € à ce prix). HP de son côté propose un pack réunissant sa baie MSA1500i et une armoire Serial-ATA MSA20 pour environ 6500 €HT. Fujitsu Siemens, enfin, facture un peu plus de 5200 € pour la version d'entrée de gamme de sa baie FibreCAT SX60. L'intégrateur français Digital Storage fait encore mieux avec un tarif d'entrée de 4500 € HT pour une baie iSANStorage avec 1 To de capacité.

Le protocole iSCSI, pour Internet Small Computer Systems Interface (normalisé par la RFC 3270 de l'IETF), est une version réseau du protocole de stockage SCSI conçue pour fonctionner au-dessus du protocole TCP (Transport Control Protocol). Conforme aux spécifications d'architecture du modèle SCSI, iSCSI permet de transporter sur le réseau des commandes entre un hôte (serveur ou PC) et une cible (dispositif de stockage), mais aussi les données à lire ou à écrire. Comme Fibre Channel (qui encapsule SCSI), iSCSI permet de faire évoluer l'architecture traditionnelle en bus de SCSI vers une architecture réseau ouverte, en l'occurrence, celle des réseaux TCP/IP et notamment leur version LAN Ethernet. ISCSI préserve toutefois la nature client/serveur du protocole SCSI. Les clients d'un équipement iSCSI sont appelés des "initiateurs" (initiator), puisqu'ils initient des commandes à destination de "cibles" (target), en l'occurrence les équipements de stockages. Enfin, comme Fibre Channel, iSCSI permet de lever l'une des deux principales limitations de SCSI, à savoir le nombre de périphériques connectables sur un réseau et la distance maximale entre une cible et un initiateur. Alors que SCSI est limité à 16 périphériques sur un même bus et à une longueur de bus maximale de l'ordre de 25m, iSCSI n'a quasiment aucune limite en terme de distance. En fait tout réseau IP offrant des performances suffisantes (notamment en termes de débit et de délai) peut convenir pour l'utilisation d'iSCSI. Des avantages multiples et des limitations en passe d'être levées Dans la pratique, la plupart des applications sont à attendre sur les LAN ou les réseaux Gigabit Ethernet prolifèrent et constituent une infrastructure économique et performante pour le déploiement des solutions iSCSI. Outre le coût et les performances, s'appuyer sur une infrastructure Ethernet IP offre de multiples avantages. En termes de sécurité, on peut par exemple s'appuyer sur les fonctions déjà maîtrisées de VLAN ou d'authentification d'Ethernet. Pour plus de performances et de résilience, on peut aussi agréger plusieurs liens Ethernet entre un commutateur et la cible iSCSI ou entre le serveur initiateur et la baie de stockage. Enfin, en terme de compétence, nul n'est besoin de réapprendre une nouvelle technologie complexe telle que Fibre Channel. Pour l'administration du réseau de stockage iSCSI, on peut s'appuyer sur l'expertise existante en termes d'administration système et d'administration de réseaux Ethernet. Côté négatif, iSCSI a souffert à ses débuts de problèmes de maturité mais aussi de performances. Le principal souci était lié aux performances TCP/IP des adaptateurs Ethernet Gigabit des serveurs, mais aussi à l'inefficacité du protocole TCP pour des applications telles que le stockage. Afin de remédier à ce problème, les constructeurs ont travaillé sur le développement de technologies d'accélération TCP (TCP Offload Engine) et les ont progressivement intégrées dans leurs systèmes. Aujourd'hui, les serveurs les plus récents (par exemple ceux à base de Xeon 510xx), incorporent des technologies d'accélération TCP (TCP Offload Engine) ce qui permet non seulement d'accroître les débits de transfert iSCSI mais aussi d'alléger la charge CPU des serveurs.

Vous êtes à la fois constructeur et intégrateur de stockage. Comment voyez-vous la montée de puissance d'iSCSI et du stockage en réseau dans les PME ? Le premier constat est que les besoins de stockage des PME explosent, comme ceux des grands comptes. Comme les grands, les PME cherchent à simplifier la gestion de leur stockage et se tournent vers des solutions en réseau. Ce mouvement profite également de l'obsolescence du SCSI traditionnel, en fin de vie. Dans ce contexte, le problème du stockage Fibre Channel pour ces entreprises est qu'il est pris en étau entre son coût élevé et la complexité de son déploiement. Ce qui fait l'attrait du stockage SAN sur IP est que l'IP est présent et maîtrisé dans toutes les entreprises. Le prix est également attractif. On voit donc le marché décoller. La possibilité de combiner fonctions NAS et SAN sur Ethernet est-elle un élément de l'attraction des PME pour les solutions iSCSI ? Le même équipement peut avoir différentes facettes qui peuvent être exploitées pour des besoins différents. Prenons par exemple une PME type qui a ses données sur un NAS et à côté deux bases SQL avec leur disque de production et un besoin de réplication. La possibilité de combiner les deux besoins sur une seule boîte est très attractive. Vous faut-il encore convaincre de la pertinence d'iSCSI ? Il nous a fallu faire pas mal d'évangélisation sur iSCSI par le passé, mais la culture commence à s'installer. On a des demandes aujourd'hui que l'on avait pas il y a 6 mois. Le marché n'est pas devenu mature mais la vraie maturité sera atteinte en fin d'année. Le marché devrait alors exploser.

Notre tableau présentant quelques solutions iSCSI d'entrée de gamme (PDF) Le standard iSCSI à l'IETF Le déploiement d'iSCSI selon Microsoft Un livre blanc Dell expliquant le principe de la technologie TOE Le verdict du cabinet Entreprise Storage Group sur iSCSI