Le serveur entre dans l’ère du SD-DC

À l’ère du SD-DC (software-defined datacenter), les serveurs capables de reconfiguration à la volée qui déferlent actuellement sur le marché procurent des capacités mémoire et de stockage colossales.

Le serveur se réinvente autour de vastes mémoires et de multiples unités de calcul. Les derniers modèles lancés par Dell, HPE, Lenovo, Cisco et quelques autres procurent une administration simple et des protections renforcées. Leurs performances proviennent des 6 à 28 cœurs du microprocesseur Xeon Scalable d’Intel, mais aussi d’accélérateurs graphiques GPU, de mémoires persistantes NVDIMM et de disques NVMe (Non-Volatile Memory Express) ou 3D XPoint. La mémoire persistante est une mémoire durable dont l’accès s’effectue en mode synchrone mais dont les métadonnées sont gérées comme des fichiers.

Rapide et souple, c’est « la potion magique du stockage en ligne et de la Business Intelligence », apprécie Pankaj Mehra, PDG d’Awarenaas, une jeune pousse de l’apprentissage automatique.

Qu’il tourne sous Windows Server 2016, VMware ou Linux, le serveur moderne doit être testé et validé pour tirer pleinement profit de ses performances. « Nos clients attendent un engagement sur le long terme pour la version actuelle de leur environnement et pour les suivantes. En cas de blocage système, nous devons avoir un interlocuteur bien identifié chez l’éditeur afin de résoudre le problème au plus vite », signale Nicolas Mahé, responsable produits Lenovo Data Center Group. Sa reconfiguration s’effectue en quelques minutes pour traiter au mieux la charge applicative prévue. Mais cette pratique est encore rare, l’entreprise ayant volontiers recours aux ressources du Cloud public, surtout en cas de débordement ponctuel.

Quatre ans entre chaque investissement

« Face à la diversification des usages, nous adaptons le serveur aux différentes charges applicatives de l’entreprise et aux approches software-defined – SDS, SDN, SD-DC – qui gagnent le datacenter », explique Jean-Sébastien Volte, responsable marketing de l’offre Compute et Networking de Dell EMC France. Le renouvellement du serveur s’effectue, en moyenne, tous les quatre ans. Pour sa quatorzième génération, la gamme Dell PowerEdge 14G suit le rythme imprimé par Intel. Elle accueille le moteur Xeon Scalable, 1 à 6 GPU et des mémoires persistantes pour conforter la prise de décision dans l’entreprise, via les analyses issues d’applications SAP Hana, Oracle ou SQL Server. « De nombreux clients mettent en production nos serveurs dans leur configuration par défaut. Seules les grandes entreprises prennent le temps d’effectuer des réglages fins. Nous proposons cinq profils optimisés à présent pour la virtualisation, les bases de données, le stockage SDS, le calcul HPC et les performances nécessaires au trading financier », précise-t-il. Un serveur de cette gamme ferait trois à quatre fois mieux qu’un modèle acquis cinq ans plus tôt (Xeon E5 première génération) et dépasserait d’environ 35 % les performances de la génération précédente ; pour les applications virtualisées, le gain de puissance serait similaire. « La mémoire NVDIMM accélère particulièrement le gestionnaire de données SQL Server 2016 (SP1 sous Windows Server 2016), avec des gains significatifs sur les temps d’acquittement. Les gestionnaires open source MangoDB et PostgreSQL bénéficient aussi de la mémoire persistante qui commence à arriver, tout en exigeant une bonne coopération entre le système et l’applicatif. » En haut de sa gamme, Dell accueille 16 Go par barrette mémoire, 192 Go au plus par serveur, avec un banc mémoire sur deux en NVDIMM. Début 2018, des barrettes de 32 Go doubleront cette capacité. En France, 60 % des serveurs Dell sont vendus en rack, 20 % en blades, 10 % au format tour et 10 % sont destinés au Cloud, évalue le cabinet IDC.

La mémoire persistante conforte la BI

Le serveur devient un élément clé de la performance d’entreprise qui se met en chasse de configurations robustes, aux délais de latence et de maintenance aussi brefs que possible.

C’est pourquoi le modèle Proliant Gen10 d’HPE embarque également un processeur Xeon Scalable multicœur et des barrettes NVDIMM combinant persistance et volumétrie ; on peut atteindre plusieurs téraoctets de mémoire par serveur, si nécessaire. Surtout, les données en cours de traitement ne disparaissent plus en cas de coupure d’alimentation. Une aubaine pour les analyses de données en temps réel, l’IA et le Big Data qui consomment beaucoup de mémoire vive : « Le futur du serveur, ce sont les traitements In Memory. La mémoire vient au centre de l’architecture. Jusqu’ici, chaque processeur accédait à sa propre Ram. A présent, un vaste pool de mémoire est constitué et les unités de calcul y accèdent en temps réel », précise Jérôme Riboulon, Core Compute Solutions Category Sales Lead d’HPE sur la zone EMEA.

Là encore, les performances s’adaptent aux charges applicatives, via un réglage fin (l’IST, ou Intelligent System Tuning) autour de profils BIOS préconfigurés. Les mécanismes de sécurité embarqués par HPE visent à protéger le serveur contre les cyber-attaques de type ransomware. « Une clé cryptée placée lors de la fabrication du serveur fournit un contrôle du firmware au démarrage et sécurise toute la chaîne d’approvisionnement jusqu’au site du client », ajoute-t-il. Un examen quotidien du firmware assurera qu’il n’est pas corrompu et, en cas de suspicion, une restauration automatique de la dernière version sera proposée.

L’interface NVMe impacte le design

Si un disque flash (SSD) procure 400 Go à 16 To aujourd’hui, cette volumétrie va augmenter très vite. Avant la fin de vie des serveurs du moment, elle atteindra 64 à 128 To (en 2020). Sur ce média, le nombre d’IOPS grimpe aussi ; il reste à améliorer le délai de latence, qui dépend du protocole d’accès et de l’interface du contrôleur. La parade est déjà toute trouvée : « L’interface et le protocole de stockage NVMe contournent le problème en connectant les disques flash directement aux lignes de communication PCIe, sans passer par un bus SAS ou SATA. Equipé de disques NVMe, le serveur gagne en densité ; il soutient mieux les environnements hyperconvergés Azure Stack de Microsoft, Nutanix et VSAN de VMware. En 2020, on estime qu’il devrait y avoir un serveur Dell vendu sur deux en NVMe, avec 5 à 6 disques », prévoit Jean-Sébastien Volte. Dell déporte les disques NVMe sur les faces avant, pour simplifier les opérations de maintenance. Le support de 24 disques NVMe devient possible dans un serveur 2U de milieu de gamme – le PowerEdge R640 ou le R740. Côté sécurité et administration, on trouve des protections avancées pour changer le mot de passe par défaut des cartes de management, verrouiller la configuration du firmware, assurer son intégrité et effacer complètement le contenu des disques en un clic de souris, avant réallocation.

Un déploiement industrialisé du cluster

Chez Lenovo, le stockage NVMe se déplace aussi vers la face avant du serveur : « Inutile d’éteindre la machine pour intervenir sur ce média. La mémoire vive est de type DDR4, comme sur la génération précédente. Nous profitons aussi du rafraîchissement de l’été – des processeurs Xeon Scalable d’Intel – pour revoir la totalité de notre gamme de serveurs », précise Nicolas Mahé. Pour mieux accompagner les migrations d’infrastructure, Lenovo suit les standards ouverts. « Nous coopérons avec plusieurs éditeurs et avons décidé d’épouser OpenFlow sur le SDN, de nous intégrer aux solutions de VMware, Nutanix et Datacore pour offrir un large choix de solutions à nos clients ». Selon la stratégie de virtualisation et l’infrastructure voulue par l’entreprise, le fabricant doit formuler une configuration adaptée aux fermes de serveurs d’entreprise, avec les bonnes options matérielles, de maintenance et de mise à disposition des plateformes réparties. « Lorsque vous faites de l’hyperconvergence avec VMware, vous retenez une offre mûre. Vous cherchez un support unique pour un système intégré en rack, incluant serveurs et commutateurs réseaux. L’approche Nutanix est distincte, à base d’appliances additionnelles. Les critères de choix des clients privilégient la robustesse du système et sa simplicité d’administration car les serveurs portent des applications de plus en plus critiques », observe Nicolas Mahé.

Au stade de la supervision, Lenovo suggère XClarity, son appliance de management à installer sur un hyperviseur KVM, HyperV ou VMware pour surveiller le parc de serveurs, sans agent. Ce logiciel facilite la création de patterns et la personnalisation des configurations UEFI selon les performances souhaitées. Il offre un déploiement industrialisé des fermes de serveurs, à partir de machines plus ou moins homogènes.

Se préparer aux évolutions à venir

Depuis huit ans, Cisco conçoit et commercialise ses propres serveurs, en cinquième génération à présent, tout en bénéficiant de sa position dominante au cœur des réseaux. Ses modèles UCS soutiennent des applications de visioconférences et des traitements de données massives en temps réel. Le géant californien lance l’UCS M5 au format rack retenant jusqu’à cinq fois plus de capacité de stockage que son prédécesseur, et une version blade – serveur à lames demi-largeur – qui se distingue par une forte densité de processeurs graphiques. Les performances découlent de la cohabitation des cœurs du Xeon Platinum d’Intel, de un à six accélérateurs GPU (PCIe) et d’emplacements pour accueillir les prochaines mémoires non volatiles 3D XPoint conçues par Intel et Micron, et prévues en format M2, U2, 2,5 pouces et cartes PCI. Pour renforcer ses serveurs tout-en-un, Cisco a acquis Springpath moyennant 320 millions de dollars. L’équipe de cet éditeur a conçu un système de fichiers distribués qui apporte à la gamme Hyperflex son contrôleur virtuel de gestion de ressources de stockage. Avec cette gamme, Cisco veut fournir un système d’infrastructure hyperconvergé totalement intégré, consolidant le stockage des machines virtuelles, les environnements VDI (Virtual Desktop Infrastructure) et répondant aux besoins d’agences et d’environnements de tests et de développement.

Avec l’architecture pilotée par logiciels, l’administrateur de serveurs UCS peut faire abstraction des éléments matériels sous-jacents. Une vaste coordination de codes s’avère toutefois nécessaire à sa mise en œuvre, des circuits ASIC à l’orchestrateur (UCS Director) en passant par l’outil d’administration de la plateforme. L’ensemble délivre une « infrastructure as code » capable de servir des applications réparties de façon continue. Dans cette approche, l’administration et l’allocation des ressources du datacenter s’effectuent au travers de fichiers de définition lisibles et interprétés par chaque serveur, plutôt qu’au travers de fichiers et d’outils de configuration classiques.

 

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