De Bitter Rivals à Best Friends : L’évolution de NFS et de Block pour VMware

Certains débats dans la vie ont le pouvoir de briser les relations et de faire le lien entre collègues, amis, membres de la famille et même conjoints. Considérez les lignes de bataille :

Un hot dog est-il un sandwich ?

Die Hard est-il un film de Noël ?

Les chats ou les chiens sont-ils de meilleurs compagnons ?

Maintenant, après avoir donné ces exemples concis, vous avez probablement abordé le titre de ce blog en attendant une autre « bonne » réponse définitive, peut-être même en vous efforçant de ne pas être d’accord. Vous avez peut-être été prêt à aller jusqu’au bout pour voir si nous étions en accord avec vos préférences. Mais la vérité, c’est que, surtout dans l’écosystème Pure Storage, le choix ne repose pas sur une seule « bonne » réponse. Il s’agit de choisir le datastore le mieux adapté à vos besoins applicatifs et opérationnels.

Fondée en 1998, VMware a maintenant 27 ans. Cela fait 27 ans que le stockage évolue, et tant de choses ont changé. Certains d’entre nous se souviennent du verrouillage des LUN, ce qui nous a contraints à réduire la taille de nos LUN. Heureusement, l’introduction des API vStorage pour l’intégration des baies (VAAI) a permis de verrouiller le secteur et d’augmenter considérablement les performances. Les premiers utilisateurs de NFS ont apprécié la flexibilité et la facilité d’utilisation de la mise en service de datastores massifs. À mesure que vSphere et vCenter évoluaient dans les datacenters et que VMware dominait le paysage de la virtualisation, de plus en plus de cas d’utilisation ont émergé et les maximums ont augmenté. Cette évolution a également remodelé la conversation autour du stockage en mode bloc et fichier. Nous le voyons comme un diagramme de Venn évolutif : À l’origine, les blocs et les fichiers étaient des cercles distincts avec un chevauchement minimal, mais aujourd’hui, ils partagent presque tous les mêmes avantages. Quelles étaient ces différences initiales, qu’est-ce qui a changé et qu’est-ce qui reste pertinent aujourd’hui ? Voyons le paysage actuel.

Historiquement, chaque option de stockage offrait deux avantages principaux. Voyons d’abord les avantages de la NFS :

• Facilité de gestion : NFS fonctionne comme son propre système de fichiers, exploité par VMware. Il est accessible à partir de plusieurs plateformes, ce qui entraîne des vulnérabilités de sécurité qui ont été résolues au fil du temps (pensez à la mise en œuvre de l’authentification Kerberos). Cependant, la simplicité de la navigation directe vers les fichiers VM à l’aide de n’importe quelle machine disposant des informations d’identification appropriées reste un avantage majeur. Nous pouvons nous rappeler d’exporter des volumes en tant que NFS et SMB pour pouvoir gérer facilement les ISO. En revanche, l’accès aux fichiers sur un stockage en mode bloc formaté avec VMFS nécessitait généralement de passer directement par vCenter ou l’hôte ESXi.
• Évolutivité : L’évolutivité peut être interprétée de différentes manières, mais il est important de tenir compte à la fois des limites matérielles historiques et des contraintes pratiques. Par exemple, à l’ère du VMFS3, la taille maximale du LUN déployable était de 2TB, tandis que NFSv3 avait un maximum théorique de 18 exaoctets. Même lorsque la capacité maximale de VMFS4 est passée à 64TB, les utilisateurs pouvaient encore rencontrer des problèmes de performance en raison des conflits d’I/O et du verrouillage des LUN, en particulier à l’ère pré-VAAI avec les limitations des disques rotatifs. NFS a permis aux utilisateurs de simplifier la gestion des données à grande échelle, réduisant ainsi ces complexités.

Figure 1 : Les défis des autres plateformes de stockage.

Cependant, NFS a également eu ses inconvénients. Les performances étaient un sujet qui posait problème, souvent mal compris. Bien que NFS ait des frais supplémentaires et exigeait des hôtes qu’ils verrouillent leurs propres fichiers, NFS pourrait suivre le rythme des charges de travail intensives. Mais le bloc était généralement considéré comme l’option « performante ». Les goulets d’étranglement liés au réseau et les autres limitations de l’infrastructure ont également posé des difficultés pour les performances NFS. De plus, les solutions de clustering d’applications, telles que les services de fichiers Windows en cluster, les instances de cluster de basculement (FCI) SQL Server et Oracle RAC, nécessitaient traditionnellement des périphériques en mode bloc partagé pour le provisioning. Alors, alors que nous examinons le paysage actuel, qu’est-ce qui a évolué pour brouiller les frontières entre ces deux options au point qu’un débat houleux sur les choix à faire est largement inutile ?

1. Les plateformes de données modernes comme Pure Storage prennent en charge les deux protocoles. Historiquement, il existait des « sociétés NAS » et des « sociétés SAN ». Comme chaque type de fournisseur se spécialisait principalement dans les blocs ou les fichiers, la concurrence sur le marché et les objectifs de chiffre d’affaires ont souvent suscité un fort débat. Bien que de véritables différences existent, la dynamique du marché a probablement amplifié ces différences.

2. Il y a eu des progrès significatifs dans le domaine de la VAAI pour la NFS et le bloc. Vous trouverez ici une liste complète des fonctionnalités VAAI. Cependant, des fonctionnalités clés telles que le verrouillage assisté par matériel ATS, la suppression de blocs/UNMAP et XCOPY pour le stockage en mode bloc, ainsi que des fonctionnalités NFS comparables telles que le clonage complet de fichiers, l’espace de réserve et NFS v4.1 avec pNFS, ont essentiellement intégré des fonctionnalités qui manquaient auparavant dans un protocole par rapport à l’autre.

3. Le paysage du clustering d’applications a largement changé. Bien que les solutions de clustering sur disques partagés comme les FCI SQL Server n’aient pas complètement disparu, de nombreuses applications modernes en cluster utilisent désormais une architecture « multi-nœuds », « partage de rien » qui élimine le besoin de disques en cluster partagés. Par exemple, le système de fichiers distribué (DFS) pour Windows et SQL Server Always On Availability Groups (AG).

Figure 2 : La flexibilité de Pure Storage.

En fin de compte, toutes ces avancées ont considérablement simplifié le paysage du stockage pour les clients VMware, en particulier ceux qui investissent dans une plateforme unifiée qui gère correctement les fichiers et les blocs. Aujourd’hui, le principal obstacle est souvent de faire disparaître les perceptions des clients des notions obsolètes de différences immenses. En réalité, le choix entre NFS et le bloc est largement devenu une question d’alignement sur quelques exigences applicatives ou opérationnelles spécifiques restantes. Chez Pure Storage, bien que nous soyons en train de prendre la tête des anciens débats passionnés, nous pensons que donner à nos clients des options flexibles et performantes est un résultat bien plus précieux.