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Baie de stockage

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Une baie de stockage (ici une EMC Symmetrix).

En informatique, une baie de stockage (en anglais storage array ou disk array) est un système de stockage constitué d’un ensemble de supports de stockage (par exemple des disques durs et/ou des SSD) pilotés par un ou plusieurs contrôleurs et par un logiciel embarqué, afin de présenter aux systèmes hôtes une vue abstraite des capacités de stockage (volumes logiques, partages, etc.)[1],[2]. Selon les modèles, elle intègre des composants de calcul, de la mémoire cache et des mécanismes de redondance (contrôleurs multiples, chemins d’accès multiples, alimentations redondantes), l’ensemble étant administré via une interface de gestion dédiée[3].

Définition et composants

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Baie de disques HP (2006).

Une baie de stockage regroupe des tiroirs (ou « étagères ») de disques/SSD, reliés à un ou plusieurs contrôleurs de stockage chargés de traiter les requêtes d’entrées/sorties et de gérer la présentation des ressources aux hôtes (volumes, LUN, etc.)[3]. Les fonctions courantes (par exemple la protection contre la panne d’un disque, la copie ponctuelle de données ou la réplication) sont généralement réalisées par la combinaison d’éléments matériels et du logiciel embarqué (microcode/firmware)[4].

Accès aux données et architectures

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Les baies de stockage peuvent fournir des services de stockage en mode bloc (volumes exposés au système d’exploitation comme des disques) ou en mode fichier (partages accessibles via des protocoles de fichiers)[4]. L’accès en mode bloc est fréquemment associé à des réseaux de stockage de type SAN, définis comme des réseaux dont la finalité principale est le transfert de données entre systèmes informatiques et dispositifs de stockage (et entre dispositifs de stockage)[3]. Dans ce cadre, les protocoles courants incluent notamment Fibre Channel, iSCSI et, dans certains environnements, FCoE (encapsulation de trames Fibre Channel sur un réseau Ethernet de centre de données)[5],[6].

Les interconnexions évoluent également avec l’usage de NVMe et de NVMe over Fabrics (NVMe-oF), qui étend des opérations NVMe sur un « fabric » réseau (par exemple Ethernet ou Fibre Channel), afin d’accéder à des ressources NVMe à distance[7],[8].

L’accès en mode fichier, souvent associé au NAS, repose généralement sur des protocoles de partage de fichiers tels que NFS ou SMB[4].

Supports de stockage et organisation

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Historiquement, les baies s’appuient sur des disques durs magnétiques, auxquels se sont ajoutés des SSD (baies hybrides ou « all-flash » selon les modèles)[4]. Les supports sont généralement agrégés et protégés par des techniques de type RAID, qui utilisent une partie de la capacité pour stocker des informations redondantes permettant de régénérer les données en cas de défaillance d’un disque ou de son chemin d’accès[9].

RAID disque

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Le choix d’un niveau de RAID (ou d’un mécanisme équivalent de protection) influe sur la capacité utilisable, la tolérance aux pannes et certaines caractéristiques de performance, sans que la performance globale ne se réduise à celle d’un support pris isolément[9].

Fonctions logicielles

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Au-delà de la présentation des volumes et de la protection de base, les baies de stockage offrent fréquemment des fonctions de gestion et de protection des données, telles que :

  • des copies ponctuelles (« snapshots »), définies comme des copies à un instant donné d’un ensemble de données ; certaines implémentations utilisent des « delta snapshots », qui ne conservent que les blocs modifiés par rapport à une copie de référence[10],[11] ;
  • de la réplication de données, c’est-à-dire le maintien d’une copie (éventuellement distante) afin d’améliorer la disponibilité et de contribuer à des scénarios de reprise après sinistre[12] ;
  • des fonctions d’administration (supervision, allocation, quotas, politiques de placement), qui peuvent s’inscrire dans une démarche plus large de gestion d’infrastructure de stockage[4].

Performances et mesure

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Les performances d’une baie se décrivent généralement au moyen d’indicateurs tels que le débit (par exemple en Mo/s), le nombre d’opérations d’entrées/sorties par seconde (IOPS) et la latence, et dépendent de la charge applicative, de l’architecture des contrôleurs, des mécanismes de cache, du nombre de chemins d’accès et de la nature des supports[13]. Des organismes publient des méthodes standardisées de mesure, comme le benchmark SPC-1, conçu pour fournir des informations comparatives de performance de sous-systèmes de stockage et associé à des publications de résultats et rapports de divulgation[13],[14],[15].

Notes et références

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  1. (en) « storage array », sur SNIA – Online Dictionary (consulté le )
  2. (en) « controller based array / controller based disk array », sur SNIA – Online Dictionary (consulté le )
  3. a b et c (en) « The SNIA Dictionary » [PDF], sur Storage Networking Industry Association (SNIA), (consulté le )
  4. a b c d et e (en) « Security Guidelines for Storage Infrastructure (NIST SP 800-209) » [PDF], sur National Institute of Standards and Technology (NIST), (consulté le )
  5. (en) « FCoE and FCoCEE » [PDF], sur IBM Redbooks, (consulté le )
  6. (en) « Understanding FCoE », sur Juniper Networks – Junos OS Documentation (consulté le )
  7. (en) « NVMe over fabrics », sur SNIA – Online Dictionary (consulté le )
  8. (en) « NVM Express™ over Fabrics Revision 1.1a (Ratified 2021-07-12) » [PDF], sur NVM Express, (consulté le )
  9. a et b (en) « Redundant Array of Independent Devices », sur SNIA – Online Dictionary (consulté le )
  10. (en) « snapshot » [PDF], sur The 2015 SNIA Dictionary (PDF), (consulté le )
  11. (en) « delta snapshot », sur SNIA – Online Dictionary (consulté le )
  12. (en) « data replication », sur SNIA – Online Dictionary (consulté le )
  13. a et b (en) « SPC BENCHMARK 1™ (SPC-1™) v3.8.0 – Official Specification » [PDF], sur Storage Performance Council, (consulté le )
  14. (en) « SPC Benchmarks for Disk System Performance », sur IBM Support (consulté le )
  15. (en) « SPC-1 and SPC-1E Benchmark Results (version 3) », sur Storage Performance Council (consulté le )

Articles connexes

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Liens externes

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