Cas Concret :

L’ensemble des serveurs se trouvent dans un local d’une quinzaine de m².

On y trouve 11 serveurs, chacun étant dédié à une application particulière, avec ses propres ressources mémoires, disques, alimentation, 12 onduleurs, 2 KVM, 2 écrans … ce qui donne cette image.

Beaucoup de Tours, de câblage, de clavier – souris, de prises électriques, de consommation électrique, de chaleur dégagée et de place occupée …

La solution dans un contexte multi serveur : Le BladeCenter

Comment et Pourquoi ? 

Le Pourquoi est la Consolidation afin de :

• Lutter contre la prolifération des serveurs

(administration, maintenance, déploiement, upgrades …)

• Centraliser géographiquement

(fusions/acquisitions)

• Structurer son informatique

• Gagner en flexibilité, en disponibilité

(notamment via technologies de virtualisation)

• Maîtriser l’enveloppe énergétique qui « décolle »

Le Comment est la Virtualisation.

Derrière ce mot « barbare » se cache une technologie maintenant éprouvée qui permet grâce à la puissance actuelle des processeurs de faire fonctionner plusieurs serveurs sur un même processeur et de mutualiser non seulement sa puissance mais aussi ses périphériques mémoires, disques …

La solution BladeCenter S permet d’embarquer jusqu’à 6 lames serveurs, mono ou bi-processeur. Ces processeurs sont des quad core délivrant énormément de puissance permettant ainsi à une lame de supporter 4 à 6 serveurs suivant l’application à gérer. Chacun des serveurs virtuels est indépendants des autres sur une même lame. De même, on va aussi virtualiser l’espace de stockage entre les différents serveurs virtuels des différentes lames.

Les points différenciateurs face à une solution multi serveurs

• Performances

• Fiabilité de la solution

• Sécurisation de la disponibilité des applications

• Haute disponibilité

• Stockage sécurisé

• Solution moderne et éprouvée

• Sécurité et pérennité de l’investissement

• Evolutivité de la solution

• Economie / suppression des sources de pannes donc d’arrêt de production

• Economie d’énergie

• Economie thermique

• Economie de place

• Economie de câblage

• Ergonomie d’utilisation

• Et le silence …

Performances :

L’architecture du BladeCenter permet d’embarquer jusqu’à 6 lames processeurs, soit dans les versions biprocesseur.

Toutes ces lames sont dans un même châssis qu’elles partagent avec les disques eux aussi embarqués.

Les flux entre les lames et les disques se font à très haute vitesse d’où un gain accrue de performances.

Il en va de même pour le sous système réseau.

Fiabilité de la solution matériel :

C’est peut être le point le plus fort du BladeCenter car tout peut être redondant ce qui fait que la machine ne peut pas s’arrêter.

Si une lame tombe en panne, le système le détecte et bascule les serveurs virtuels et ses applications sur une autre lame. Il suffit alors de changer la lame en panne à « chaud » sans avoir besoin d’arrêter le système. Il en va de même pour tous les composants du BladeCenter y compris les alimentations.

Sécurisation de la disponibilité des applications :

Etant donné que la partie matériel ne peut pas s’arrêter, vous avez la garantie que vos applications et vos données seront toujours disponibles. En cas de panne d’une lame ou d’un disque ou tout autre composant, une alerte est alors envoyée à l’administrateur qui n’a plus qu’à commander la pièce livrée le lendemain et la remplacer à chaud. Il pourra alors rebasculer les serveurs virtuels et les applications de façon transparente pour les utilisateurs et sans arrêt.

Haute disponibilité :

Cela signifie que toute ressource est disponible à tout moment pour n’importe quel serveur virtuel. Cela peut être gérer sur des règles de charges d’un processeur vers un autre ou d’espace disque alloué dynamiquement en cas de besoin lors d’un pic de consommation. Tout ceci peut être contrôleur par l’administrateur et ce même à distance et hors murs avec la console de connexion à distance.

Stockage sécurisé :

L’ensemble des disques sont gérés dans le BladeCenter par un bus interne qui est doublé dans le châssis. Les contrôleurs disques sont eux aussi doublés et sur ce double bus.

Les disques sont à contrôle d’erreur et assemblés en grappe (RAID 5^E) de telle sorte qu’une information est écrite sur 2 disques et un 3^ème fait un contrôle de parité par une somme logique sur les données écrites sur les 2 disques. Il est impossible de perdre une information.

Si un disque est défaillant, le 4^ème disque remplacera automatiquement celui en panne.

Les disques comme les contrôleurs sont échangeables sans arrêt de la machine.

Tout cela reste totalement transparent pour l’utilisateur final.

Solution moderne et éprouvée :

La solution BladeCenter est LA solution pour un client ayant au moins 3 serveurs et plusieurs applications réseau. C’est aujourd’hui le fer de lance des serveurs IBM qui est le leader mondial du marché de ce type de solution et en forte croissance depuis sa sortie il y a plus de 7 ans et IBM a déjà annoncé les développements technologies à venir pour les 5 prochaines années.

Sécurité de l’investissement :

La solution BladeCenter IBM est la seule qui est totalement compatible en ascendant depuis sa sortie. Un client ayant acheté un châssis BladeCenter il y a 7 ans peut aujourd’hui installer une lame serveur sortie en 2008 sans aucun problème. De même on peut installer une lame achetée il y a 6 ans et l’installer dans un châssis de 2008.

Evolutivité de la solution :

Le BladeCenter peut embarquer jusqu’à 6 lames. Un client peut par exemple commencer avec 2 lames + 1 lame de secours éventuellement pour le basculement automatique en cas de panne.

De même, les 12 logements de disques peuvent être remplis au fil du temps et des besoins d’espace de données.

Suppression des sources de pannes donc d’arrêt de production :

Exemple d’un réseau basé sur 8 serveurs (rack dans le cas présent).

Le constat est simple et visuel avec toutes les interconnexions nécessaires à une solution multi serveurs.

Le strict équivalent avec les mêmes composants totalement intégrés dans le BladeCenter et donnant les mêmes fonctionnalités avec une sécurité encore accrue et des économies conséquentes de câblage, d énergies électrique et thermique en plus du gain de place et d’architecture d’alimentation électrique.

Economie d’énergie / thermique / câblage / place / silence :

Economie Energie Electrique

Chaque serveur Tour/Rack a sa propre alimentation en générale redondante accompagnée d’un onduleur qui pilotera la fermeture électrique du serveur proprement lors d’une coupure EDF.

Il faut aussi des écrans qui eux aussi consommeront et une climatisation.

Economie Energie Thermique

Dans une salle où se trouvent de nombreux serveurs Tours/Rack, il faut la climatiser. La taille donc le prix et la puissance électrique consommée par le climatiseur sont fonction du nombre de serveurs.

Economie de Câblage

Comme nous pouvons le constater dans les précédents diagrammes relatifs aux sources de pannes, la réduction considérable du câblage réseau entraînera des gains économiques importants pour les matériels et fournitures mais aussi sur les délais de mise en œuvre et les coûts de déploiement.

Dans une solution serveur Tour / Rack, il faut autant de prise d’alimentation électrique que de serveurs, éventuellement doublé si les alimentations sont redondantes. Ajoutons les écrans et autre périphériques … Cela implique donc une installation électrique lourde et coûteuse à déployer, tant en matériel qu’en mise en œuvre.

Ergonomie d’utilisation

Un BladeCenter se pilote au travers d’UNE SEULE CONSOLE NON DEDIEE quel que soit le nombre de lame / processeur / serveur virtuel. Le poste de contrôle peut être intra muros ou n’importe où dans le monde ayant un accès internet. La prise en main du logiciel de contrôle ne prend qu’une journée.

Place et Silence

La salle doit aussi être dimensionnée pour accueillir l’ensemble des tours, onduleurs, écrans, claviers souris, … avec des supports type table, bureau, armoire, …

Le BladeCenter peut se placer sans problème sous un bureau standard de part son faible encombrement. Son silence inférieur à une conversation permet de le placer dans le bureau de l’administrateur réseau sans que ce dernier soit incommodé par le bruit.

La solution BladeCenter ne nécessite qu’une source électrique pour toutes les lames et disques et, à nombres équivalent de serveurs, nous sommes à plus du simple au double en comparaison sur le plan électrique et thermique.

Exemple d’un serveur BladeCenter dans son armoire à ROULETTE … pouvant se placer sous un bureau standard.

(Rack en option)

Etat des lieux en chiffres

Volume Energétique :

11 serveurs

12 onduleurs,

2 KVM, 2 écrans

Nous sommes dans le cadre d’une étude de remplacement de 2 serveurs stratégiques.

Cela ne change rien au nombre de serveur et aux hypothèses de travail.

Le diagramme ci-dessus est très explicite, ce n’est pas le matériel qui coûte mais son exploitation.

Nous allons en faire la démonstration sur votre cas concret.

Hypothèses :

Le parc serveur existant n’est pas homogène en termes de marque constructeur et d’âge.

Plus le serveur est ancien, plus il consomme pour des performances inférieures à un modèle plus récent. Les risques de panne sont élevés.

Tous nos chiffres sont issus de données constructeurs.

Solution existante et / ou à venir :

Nous partirons sur une moyenne de 400 Watts / serveur soit 11 serveurs = 4,400 watts / heure

A cela il faut ajouter la consommation des onduleurs 250 Watts soit 12 = 3.000 watts / heure

Pour les 2 écrans et KVM, la consommation est négligeable.

TOTAL puissance consommée 7.400 watts / heure

Solution BladeCenter :

Châssis + 2 lames Bi Processeur Quad Core, 8 disques, connectique réseau et alimentation redondante

= 8 serveurs physiques ou plus de 25 serveurs virtuels, à pleine charge = 870 watts / heure

Ceci n’est pas une estimation mais un calcul au plus près avec toujours la valeur la défavorable.

A cela il faut ajouter la consommation d’UN seul onduleur = 1.000 watts / heure

TOTAL puissance consommée 1.360 watts / heure

CONSTAT & GAINS

Le gain au quotidien est plus que conséquent. Même en améliorant au plus près les chiffres pour la solution existante de 11 serveurs Tour, il est impossible de compenser vis à vis de la solution BladeCenter.

THERMIQUE

Le climatiseur en place est un modèle XLM12 de chez Airwell.

Sa consommation électrique est de 1.410 watts / heure pour assurer une BTU de 11.600 / h

Nous sommes dans le cas limite où le climatiseur est pratiquement à 100% en permanence !

Dans la solution BladeCenter, le modèle de base du tableau à 7.300 BTU / h soit 690 watts / h serait largement suffisant, même encore surdimensionné.

Gains supplémentaires : 1.410 - 690 = 720 watts / h soit 17.280 Watts / 24 h

Tableau récapitulatifs des gains énergétiques :

Projet changement de 2 serveurs

Dans tous les calculs des différentes solutions, nous ne tiendrons pas compte du système d’exploitation Windows Serveur 2008 commun à toutes les solutions.

Dans le cahier des charges, il est stipulé au minimum :

• 2 x serveurs type Tour, modèle préconisé DELL PowerEdge 840 avec

• Processeur Xeon X3040 (obsolète)

• 4 Go de RAM et 160 Go de disque (obsolète).

• Un des 2 serveurs aura 2 disques de 160 Go.

Nous parlons d’applications dites sensibles comme le sont aussi les données / informations stockées sur ces 2 serveurs. C’est pourquoi il serait raisonnable d’envisager les configurations suivantes :

• Processeur Xeon Quad x3230 à 2.66 GHz

• 4 Go de RAM

• Disque serveur 1 : 2 x 250 Go avec carte Raid pour mise en miroir du système et des données.

• Disque serveur 2 : 4 x 250 Go avec carte Raid pour mise en miroir du système et des données.

• Alimentation redondante mais non disponible sur ce modèle 840.

Les commentaires du constructeur DELL sur cette machine (copie du site web DELL )

http://www.euro.dell.com/content/products/productdetails.aspx/pedge_840?c=fr&cs=frbsdt1&l=fr&s=bsd

  Déploiement recommandé

Le serveur PowerEdge 840 convient aux applications suivantes :

Serveur de fichiers/d'impression

Infrastructure LAN (Local Area Network) autonome (contrôleur de domaine/services d'annuaire, DNS, DHCP, WINS)

Ce n’est pas du tout ce qui est visé dans l’exploitation de ces 2 serveurs.

Nous vous proposons donc une nouvelle approche pour ces 2 serveurs Tour à comparer avec notre solution globale BladeCenter.

D’autre part, nous avons constaté lors de notre audit que les données étaient éparpillées sur l’ensemble des serveurs existants, sans aucune consolidation.

Nous complétons notre solution d’une baie de disques

Bilan de l’existant et du besoin de demain

Existant serveur d’applications et évolution basique de 2 serveurs + baie de disques :

Ajout d’une baie de disque iSCSI.

3 x disques de 300 Go SAS en RAID5 soit 600 Go utile.

Connexion par réseau Ethernet gigabit

La baie de disque va encore augmenter la consommation électrique. Nous n’en tiendrons pas compte dans la présente étude.

Solution alternative BladeCenter

Le tableau ci-dessous reprend les besoins de chaque serveur d’application.

Dans les faits, il y aura plus de mémoire et de capacité disque avec une réserve de puissance permettant en cas de panne de basculer automatiquement tous les serveurs sur l’autre lame.

Rappel du principe de la virtualisation :

Utiliser la puissance des processeurs actuels au service d’applications peu gourmandes en ressources. Le maître mot est la MUTUALISATION de toutes les ressources dans 1 seule machine.

Introduction à VMWare

La couche logiciel VMware est l’outil qui permet de définir des serveurs virtuels pour permettre cette mutualisation ultra sécurisée de toutes les ressources du BladeCenter.

La version retenue pour le projet est la HA High Availability.

Solution Matériel en détails et en prix

Serveur  Tour :

IBM System x3400 7976 - Serveur - Tour - 5U - 2 voies - 1 x Quad-Core Xeon E5405 / 2 GHz - RAM 2 Go - SAS - hot-swap 3.5" - combinaison CD-RW / DVD-ROM - ATI ES1000 - Gigabit Ethernet

• Type: Serveur

• Facteur de forme: Tour - 5U

• Dimensions (LxPxH): 21.6 cm x 70 cm x 44 cm

• Poids: 45.9 kg

• Evolutivité des Serveurs: 2 voies

• Processeur: 1 x Intel Quad-Core Xeon E5405 / 2 GHz ( Quad Core )

• Caractéristiques principales du processeur: Intel Extended Memory 64 Technology

• Mémoire cache: 12 Mo L2

• Cache par processeur: 12 Mo

• RAM: 2 Go (installé) / 32 Go (maximum) - DDR2 SDRAM - ECC Chipkill - 667 MHz - PC2-5300

• Contrôleur de stockage: RAID ( Serial Attached SCSI ) ( ServeRAID-8K-L ) ; Serial Attached SCSI ( Serial ATA-150 / SAS ) - PCI Express ( Adaptec AIC-9580W )

• Baies de stockage pour serveur: Hot-swap 3.5"

• Stockage optique: Combinaison CD-RW / DVD-ROM

• Contrôleur graphique: PCI - ATI ES1000

• Réseaux: Adaptateur réseau - PCI Express - Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet

• Alimentation: CA 120/230 V ( 50/60 Hz )

• Garantie du fabricant: 3 ans de garantie ( sur site )

Ajout de :

2 Go de RAM

2 Disques de 160 Go pour le serveur 1

4 disques de 160 Go pour le Serveur 2.

Dans tous les cas serveurs 1 & 2 ajout d’une alimentation redondante.

Alternative avec baie de disque externe iSCSI 3 x 300 Go RAID5

Chaque serveur aura 1 seul disque interne.

• Facteur de forme: Montage en rack - 7U

• Dimensions (LxPxH): 44.4 cm x 73.3 cm x 30.6 cm

• Dispositifs intégrés: Commutateur KVM, combinaison CD-RW / DVD-ROM

• Connecteurs E/S: 2 x USB

• Nombre de ventilateurs installés: 4

• Périphérique d'alimentation: Alimentation - branchement à chaud

• Alimentation redondante: Oui

• Tension requise: CA 120/230 V

• Programme de ventes par le fabricant: IBM Express

• Garantie du fabricant: 3 ans de garantie sur site J+1

Ajout de :

2 Lames HS21 XM 7995 - 2 x Quad-Core Xeon E5405 / 2 GHz - RAM 9 Go

8 disques de 146 Go SAS 15000 rpm, 2 en spare et parité

1 Nortel Layer 2/3 Copper GbE Switch Module - Commutateur - 6 ports – Gigabit

1 Alimentation - branchement à chaud / redondante

VMware Infrastructure Standard High Availability Acceleration Kit - Licence - 4 sockets

Maintenance Gold 1 année hot line et mise à jour.

Soit pour 11 serveurs, un coût de 1.813,55 € / serveur.

IBM BladeCenter Office Enablement Kit - rack - 11U Prix Net : 860 € HT

Bilan Financier

Dans la solution de remplacement de 2 serveurs, aucuns gains financier ni avancée dans le domaine d’une meilleure gestion de l’ensemble de l’installation. Pas d’amélioration de la sécurité ni rationalisation des données stockées.

Avec l’option Baie de disque, il y a toujours 11 serveurs à gérer mais l’ensemble des données est centralisé avec sécurisation des informations stockées.

La solution BladeCenter induit des gains financiers non négligeables quand ils sont projetés sur une période de 3 ans et plus.

Au delà de l’aspect financier, votre cœur de réseau est totalement sécurisé, vos applications sont toujours actives même en cas de panne d’une des lames serveurs et l’ensemble de vos données sont sécurisées. La gestion de l’ensemble se fait d’une façon plus efficace d’où un gain de temps précieux pour l’administrateur.

Si nous comparons les 2 solutions les plus intéressantes, nous constatons que les gains en économie d’énergie sur 3 ans absorbent totalement la différence de coût à l’investissement.

Investissement minimum de base : 2 Tours seules 3.742 €HT

Différence avec la solution BladeCenter : 19.949 – 3.742 = 16.207 € HT

Gains sur énergie sur 3 ans -16.210 € HT

TOTAL - 3 €HT

Si l’on intègre l’aspect financement sur 36 mois :

Les gains énergétique font économiser : 16.210 / 36 mois 450 € HT

Loyers de la solution BladeCenter : 19.949 €HT x 36 mois 620 € HT

La solution BladeCenter coûte mensuellement 170 € HT

Nous n’avons intégré que les économies d’énergie, mais si on dervait aller jusqu’au bout du raisonnement, il faudrait intégrer

Les coûts humains avec les gains de temps

Les coûts liés à la lourdeur actuelle d’utilisation du système à 11 serveurs

Les coûts liés à la maintenance d’un tel système.

…

On pourrait facilement trouver où ces 170 €HT pourraient être économisés.

En conclusion :

La solution est la configuration BladeCenter