Tout savoir sur l’infrastructure hyperconvergée et sa mise en place

L’hyperconvergence ou infrastructure hyperconvergée (HCI) est une forme d’infrastructure IT qui regroupe les ressources de calcul, le stockage et la mise en réseau au sein d’un système unifié, piloté et orchestré par une couche logicielle. Les ressources étant virtualisées, elles deviennent plus flexibles et facilement gérables depuis une seule interface : les entreprises peuvent ainsi simplifier leur gestion des infrastructures, réduire les coûts opérationnels, et bénéficier d’une flexibilité accrue dans le déploiement de nouvelles applications et services. Claudia, experte en virtualisation et en HCI (Hyperconverged infrastructure) nous explique la théorie et nous partage son expérience pratique.

Pouvez-vous nous rappeler le principe des infrastructures convergées et hyperconvergées ? 

Il faut déjà distinguer les infrastructures informatiques non convergées, convergées et hyperconvergées. Dans les deux premiers cas, les infrastructures non convergées sont structurées autour d’une baie de stockage, d’un réseau SAN dédié au stockage, et des serveurs qui fournissent le calcul. Ce sont donc des architectures « 3 tiers », avec 3 blocs et souvent 3 constructeurs, 3 éditeurs et 3 supports différents. Les infrastructures convergées, plus récentes, permettent l’accès au stockage par le biais des équipements réseaux classiques. Dans ce cas, le réseau de stockage dédié SAN n’est plus nécessaire. Généralement la mise en place et l’administration s’en trouvent simplifiées. Enfin pour les infrastructures hyperconvergées ou HCI, des modèles comme ceux de Nutanix, Cisco Hypeflex ou SimpliVity d’HP proposent une approche Software Defined Solution. Ce modèle, en plus d’agréger les ressources de stockage et de calcul au sein de cluster de serveurs physique, intègre et défini également au moyen d’un logiciel la mise en réseau. On parle généralement de Software Defined Storage (SDS), Software Defined Network (SDN), et dans certains cas de Software Defined Infrasrtucture (SDI) et Software Defined DataCennter (SDDC). Les solutions hyperconvergé s’implémentent soit sur les appliances, ensemble matériel/logiciel fournit par les éditeurs (HP/SimpliVity, etc.), soit sur du matériels standard x86 (Dell,Nutanix, etc.).

Quels sont les avantages apportés par une infrastructure hyperconvergée ?

L’infrastructure hyperconvergée (HCI) permet de mutualiser les ressources et de mieux répartir les workloads. En synthèse, je mettrai en avant :

• La mutualisation des ressources et l’allocation dynamique et efficace des ressources
• La réduction des coûts (matériel, énergie, gestion) grâce à la consolidation des composants matériels dans un seul système géré de manière centralisée
• L’évolutivité avec un scale-out simplifiée, c’est-à-dire l’ajout de nouvelles ressources sans perturber de l’environnement existant.
• La haute disponibilité des services et la résilience grâce à la redondance et à la gestion automatisée des pannes.

Ainsi, alors qu’il est nécessaire de disposer de 2 ou 3 équipes pour gérer une architecture 3-tiers, une seule équipe est nécessaire pour un système HCI. L’administration est donc grandement simplifiée et la complexité est réduite. Par exemple, même si ça ne se fait pas tout seul, il n’est pas nécessaire d’être un expert en zoning pour pouvoir déployer 3 serveurs. Cette infrastructure est également très flexible et se prête parfaitement au scale-up ou au scale-out. Il est par exemple aisé d’augmenter le stockage en ajoutant des disques ou des nœuds qui vont s’interfacer avec les autres. L’emplacement et l’énergie consommée sont également des éléments qui favorisent l’usage de ce type d’infrastructure informatique. Elle prend, en effet, beaucoup moins de place dans un datacenter, et consomme moins puisque les ressources matérielles sont réduites. De fait, ces coûts souvent cachés ont un impact moins important dans le cas d’une location de datacenters, avec des cadres contractuels.

La théorie est séduisante, mais existe-t-il des cas pour lesquels l’infrastructure hyperconvergée n’est pas conseillée ? 

Oui en effet. Certains usages de BDD, par exemple, sont plus performants sur une architecture classique. Pour mémoire, parmi les critères importants à prendre en compte d’un point de vue design, il y a la vitesse d’écriture et la vitesse de lecture des disques. Ils influent sur la latence qui peut être définie comme : « la vitesse à laquelle un périphérique de stockage répond à une demande » ou « le temps nécessaire pour traiter une opération d’entrée/sortie ». Concrètement, lorsqu’un grand nombre d’écritures de petites données sur un grand nombre de lecteurs sont nécessaires, la latence devient prépondérante. Bien que le débit et le nombre IPOS soient importants, dans ce cas d’usage, les temps de réponse applicative peuvent être meilleurs avec une architecture classique. Les workloads travaillent alors directement avec les disques et cet accès direct peut permettre de meilleures performances. A terme, la réduction du coût des disques NVMe (Nonvolatile Memory Express, protocole d’accès au stockage et de transport conçu pour les disques Flash et SSD de dernière génération) fera certainement évoluer cette limitation.

Quels sont les freins à la mise en place d’une telle infrastructure ?

L’investissement de départ de l’entreprise pour se lancer dans l’hyperconvergence peut-être important, même s’il peut être amorti entre 3 et 5 ans. Avec une infrastructure Legacy, il est possible de lisser les dépenses auprès des fournisseurs en changeant d’abord la baie de stockage, pour faire évoluer le réseau par la suite… Mais ce n’est pas possible avec une technologie hyperconvergée puisque le réseau, le stockage, le calcul et le software ne font qu’un. Il faut en plus compter l’installation, le déploiement, le support, des aménagements réseaux potentiels… Le coût initial peut donc faire peur.

Si l’investissement initial est souvent conséquent, le retour sur l’investissement est généralement réalisé en 3 à 5 ans.

L’aspect humain, enfin, ne doit pas être négligé. Car la façon de travailler des équipes dédiées à l’infrastructure IT va changer. Rappelons que dans une approche 3 tiers, il y a une équipe pour le stockage, une équipe pour les serveurs et une équipe pour le réseau. Avec une approche Software Defined Solution, il n’est plus nécessaire d’avoir une équipe réseau pour gérer des switchs SAN (Storage Area Network) une fois que tout est installé. Idem pour l’équipe stockage, il n’est plus nécessaire d’avoir une administration de bascule avec l’hyperconvergence. Il faut que les collaborateurs identifient ces changements comme du temps gagné pour faire autre chose, et ne l’assimilent pas à une potentielle perte de travail. En cela, l’accompagnement au changement est essentiel pour lever les inquiétudes. Je conseille d’embarquer les parties prenantes le plus tôt possible dans le projet.

Comment voyez-vous l’évolution de l’infrastructure hyperconvergée par rapport au cloud hybride ou à l’intelligence artificielle ?

L’infrastructure hyperconvergée est parfaitement positionnée pour évoluer de pair avec ces technologies comme le cloud hybride et l’intelligence artificielle. Pour le cloud hybride, l’hyperconvergence facilite l’intégration et la gestion unifiée des ressources locales et cloud, offrant ainsi de la flexibilité. Quant à l’intelligence artificielle, les systèmes HCI peuvent supporter les workloads intensifs en données et en calcul nécessaires, tout en simplifiant la complexité opérationnelle. Chez Inside, ce sont des sujets qui nous passionnent et autour desquels nous accompagnons et coconstruisons avec nos clients ! 

L’infrastructure hyperconvergée permet de mutualiser les ressources et de mieux répartir les workloads. Elle assure ainsi la haute disponibilité des services et une forte résilience.