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Bon­jour 

Voici un moment que je me réjouis de trou­ver le temps de faire un arti­cle (oui, cela fait longtemps !) sur le iSCSI. Non pas le iSCSI en général, mais le iSCSI et ses dif­férentes formes, dans une infra­struc­ture vSphere.

Com­mençons par un petit rap­pel. Quelles sont elles ses dif­férentes formes de iSCSI ?

1)    Le soft­ware iSCSI. Cette solu­tion se base entière­ment sur du soft­ware, implé­menté dans le VMk­er­nel, qui va faire le tra­vail d’initiateur (celui qui établi la con­nex­ion avec la baie de stock­age) et le tra­vail lié au pro­to­cole TCP/IP (encap­su­la­tion des com­man­des SCSI dans le TCP/IP, util­isé comme pro­to­cole de trans­port). Le soft­ware iSCSI va ajouter une carte VMHBA, qui va per­me­t­tre de faire la con­fig­u­ra­tion des tar­gets, le CHAP pour la sécu­rité et l’assignement des ports VMk­er­nel (j’y reviens). Le soft­ware iSCSI repose entière­ment sur le réseau virtuel, où l’on doit donc créer des ports VMk­er­nel pour que celui-ci puisse se con­necter à la baie de stock­age iSCSI puis dans les pro­priétés du soft­ware iSCSI, assigner les ports VMkernel :

Créa­tion des port VMk­er­nel et des Switches Virtuels:

 

 

 

 

 

 

 

 

Assigne­ment des ports VMk­er­nel au trafic iSCSI (sur cette image les vmk1 er vmk2 appar­ti­en­nent au même vSwitch. Cette con­fig­u­ra­tion est accep­tée, à con­di­tion de con­fig­urer les ports vmk1 et 2 pour qu’ils n’utilisent qu’une vmnic. Toute­fois la best prac­tice serait plutôt comme indiqué sur la pre­mière image):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  

 

 

 

 

 

2)    Le hard­ware iSCSI. Comme son nom l’indique, le iSCSI ne repose plus ici que sur du soft­ware, mais sur des cartes spé­ciales, qui pren­nent en charge cer­taines fonc­tion­nal­ités. Il en existe deux types :

1. Le Inde­pen­dent Hard­ware iSCSI. Ici les cartes sont vues comme des cartes HBA (comme des HBA Fiber Chan­nel) et elles n’utilisent pas du tout la couche réseau de notre ESX.
2. Le Depen­dent Hard­ware iSCSI. Ici les cartes sont vues comme des cartes HBA (VMHBA) et comme des cartes réseaux. L’astuce est de faire le lien entre la carte VMHBA et la vmnic cor­re­spon­dante. Pour cela, il suf­fit d’aller dans les pro­priétés de la carte VMHBA, sous l’onglet Net­work Con­fig­u­ra­tion et la carte vmnic cor­re­spon­dante est listée. Ensuite il faut créer un port VMk­er­nel sur un vSwitch dédié, avec comme seul uplink la vmnic iden­ti­fiée, selon l’image précédente. 

Les cartes iSCSI, qu’elles soient Inde­pen­dent ou Depen­dent, présen­tent un avan­tage con­sid­érable, c’est celui de pren­dre en charge la lourde tâche (lourde pour le CPU) du iSCSI. Les deux rôles que ces car­tent pren­nent en charge, sont :

1. iSCSI ini­tia­tor : fonc­tion­nal­ité qui per­met d’établir la con­nex­ion à la baie iSCSI et de présen­ter les volumes.
2. TCP/IP Offload Engine (TOE) : fonc­tion­nal­ité qui per­met de soulager l’ESX de tout le traite­ment lié au pro­to­cole TCP/IP et l’encapsulation des com­man­des SCSI dans le TCP/IP.

Pour en finir avec l’énumération de ter­mes et de fonc­tion­nal­ités, en voici encore deux qu’il me faut expliquer :

1. Jumbo Frames : comme on le sait, le pro­to­cole TCP/IP est très… Gen­tle­man : « pouvons-nous par­ler ? » ; « oui nous le pou­vons » ; « puis-je vous envoyer le pre­mier paquet ? » ; « oui vous pou­vez » ; « le voici, l’avez-vous bien reçu ? » ; « oui, merci » ; « voici le deux­ième, l’avez-vous bien reçu ? » etc. Les paquets, par défaut ont une taille max­i­mum de 1500 bytes. C’est à dire que tout les 1500 bytes envoyés, on s’arrête pour se faire des politesses. Le Jumbo Frames per­met d’envoyer des paquets beau­coup plus gros, jusqu’à 9000 bytes à chaque fois. Donc les effets sont : moins de don­nées super­flues trans­mises ; moins de traite­ment CPU pour couper les don­nées en paquets. Le pro­to­cole est donc beau­coup plus rapide.
2. Delayed ack : per­met de regrouper plusieurs acknowl­edg­ments TCP/IP (con­fir­ma­tion de récep­tion des paquets) dans un seul paquet, afin d’optimiser le pro­to­cole. Cette fonc­tion­nal­ité est unique­ment recom­mandée avec des baies de stock­age EMC Clari­ion et les VNX.

Voilà, main­tenant que tout cela est posé, qu’en faire ? Ce qui nous intéresse évidem­ment sont les per­for­mances, mais là, cela devient très dif­fi­cile de com­parer. Le graphique suiv­ant est issu d’une étude com­par­a­tive de VMware en ver­sion 4.0. Cela donne toute­fois une bonne idée de la dif­férence de per­for­mance entre le hard­ware et le soft­ware iSCSI (atten­tion, ce graphique mon­tre que le FC est énor­mé­ment plus per­for­mant, mais les tests com­par­ent du FC 4Gb avec du iSCSI 1Gb sans Jumbo Frames).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Le Jumbo Frames quand à lui n’a sem­ble t-il pas fait l’objet d’une com­para­i­son de la part de VMware, tout du moins je n’en ai pas trouvé. Ce que je puis dire suite à beau­coup de recherches et en ayant vu bon nom­bre de com­para­isons faites par des par­ti­c­uliers, c’est qu’en moyenne, on peut espérer une amélio­ra­tion des per­for­mances de 10% ou 15% dans le meilleur des cas.

Pour sup­porter le Jumbo Frames, il faut que le réseau de bout en bout le sup­porte et soit con­fig­uré avec un MTU (Max­i­mum Trans­fert Unit) à 9000 (ou plus). Par con­tre, les cartes Broad­com Depen­dent Hard­ware iSCSI ne sup­por­t­ent pas le Jumbo Frames.

En con­clu­sion, je dirai que le règne du FC touche peut-être à sa fin, que le Inde­pen­dent Hard­ware iSCSI (qu’il soit dit au pas­sage que ces cartes coû­tent cher) n’a peut-être plus lieu d’être et que le Depen­dent Hard­ware iSCSI à de beaux jours devant lui. Pourquoi ? En pre­mier lieu car la plu­part des cartes mère récentes présen­tent des ports Eth­er­net on-board qui sup­por­t­ent le Depen­dent Hard­ware iSCSI (atten­tion toute­fois aux Broad­com qui ne sup­por­t­ent pas le Jumbo Frames) ; car le 10Gb Eth­er­net est com­pa­ra­ble voir plus rapide que du FC 8Gb ; car le coût d’acquisition d’une solu­tion iSCSI est, rappelons-le, générale­ment plus faible que pour une solu­tion FC. Egale­ment car dans vSphere 5, il est pos­si­ble de mul­ti­pather et d’activer même le Round Robin sur des Data­s­tores en Soft­ware ou hard­ware iSCSI.

Je fini­rai en dis­ant que j’ai eu à quelques reprises récem­ment l’occasion de savourer des pro­jets avec du Cisco UCS tout en 10Gb, du EMC VNX5300, le tout accom­pa­gné d’une infra­struc­ture VMware View 5 sur lit de vSphere 5, et là, une voix dans ma tête m’a dit « et avec ça, vous repren­drez bien un peu de iSCSI ? ».

Merci de votre intérêt et à bientôt.

Stéphane.