Telefónica : satisfaire aux exigences des accords de niveau de service (SLA) de premier plan

Le virtual data center à haut débit et faible latence utilise la technologie vSAN*, des processeurs Intel® Xeon® Scalable et des unités de stockage SSD Intel® Optane™ DC.

En bref :

  • Telefónica Business Solutions se consacre à la gestion au niveau mondial de segments du marché pour les entreprises, les multinationales, le commerce de gros et l'itinérance.

  • L'infrastructure de Telefónica, qui s'appuie sur la technologie vSAN* de VMware, a pu répondre aux SLA de stockage les plus exigeants grâce à une solution d'infrastructure hyperconvergée optimisée avec des unités de stockage SSD Intel® Optane™ SD et des processeurs Intel® Xeon® Scalable. Avec les unités de stockage SSD Intel Optane DC comme dispositif de cache dans les serveurs HPE ProLiant* Gen10, les clients de Telefónica peuvent s'attendre à des performances d'E/S constantes et de premier ordre.

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Telefónica est l'une des plus grandes entreprises de télécommunications au monde. Basée à Madrid, en Espagne, la société est présente dans 16 pays et dessert plus de 336 millions de clients. Les fournisseurs de services cloud (CSP) comme Telefónica se tournent vers des infrastructures hyperconvergées (HCI) lors de déploiements hybrides et de cycles de renouvellement des infrastructures pour plus de simplicité, d'efficacité et d'agilité. Telefónica a travaillé avec Intel, VMware et le fabricant d'origine (OEM) du serveur pour concevoir et réaliser une preuve de concept sur la façon dont HCI pourrait résoudre deux importants problèmes opérationnels : réduire les coûts des centres de données et améliorer la gestion, sans compromettre la performance du service virtual data center (VDC) de Telefónica à travers le monde.

Défi
Au fil du temps, l'évolution du service VDC de Telefónica vers un environnement hétérogène de centres de données a entravé l'efficacité opérationnelle et le coût total de possession (TCO) en a souffert. Reconnaissant la valeur commerciale potentielle d'une solution HCI et le fait que VMware est un fournisseur de technologie logicielle d'entreprise de premier plan, Telefónica a défini une plate-forme consolidée facile à gérer et offrant un excellent débit. Cependant, les dispositifs de cache utilisés dans la plate-forme de test n'ont pas fourni la faible latence de stockage requise par les charges de travail critiques des clients de Telefónica. Cela signifiait que la solution de test, si elle était déployée, exigerait de Telefónica qu'elle maintienne deux architectures : la plate-forme vSAN* pour les accords de niveau de service (SLA) de stockage moins stricts et un réseau de stockage (SAN) traditionnel pour le SLA de premier plan.

Solution
La solution au problème de latence réside dans l'utilisation d'une nouvelle technologie pour le caching tier du vSAN  : les unités de stockage SSD Intel® Optane™ DC. Cela permet à l'infrastructure de Telefónica, qui s'appuie sur vSAN, de répondre aux SLA de stockage les plus exigeants de Telefónica. Les unités de stockages SSD Intel Optane DC offrent une latence constante, une qualité de service et une faible latence des charges de travail mixtes exigeantes en lecture/écriture que l'on observe dans une couche de stockage en cache, ce qui permet de transmettre rapidement les données au CPU et aux applications. Une solution HCI optimisée, basée sur les dernières technologies VMware et Intel® : c'était exactement ce dont Telefónica - et ses clients - avaient besoin.

« Nous pouvons enfin avoir un système hyperconvergé qui égale ou dépasse les performances de notre stockage traditionnel de premier plan » - José María Cuéllar, directeur du Cloud mondial B2B, Telefónica Business Solutions

Trouver la bonne plate-forme pour la performance et l'efficacité opérationnelle
Au fil des ans, Telefónica a développé le service VDC et a déployé de nouveaux nœuds VDC dans différents pays. Se concentrer sur l'amélioration des accords d'achat locaux et l'expertise des équipes d'exploitation locales ont permis de créer différents nœuds VDC utilisant une variété de serveurs et d'autres matériels provenant de différents fournisseurs. Au fur et à mesure de la croissance les nœuds, cet environnement hétérogène de centre de données est devenu difficile à gérer et la gouvernance est devenue de plus en plus difficile. Les équipes opérationnelles étaient nombreuses en raison de la grande diversité des configurations et des outils de gestion utilisés pour les nœuds VDC en Espagne, au Brésil, aux États-Unis, en Colombie, au Mexique, au Chili, au Pérou et en Argentine. Cela a résulté en une augmentation constante des coûts.

À la recherche d'un meilleur modèle d'exploitation, Telefónica a décidé d'explorer l'infrastructure logicielle intégrée évolutive HCI qui applique une approche modulaire au calcul, au réseau et au stockage sur du matériel standard, en utilisant des blocs de construction horizontaux distribués gérés de façon unifiée. HCI simplifie les tâches opérationnelles en éliminant les SAN complexes et en consolidant le stockage et le calcul sur un seul nœud. HCI remplace rapidement le SAN dans le secteur des services cloud - la taille du marché mondial de l'HCI devrait passer de 4,1 milliards de dollars en 2018 à 17,1 milliards de dollars en 2023, avec un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 32,9 %;1 VMware est l'un des principaux fournisseurs de solutions HCI, avec un haut degré de flexibilité, d'exhaustivité et d'innovation.

Ayant choisi le vSAN comme base de leur évolution vers une plate-forme de service VDC homogène, alimentée par des processeurs Intel® Xeon® Scalable, Telefónica a collaboré avec VMware, Intel et l'OEM du serveur pour définir une configuration et un plan de test du vSAN. Les tests ont montré que la plateforme ne pouvait pas répondre à l'accord de niveau de service (SLA) de Telefónica sur le stockage de premier plan (Platinum). Cela signifiait que Telefónica devait continuer à utiliser des équipements de stockage traditionnels pour le stockage Platinum, ce qui compromettait l'efficacité opérationnelle qu'elle espérait obtenir grâce au vSAN. Suite à une nouvelle consultation avec Intel et VMware, Telefónica a décidé d'évaluer les unités de stockage SSD Intel Optane DC pour le cache vSAN, afin de voir si cette approche pouvait leur permettre de répondre à tous leurs indicateurs de performance critiques, comme le haut débit et la faible latence.

Se démarquer grâce à une faible latence, des performances élevées et de la rentabilité
VMware et Intel s'engagent conjointement à fournir les meilleures solutions HCI vSAN construites sur la technologie de pointe SSD Intel Optane. Les deux sociétés ont travaillé en étroite collaboration avec Telefónica pour affiner sa plate-forme vSAN afin qu'elle réponde aux exigences commerciales de Telefónica. Les trois équipes ont élaboré un plan de test et travaillé à l'optimisation des systèmes. L'utilisation des unités de stockage SSD Intel Optane DC pour le cache vSAN a offert trois avantages clés en termes de performances. Chacun d'entre eux est examiné en détail ci-dessous :

  • Faible encombrement du trafic E/S du stockage interne
  • Mise à l'échelle linéaire des performances à mesure que la taille des blocs augmente
  • Un haut débit constant, même lorsque la capacité d'occupation du cluster approche les 100 %

La clé pour répondre aux exigences strictes des SLA est d'éliminer l'encombrement des vSAN
La configuration vSAN d'origine de Telefónica utilisait des unités de stockage SSD basées sur NAND pour le cache vSAN. Ce type d'unité de stockage SSD donne des opérations mixtes de lecture/écriture aux performances médiocres, ce qui entraînera un encombrement important au niveau du cache et de la capacité des unités de stockage SSD pour les grands ensembles de données.2 Cet encombrement a augmenté la latence au-delà du niveau acceptable pour le niveau de stockage Platinum de Telefónica.

La reconfiguration des nœuds vSAN avec des unités de stockage SSD Intel Optane DC a permis de réduire l'encombrement des grands ensembles de données dans le cluster quatre nœuds vSAN.3 Le cluster vSAN a ainsi pu délivrer un haut débit soutenu, une faible latence et un comportement cohérent dans le temps pour différents modèles d'E/S - exactement ce dont Telefónica avait besoin.

La mise en cache rapide permet une mise à l'échelle linéaire des performances
Une autre mesure importante pour les nœuds VDC de Telefónica est l'évolutivité linéaire, c'est-à-dire que plus la charge de travail augmente, plus le débit augmente. Comme le montre la figure 1, c'est précisément ce que le cache vSAN basé sur l'unité de stockage SSD Intel Optane DC a fait pendant la preuve de concept (PoC). Au fur et à mesure que la taille du bloc dans le test augmentait, le débit (mesuré en Mo/seconde) augmentait également de manière linéaire. Bien que la latence ait également augmenté, il s'agissait là encore d'une augmentation linéaire correspondant aux changements de taille des blocs, et non d'un pic, qui aurait indiqué un goulot d'étranglement.4

Figure 1. Les tests de Telefónica ont montré que l'utilisation d'unités de stockage SSD (Solid State Drives) Intel® Optane™ DC pour le niveau de cache vSAN* permettait au débit (MB/s) d'évoluer de façon linéaire lorsque la taille du bloc passait de 4K à 16K puis à 32K.4

Un haut débit et une faible latence soutenus
La figure 2 montre les performances du cluster de test dans le scénario le plus exigeant pour un cache en écriture vSAN, où la charge de travail est de 100 % en écriture et 100 % séquentielle. Ce scénario entraînerait généralement une dégradation du débit et de la latence bien avant d'atteindre les limites saines d'occupation d'un cluster recommandée par VMware pour le vSAN.5

Figure 2. Les unités de stockage SSD (Solid State Drives) Intel® Optane™ DC dans le niveau de cache vSAN* permettent un débit et une latence correspondant aux performances d'une baie de stockage 100 % flash, même si la capacité d'occupation du cluster avoisine les 100 %.6

Cependant, grâce à la réponse rapide des unités de stockage SSD Intel Optane DC au niveau du cache vSAN, même lorsque l'ensemble des données de travail augmente pour atteindre des niveaux d'utilisation du cluster plus élevés, le débit reste constant et la latence similaire aux performances d'une baie de stockage 100 % flash, sans les dépenses et la complexité de la baie de stockage.

Avec les unités de stockage SSD Intel Optane DC comme dispositif de cache, les clients de Telefónica peuvent attendre des performances d'E/S constantes et de première classe. Une fois la solution déployée dans les nœuds VDC de Telefónica, les utilisateurs finaux peuvent profiter de l'exécution rapide et efficace de la charge de travail de la plate-forme. S'appuyant sur une argumentation convaincante en faveur de l'utilisation des unités de stockage SSD Intel Optane DC par HCI, Telefónica prévoit de déployer vSAN sur ses nœuds VDC et en attend les avantages suivants :

  • Une infrastructure virtuelle consolidée et moderne. Grâce à des ressources de calcul et de stockage équilibrées, les clients de Telefónica pourront effectuer des opérations gourmandes en E/S sur leurs machines virtuelles (VM).
  • Une plate-forme unique et homogène. Les technologies VMware et Intel se combinent pour offrir une plate-forme haute performance pouvant répondre à tous les indicateurs d'activité critiques de Telefónica tout en assurant un temps de fonctionnement et une disponibilité constants.
  • Capacité à respecter des SLA exigeants. Même lorsque le taux d'occupation du cluster était élevé et la taille des blocs importante, le débit et la latence - deux paramètres importants pour l'expérience et la satisfaction des clients de Telefónica - répondaient aux exigences strictes de Telefónica en matière de SLA pour diverses charges de travail. Le système de test en particulier a maintenu près d'un demi-million d'E/S par seconde (IOPS) avec une latence inférieure à 1,5 ms pour les opérations de lecture à la fois aléatoires et séquentielles.7
  • Des opérations efficaces. Les équipes opérationnelles seront plus compactes grâce à la simplification et à la normalisation des nœuds VDC.
  • Mise à disposition rapide de l'infrastructure. Telefónica n'aura plus besoin de configurer un SAN complexe et des baies de stockage.

Telefónica prévoit de procéder à de futurs essais qui pourraient conduire à des augmentations de performance et à des économies supplémentaires. La feuille de route des essais inclut les processeurs Intel® Xeon® Scalable de 2ème génération et la technologie supplémentaire Intel® Optane™.

VMware* et Intel : permettre une nouvelle génération d'environnements virtualisés
Intel et VMware collaborent depuis plus de dix ans pour fournir des solutions innovantes de transformation des centres de données. Cet héritage se poursuit encore aujourd'hui à travers les solutions hyperconvergées optimisées de VMware s'appuyant sur l'architecture Intel®. Grâce aux logiciels de VMware et aux meilleurs matériels de calcul, de stockage et de réseau, les fournisseurs de services Cloud peuvent en toute confiance faire évoluer et étendre leurs activités tout en gagnant en flexibilité, en sécurité et en efficacité opérationnelle.

Gros plan sur Telefónica
Avec des revenus supérieurs à 52 milliards d'euros en 2017, Telefónica est l'un des principaux fournisseurs de télécommunications au monde. Les produits couvrent une grande variété de solutions commerciales, notamment le réseau, la mobilité, la productivité et la collaboration, la sécurité, l'Internet des Objets (IoT), les Big Data et les services Cloud. L'une de ses entités commerciales, Telefónica Business Solutions, se consacre à la gestion au niveau mondial de segments du marché pour les entreprises, les multinationales, le commerce de gros (opérateurs de téléphonie fixe et mobile, FAI et fournisseurs de contenu) et l'itinérance.

Les services cloud de Telefónica représentent 50 % des revenus de l'activité numérique B2B de l'entreprise. Son service Virtual Data Center (VDC) offre en particulier les mêmes capacités et topologies de réseau, la même sécurité et la même fiabilité auxquelles les clients de Telefónica sont habitués dans leurs propres centres de données, mais avec les avantages supplémentaires des technologies de virtualisation, d'automatisation et de Cloud Computing. Telefónica exploite le service VDC dans huit pays en Europe, en Amérique du Nord et en Amérique du Sud. Le service VDC comprend une connectivité de classe mondiale, un portail complet d'autogestion et une API, des nœuds locaux pour la conformité et la latence, ainsi qu'un support en langue locale.

Composants techniques de la solution
La configuration du banc d'essai déployée pour la preuve de concept (PoC) se composait des éléments suivants (la configuration de production peut différer) :

  • Un stockage optimisé flash avec vSAN* v6.7 de VMware
  • Des processeurs Intel® Xeon® Gold 6130 haute performance
  • Des lecteurs de cache vSAN : unités de stockage SSD Intel® Optane™ DC P4800X
  • Des lecteurs de capacité vSAN : SSD Intel® DC P4500 (basé sur NVMe*)
  • Carte d'interface réseau (NIC) : Intel® XL710-Q1 1-port 40 GbE
  • Serveurs HPE ProLiant* Gen10

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Avis et avertissements

Les fonctionnalités et avantages des technologies Intel® dépendent de la configuration du système et peuvent nécessiter du matériel et des logiciels compatibles et l'activation de certains services. Les performances varient d'une configuration à une autre. Aucun ordinateur ne saurait être totalement sécurisé. Consultez le constructeur ou le revendeur de votre ordinateur.vous pouvez consulter le site https://www.intel.fr pour en savoir plus. // Les logiciels et charges de travail utilisés dans les tests de performance ont peut-être été optimisés uniquement pour les microprocesseurs Intel®. Les tests de performance tels que SYSmark* et MobileMark* portent sur des configurations, composants, logiciels, opérations et fonctions spécifiques. Les résultats peuvent varier en fonction de ces facteurs. Pour l'évaluation d'un produit, il convient de consulter d'autres tests et d'autres sources d'information, notamment pour connaître le comportement de ce produit avec d'autres composants. Pour des informations plus complètes, visitez https://www.intel.fr/benchmarks. // Les résultats de performances s'appuient sur les tests réalisés aux dates indiquées dans les configurations et peuvent ne pas refléter toutes les mises à jour de sécurité disponibles. Pour obtenir plus de détails, veuillez lire les informations de configuration. Aucun produit ou composant ne saurait être totalement sécurisé. // Les scénarios de réduction de coûts décrits sont fournis à titre d'exemples montrant comment un produit de technologie Intel® donné, dans les circonstances et configurations spécifiées, peut affecter les coûts futurs et entraîner des économies de coûts. Les circonstances peuvent varier selon les cas. Intel ne garantit aucun coût ni réduction de coûts. // Intel ne maîtrise et ne vérifie pas les bancs d'essai cités ici ou sur les sites Web mentionnés en référence. Vous êtes invité à consulter vous-même ces sites Web et à vérifier l'exactitude des données. // Dans certains cas, les résultats ont été estimés ou simulés à l'aide d'une analyse, d'une simulation ou d'une modélisation d'architecture réalisée en interne par Intel et sont mentionnés à titre indicatif. Toute différence matérielle, logicielle ou de configuration du système peut avoir une incidence sur vos performances effectives.

Infos sur le produit et ses performances

2

La congestion est un mécanisme de retour d'information visant à réduire le taux de demandes d'E/S entrantes de la couche client vSAN à un niveau que les groupes de disques vSAN peuvent réviser, déplaçant ainsi la latence des couches inférieures vers l'entrée sans modifier le débit global du système. Cela évite de gaspiller des cycles de CPU qui traiteraient des demandes d'E/S pouvant finalement être abandonnées. Une congestion soutenue et importante peut entraîner une latence supérieure et un débit inférieur à ceux souhaités

3

Charge de travail : bloc de 4 ko , 70 % en lecture/30 % en écriture, 100 % aléatoire, 33 % d'occupation du cluster, défauts de tolérance (FTT) = 1.

4

Charge de travail : 70 % en lecture/30 % en écriture, 100 % aléatoire, 33 % d'occupation du cluster, 64 % d'occupation du cache en écriture, avec des tailles de blocs de 4, 16 et 32 ko, échecs à tolérer (FTT) = 1.

5

VMware recommande un minimum de 20 % d'espace libre sur les clusters vSAN pour éviter le rééquilibrage de disques.

6

Charge de travail : taille du bloc de 4 ko, 100 % en écriture, 100 % séquentiel, occupation de la capacité de divers clusters, échecs à tolérer (FTT) = 1.

7

Charge de travail : bloc de 4 ko, 33 % d'occupation du cluster, tolérance de panne (FTT) = 1.