palais des congrès Paris

7, 8 et 9 février 2012

8 février 2012

Anthony COSTESEQUEConsultant Messagerie & StockageGroupe APX

Lionel CONSTANTINArchitecte MessagerieMicrosoft France

Exchange Stockage : Mythes et Réalités (MSG206)

Historique / Evolution Avantages / Inconvénients des différents stockages supportés SAN vs DAS RAID vs JBOD 3 copies Exploitation

AméliorationsLe bon équilibre Performance/Capacité disqueBonnes PratiquesExemple - DAG 3 Copies JBOD (RAID-Less)Exemples de PrixBilan

Agenda

Historique / Evolution

Même si on parle beaucoup de "la fin annoncée des Emails", aujourd’hui la messagerie demeure un des piliers d’une entreprise. Elle est le moyen de communication principal au coté de la téléphonie.

Par conséquent la taille d’une boîte aux lettres est très importante pour pouvoir travailler convenablement et garder un historique en ligne sans l’emploi d’outils tiers payants et lourds à déployer. A l’époque d’Exchange 2003 une Boîte aux Lettres était en règle générale de 150-200Mo. Aujourd’hui avec les messageries de type SaaS comme Hotmail, Gmail, etc, la donne a changé on parle en Go et les utilisateurs s’habituent à cela et souhaitent retrouver la même chose dans leurs entreprises (Consumérisation de l’IT).

Proposer des boîtes aux lettres de 2Go, 25Go ou plus aux utilisateurs demande de pouvoir les stocker ! Et les stocker sur du stockage haute performances revient de plus en plus cher.

Historique & Contexte

Aujourd’hui la référence pour un disque non performant est :

2To SATA 7200 tr/m

L’équipe Exchange a donc travaillé sur cette base pour faire en sorte que la gestion des bases de données de boîtes aux lettres Exchange 2010 soit optimisée pour des disques SATA.

Pouvoir faire tenir le maximum d’utilisateurs sur un disque de 2To SATA/SAS 7200 tr/m sans dégrader leur expérience (performances dégradées au point d’être ressentie par l’utilisateur), et de plus faire tenir sur le même disque la database + ses logsVoilà quel a été l’objectif principal du côté du stockage.

Base

Evolution du stockage

• 70% de réduction IOPS• IOPs adapté au SATA• Tolérance contre la corruption

Augmentation des capacités de stockages et réduction des couts et des IOPs

Storage Area Network (SAN)

Direct Attached w/ SAS Disks

JBOD SATA(RAID-less)

Direct Attached w/ SATA Disks

Read IOPS Write IOPS

E2K3E2K7E2010

Améliorations

Refonte de l’ESE et du Store pour favoriser les accès séquentiels, entrainant une baisse des accès aléatoiresTirer parti de l’architecture 64 bits, qui permet d’accéder à plus de RAMAugmenter la taille du cache et l’optimiser et ainsi réduire les accès disqueUtiliser de la compression au niveau DB et cacheLa compression Exchange est basée sur XPRESS, implémentation Microsoft de l’algorithme LZ77. Celui-ci est utilisée au niveau réseau et database pour la compression des items.

Elimination des nombreux IOPS aléatoires et de petite tailles au profit de quelques IOPS séquentiels de tailles

importantes

Comment ?

I/O Aléatoire La tête du disque doit se deplacer

pour traiter les I/O suivant Mouvement de la tête = Grande

I/O latence Latence de recherche limite =

I/O par seconde (IOPS)I/O Séquentiel

La tête du disque ne se deplacer pas pour traiter les I/O suivant

Tête stationaire = Faible I/O latence

La vitesse des revolutions par minute (RPM) du disque limite = I/O per second (IOPS)

I/O Disque Aléatoire vs. Séquenciel

Tête du disque

7.2K SATA/SAS Disk (20ms Latency)Random = 50/60 IOPSSequential = +300 IOPS !

Objectif de SiS : réduire la volumétrie (au détriment des IOPS)

Dans Exchange 2010, Microsoft a abandonné la déduplication (SiS) présente dans Exchange depuis la version 4.0.

Pourquoi ? Cela aurai un impact négatif sur les ressources telles que la CPULes pièces jointes les plus communes, implémentent une compression au niveau de l’applicatif (Documents Office, PDF sont déjà compressés)Alors que ces 10 dernières années la capacité des disques n’a fait qu’augmenter pour un même cout. Le nombre d’IOPS lui n’a pratiquement pas changé.

Constat : Chaque jour qui passe, sauver de l’espace au prix des IOPS est un plus mauvais calcul :http://blogs.technet.com/b/exchange/archive/2008/02/08/3404852.aspx

Aujourd’hui ,il est plus important de réduire les IOPS que la volumétrie

Plus de SiS dans Exchange 2010

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Avantages / Inconvénients des

différents stockages supportés

SAN Compliqué à

implémenter Couteux

(infrastructure FC, « intelligence »)

Sans valeur ajoutée pour Exchange 2010

DAS Simple d’implémentation Peu couteux

(infrastructure SAS/SATA, sans « intelligence »)

Optimisé pour Exchange 2010

SAN vs DAS

RAID Augmente les besoins

en IOPS (pénalités) Besoin de

connaissances Plus couteux

(Carte RAID, plus de disques)

JBOD 3 copies Simple à exploiter

et à implémenter Pas de besoins de

connaissances particulières

Moins couteux

RAID vs JBOD 3 copies

SAN Besoin d’expertise pour le maintien et l’administration

RAID Reconstruction en cas de perte de disque L’état du RAID doit être supervisé avec attention (invisible dans

l’EMC) ! Pas toujours possible de déplacer une grappe vers un autre serveur RAID 10 = 4 disques mais 2 copies DAG

Exploitation SAN/RAID

DAS Pas de besoins d’expertise

JBOD 3 copies Reseed pour recréer une base (fonction du réseau) La perte d’un disque est immédiatement visible dans l’EMC ! Un disque peut être sorti et remonté tel quel sur un autre serveur

(Staging, PRA…) 3 copies = 3 disques. Moins de disques mais plus souple à exploiter

Exploitation DAS/JBOD

Le bon équilibre Performance/Capacit

é disque

Exchange 2007 (besoin de plus d’IOPS qu’Exchange 2010) Petit disque cher et rapide Petite BAL

Exchange 2007 IOPS/Taille de BAL

Exchange 2010 IOPS/Taille de BAL

Exchange 2010 (besoin de moins d’IOPS) sur le même petit disque cher et rapide Beaucoup d’utilisateurs mais de très petite BAL. Toujours besoin de backup et même d’archivage

Exchange 2010 - Grande BAL

Exchange 2010 (toujours besoin de moins d’IOPS) cette fois sur un grand disque pas cher et lent

Très grandes BAL et autant d’utilisateurs qu’Exchange 2007 !! Plus besoin d’archivage et même de backup !!

Bonnes Pratiques

Faire tout le contraire d’Exchange 2003 : Utiliser des disques lents, de grande taille Utiliser une baie avec le moins « d’intelligence » possible Ne pas faire de RAID mais plutôt 3 copies Mettre les données et les logs sur le même disque Augmenter le délai de rétention au niveau du SLA de sauvegarde

et ne plus faire de sauvegarde (Native Data Protection)

Sauf en ce qui concerne la validation : Continuer à utiliser Jetstress & LoadGen pour valider vos

plateformes

Pour adresser le temps de reseed Favoriser un reseed entre serveurs d’un même site avec un

backbone rapide (Gb/s). Si besoin, monter une instance DAG temporaire.

Déplacer physiquement le disque entre serveurs distants (Staging, PRA…)

Automatiser ces tâches, les confier à un apprenti, un stagiaire…

Bonnes Pratiques

Exemple - DAG 3 Copies

JBOD RAID-Less

Introduction du JBOD RAID-Less (DAS)Minimum 3 copies (1 active + 2 passives) donc 3 instances d’Exchange en DAG

Modele : 1 LUN pour la base de données et ses logs = 1 disque

Avec HA (3 Copies) version DAS

1 Disque

2To Brut/ 1,8 To Utile

X Go DBQuota

WhiteSpaceDumpster

Index

X Go Logs

3 Jours

Une large variété de type de stockages sont supportés pour Exchange 2010. Toutefois, le mode RAID-less 3 copies ou plus est la recommandation des équipes produits et du consulting Microsoft, donc validé par le support Microsoft dans les revues de supportabilité.Concernant le taux de panne des disques SATA/SAS 7200tr/min et donc un éventuel cout d’exploitation caché, les équipes produits Exchange ont mené des tests particulièrement avancés avec les principaux constructeurs (HP, Dell, IBM, etc…)En mode JBOD RAID-Less le « Annual Disk Failure Rate » (AFR) n’excède pas 5%.Les constructeurs annoncent des résultats identiques et basent leurs prévisions d’intervention et remplacement de disques sur ces métriques. Pour rappel, la maintenance des disques couvre le remplacement en 4 heures en 24X7.

Recommandation

Problème : Reseed entre sites sur un réseau « lent »Solution : Monter une instance DAG « temporaire » sur le site 2

3 Copies ou 4 ?

Site 1 Site 2

3 Copies ou 4 ?

Site 1 Site 2

4 copies : Le reseed entre sites sur un réseau « lent » est plus sûrAlternative : Déplacer physiquement les disques du site 2 vers le site 1

Vision Economique

Cout de 1Go par an : SAN : 1 à 14€ (Moyenne 5€) Local SATA/SAS 7200 tr/min : 0,30€

Disques JBOD RAID-Less: 2 solutions pour adresser le taux de panne :

Contrat de maintenance disque incluant le remplacement du disque (Ex: Le Care Pack chez HP propose un remplacement en 4h)

Maintenir les disques soit même. Plus de contrat de maintenance HW mais achat de 10% de spare au début + 25K€/an de maintenance (ETP). Rentable à partir de 5 To malgré le cout CAPEX vs OPEX

Microsoft IT à d’ailleurs fait le choix d’utiliser un stockage DAS-SATA JBOD pour l’informatique interne (180K BAL). Live@edu (Plus de 50 Millions de BAL), ainsi que l’offre Microsoft Online Office 365 utilisent également ce type de configuration.

Vision Economique

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Pour une configuration pour 2000 utilisateurs avec une cible de 3 serveurs Exchange en DAG, un quota de 5Go par utilisateur, une rétention de 6 mois (180 jours) et un « profil moyen » de 100 messages échangés par jours par BAL. L’« Exchange 2010 Mailbox Server Role Requirements Calculator » indique une cible minimale de 12 DB par serveur avec 167 BALs par DB. Chez DELL, par exemple, ce type de configuration hardware nu avec la maintenance 3 serveurs et 3 baies en 4 heures pendant 3 ans est accessible sur leur site pour moins de 40K€ HT. Download Whitepaper

Chez HP, autre exemple, un matériel en mode « from scratch » : HP E5700, solution clé en main pour une entreprise de 3 000 utilisateurs, 2 serveur + 40 To de stockage pour 40K€ voir fiche sur : http://h10010.www1.hp.com/wwpc/aa/fr/sm/WF06b/457757-457757-4292699-5056052-5056052-5062101-5062116.html et Download Whitepaper

Il est donc tout à fait possible de limiter le cout de stockage d’Exchange (DAS/SATA/Raid ou Raid Less) pour arriver à un cout de 30K€ de matériel pour 2K-3K BAL.

Estimation de cout

Bilan

Aujourd’hui de nouveaux scenarios sont parfaitement viables JBOD RAID-Less sur disques de 7200tr/min

Il est maintenant possible de proposer des Boites aux lettres de grandes capacités (1Go, 25Go , et +) tout en gardant la maitrise des coûts liés aux stockage

Vous êtes maintenant capable de vous orienter vers la bonne implémentation du stockage en fonction de vos besoins tout en évitant les pièges et en respectant les bonnes pratiques de Microsoft

Bilan

Voici quelques articles complémentaires:

What actually is a JBOD and how might it be used in Exchange 2010http://www.msexchange.org/articles_tutorials/exchange-server-2010/high-availability-recovery/what-actually-is-jbod-how-might-used-exchange-2010.htmlRobert’s Rules of Exchange: Storage Planning and Testinghttp://www.coowee.com/?p=312What is new with Exchange 2010 storage?http://blogs.technet.com/b/ucedsg/archive/2009/05/11/what-is-new-with-exchange-2010-storage.aspxTop 10 Exchange Storage Mythshttp://blogs.technet.com/b/exchange/archive/2010/03/29/3409629.aspxSATA vs SASftp://ftp.compaq.com/pub/products/servers/proliantstorage/drives-enclosures/sata-vs-sas.pdf

Toujours des doutes ?

Merci pour votre écoute

Liste des sessions UCDate Heure Sessions

Mercredi 8 Février 11h00-12h00 Exchange Stockage : mythe et réalités

Mercredi 8 Février 13h00-14h00 Lync : Bonnes pratiques d'Architecture

Mercredi 8 Février 13h00-14h00 UC Microsoft : Lync et Exchange, découverte et les fonctions méconnues

Mercredi 8 Février 13h00-14h00 Plongée profonde dans les technologies de haute disponibilité d'Exchange 2010

Mercredi 8 Février 14h30-15h30 Lync : Intéropérabilité IM, vidéo et téléphonie

Mercredi 8 Février 17h30-18h30 Lync Mobile : Architecture et fonctionnalités de Lync pour les smartphones

Jeudi 9 Février 13h00-14h00 Retour d'expérience d'un déploiement Lync server 2010 Voice mondial

Jeudi 9 Février 13h00-14h00 Lync Top 10 issues: supervision, monitoring, reporting et troubleshooting

Jeudi 9 Février 14h30-15h30 Lync: Ecosystème et ISV

Jeudi 9 Février 14h30-15h30 Exchange SP2 & Tips

Jeudi 9 Février 16h00-17h00 Lync développement client et serveur - retours d'expériences

Jeudi 9 Février 16h00-17h00 Comment sécuriser un serveur exchange 2010 ?