À propos des disques partagés Azure

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Supposons que vous souhaitiez migrer de nombreux serveurs qui exécutent des charges de travail en cluster à partir de votre réseau local vers Azure. Vous pouvez créer des disques partagés Azure et les attacher simultanément à plusieurs machines virtuelles (VM).

Les disques partagés Azure offrent un stockage de bloc partagé basé sur le Cloud. Ce stockage partagé prend en charge les applications en cluster basées sur Windows et Linux.

Azure affiche un disque partagé en tant que numéro d’unité logique (LUN) sur la machine virtuelle cible, qui l’utilise comme stockage en attachement direct.

Les applications qui utilisent des disques partagés Azure utilisent une norme de réservation persistante SCSI (SCSI PR) pour permettre le basculement d’un nœud à un autre. Les machines virtuelles dans le cluster peuvent lire ou écrire sur le disque attaché en fonction de la réservation choisie par l’application en cluster via les réservations persistantes SCSI (SCSI PR).

Notes

SCSI PR est une norme de l’industrie qui utilise des applications s’exécutant sur des réseaux de zone système (SAN) locaux.

Vous utilisez des disques partagés Azure pour exécuter des bases de données en cluster, des systèmes de fichiers parallèles, des volumes de conteneurs permanents et des applications d’apprentissage automatique.

Fonctionnalités des disques partagés Azure

Un disque partagé Azure est créé en tant que disque managé. Un disque managé est un disque dur virtuel pour lequel Azure gère toute l’infrastructure physique nécessaire. Dans la mesure où Azure prend en charge la complexité sous-jacente, les disques managés sont faciles à utiliser. Vous pouvez simplement les configurer et les attacher aux machines virtuelles.

Les disques partagés Azure sont disponibles sur les types de disques suivants :

  • Disques Ultra. Ces disques offrent un débit élevé, des opérations d’E/S élevées par seconde (IOPS) et un stockage sur disque à faible latence cohérent pour les machines virtuelles Azure infrastructure as a service (IaaS). En utilisant les disques Ultra, vous pouvez modifier dynamiquement les performances d’un disque sans redémarrer vos machines virtuelles. Les disques Ultra offrent les performances les plus rapides sur Azure ainsi que de faibles latences (inférieures à une milliseconde). Ils sont évolutifs jusqu’à 64 tébioctets (Tio).
  • Un disque SSD Premium v2 offre des performances supérieures à celles d’un disque SSD Premium tout en étant généralement moins coûteux. Vous pouvez adapter de manière individuelle les performances d’un disque SSD Premium v2 à tout moment, pour augmenter la rentabilité de vos charges de travail.
  • Disques SSD Premium (P15 et versions ultérieures). Les SSD Premium s’appuient sur des disques SSD. Ils offrent une prise en charge des disques haute performance et à faible latence pour les machines virtuelles exécutant des charges de travail qui utilisent beaucoup d’E/S.
  • Les disques SSD Standard sont optimisés pour les charges de travail qui nécessitent des performances stables à des niveaux d’IOPS inférieurs à ceux des disques SSD Premium ou des disques SSD Premium v2.

Pour les disques SSD Premium et les disques SSD Standard, la taille du disque définit le nombre maximal de partages, qui ne doit pas dépasser 10. Pour chaque disque, une valeur maxShares représente le nombre maximal de nœuds pouvant partager simultanément le disque.

Les disques Ultra et les disques SSD Premium v2 n’ont pas de restrictions de taille. La valeur maximale du paramètre maxShares est 5.

Notes

Vous pouvez partager des disques partagés Azure uniquement en tant que disques de données et non en tant que disques de système d’exploitation.

Scénarios de cas d’utilisation pour les disques partagés Azure

Les disques partagés Azure offrent la flexibilité nécessaire pour migrer des environnements en cluster locaux qui s’exécutent sur Windows ou Linux. Les applications qui s’exécutent sur des instances de serveur Windows peuvent utiliser le service de cluster de basculement pour contrôler l’opération de lecture et d’écriture des disques partagés Azure.

Un scénario de cluster de basculement

Dans un scénario de cluster de basculement, vous utilisez plusieurs machines virtuelles pour accéder à un disque partagé Azure. Une des machines virtuelles joue le rôle de nœud principal et lit et écrit sur le disque. Les autres machines virtuelles jouent le rôle de nœuds secondaires. Si le nœud principal perd l’accès au disque, les nœuds secondaires peuvent prendre en charge les opérations de lecture et d’écriture. Un scénario d’utilisation courant qui utilise un cluster de basculement avec le mode actif/passif est une base de données en clusters telle qu’une instance de cluster de basculement (FCI) SQL Server.

Pour vous aider à comprendre le fonctionnement des disques partagés, examinons l’exemple pas à pas suivant :

  1. L’application en cluster qui s’exécute sur les machines virtuelles utilise le protocole SCSI PR pour inscrire son intention de lire ou d’écrire sur le disque. Dans cette étape, chaque machine virtuelle lit les informations sur la cible sur les réservations et les inscriptions existantes.
  2. Une instance d’application sur VM1 prend ensuite une réservation exclusive pour écrire sur le disque.
  3. Une fois cette réservation appliquée, seuls les VM1 peuvent écrire sur le disque. Cette action empêche les autres machines virtuelles d’écrire sur le disque en même temps.
  4. Si l’instance d’application sur VM1 tombe en panne, VM2 émet une commande preempt and abort et prend le contrôle du disque.
  5. La réservation à écrire est maintenant appliquée sur le VM2, et les autres machines virtuelles ne peuvent pas écrire sur le disque.
  6. Les applications qui étaient exécutées sur VM1 basculent désormais vers VM2.

Diagramme illustrant le fonctionnement du cluster de basculement avec des disques partagés sur Azure.

Instances de cluster de basculement SQL Server

Vous pouvez créer une FCI SQL Server à l’aide de deux machines virtuelles Azure Windows ou plus. Pour obtenir une haute disponibilité, utilisez des SSD Premium qui prennent en charge les groupes à haute disponibilité et les groupes de placement de proximité. Vous pouvez également utiliser des disques Ultra qui incluent la prise en charge des zones de disponibilité. Vous devez utiliser des disques partagés Azure pour stocker des répertoires de données FCI SQL Server. Vous pouvez également implémenter l’entrelacement sur plusieurs disques partagés si vous créez un pool de stockage partagé.

Notes

Les groupes à haute disponibilité et les groupes de placement de proximité ne sont pas nécessaires pour implémenter une FCI SQL Server avec un disque partagé. Ils sont utilisés pour augmenter la disponibilité et les performances de la FCI SQL Server.

SAP ASCS/SCS

Les serveurs d’application SAP utilisent des disques partagés de cluster pour placer les fichiers SAP ASCS/SCS et d’hôte global SAP. Vous pouvez déployer des applications SAP sur Windows et Linux.

Le clustering de basculement Windows Server avec des machines virtuelles Azure implique d’autres étapes de configuration. Quand vous créez un cluster, vous devez définir plusieurs adresses IP et noms d’hôtes virtuels pour l’instance SAP ASCS/SCS. Vous pouvez déployer une seule et plusieurs options d’identificateur de sécurité (SID) pour SAP ASCS/SCS. Vous pouvez utiliser uniquement les SSD Premium en tant que disques partagés Azure pour une instance SAP ASCS/SCS.

Serveurs de fichiers

Les serveurs de fichiers pour une utilisation générale peuvent utiliser le disque partagé pour activer la haute disponibilité pour le rôle de service de fichiers. Vous pouvez également utiliser les fonctionnalités de serveur de fichiers avec montée en puissance parallèle déployées sur un cluster de basculement Windows Server, qui utilise des disques partagés Azure en mode actif/actif. Les ressources de témoin de cluster sont stockées sur des disques partagés Azure. Tous les partages de fichiers sont simultanément en ligne sur tous les nœuds.

Utilisez un modèle d’Azure Resource Manager (modèle ARM) pour déployer un Cluster de serveurs de fichiers avec montée en puissance parallèle Windows Server 2019 avec des disques partagés Azure.

Applications distribuées avec des exigences multiples en lecture ou en écriture

L’application en cluster s’exécutant sur plusieurs machines virtuelles peut accéder au disque partagé Azure à l’aide de la stratégie de « Écrire une fois Lire beaucoup ». Une machine virtuelle dispose d’une réservation exclusive pour écrire sur le disque partagé à l’aide de la réservation persistante SCSI. Pendant ce temps, les autres machines virtuelles peuvent lire simultanément à partir du disque. Seulement un nœud écrit des résultats vers le disque pour tous les nœuds de cluster.

Le diagramme suivant illustre une autre charge de travail en cluster courante. Il se compose de plusieurs nœuds qui lisent les données d’un disque pour l’exécution de processus parallèles.

Diagramme pour l’apprentissage du modèle de Machine Learning à l’aide d’un disque partagé.

Notes

Vous pouvez également activer un scénario à plusieurs écritures. Toutefois, ce scénario requiert que les applications puissent écrire.

Clustering sur Linux

Les clusters Linux peuvent utiliser des gestionnaires de cluster, tels que Pacemaker, avec la prise en charge des systèmes de fichiers en cluster courants, tels que ocfs2 et gf2.

Les clusters Linux suivants prennent en charge les disques partagés Azure :

  • SUSE Linux Enterprise Server (SLES) pour SAP
  • Ubuntu 18.04 et ultérieur
  • Préversion du développeur Red Hat Enterprise Linux (RHEL) sur une version RHEL 8
  • Oracle Enterprise Linux

SLES pour SAP

Utilisez la distribution SLES avec les disques partagés Azure pour créer l’un des éléments suivants :

  • Un serveur NFS (Network File System) actif/passif.
  • Un système de fichiers du cluster Oracle Cluster File System version 2 (OCFS2) actif/actif.

Vous contrôlez l’accès au disque partagé à l’aide de l’interface de périphérique SCSI ou à l’aide de STONITH Block Device (SBD). Le clustering sur SLES utilise une surveillance pour la réinitialisation de l’appareil. Vous pouvez également implémenter la surveillance sur un disque partagé Azure.

Pour plus d’informations sur la création de SLES pour SAP, consultez Disques partagés Azure avec « SLES for SAP/SLE ha 15 SP2 ».

Haute disponibilité Ubuntu

Les clusters Ubuntu utilisent Pacemaker en tant que gestionnaire de cluster qui s’exécute sur le moteur de cluster Corosync. Contrôlez la cohérence entre les différentes ressources du cluster à l’aide de l’une des options de délimitation suivantes :

  • SCSI PR
  • SBD

À l’instar de SLES, un petit modèle de noyau Linux appelé softdog contrôle l’accès au disque partagé. Vous pouvez déployer un cluster actif/passif et un cluster actif/actif. Toutefois, pour le cluster actif/actif, un gestionnaire de verrouillage distribué (DLM) est également nécessaire.

Cluster RHEL utilisant des disques partagés

Vous pouvez utiliser un disque partagé en tant que stockage de bloc partagé pour un cluster à haut niveau de disponibilité RHEL. Les applications en cluster s’exécutant sur des machines virtuelles RHEL hautement disponibles accèdent au même périphérique de stockage sur chaque serveur d’un cluster via Global File System 2 (GFS2). Utilisez Pacemaker pour la gestion de cluster, Corosync pour les communications des membres et STONITH pour la délimitation et l’intégrité des données.

Pour plus d’informations sur la création d’un cluster RHEL avec des disques partagés, consultez la documentation Red Hat Enterprise Linux pour RHEL 7.9 ou RHEL 8.3+.

Utiliser des disques partagés Azure sur des conteneurs

Des applications qui s’exécutent dans Azure Kubernetes Service (AKS) peuvent utiliser le stockage persistant sur des disques partagés Azure. Le fichier manifeste YAML doit contenir un paramètre devicePath au lieu de mountPaths. Ce paramètre permet aux instances de conteneur d’utiliser le système de fichiers monté.

Notes

La fonctionnalité de disque partagé prend en charge uniquement les appareils à blocs bruts. Les applications Kubernetes doivent gérer la coordination et le contrôle des écritures, des lectures, des verrous, des caches, des montages et des isolations sur le disque partagé, qui est exposé en tant que fichier spécial en mode bloc brut.