2.2.1 La gestion de la cohérence et de la concurrence (CCCC) . . . 33 2.2.2 Le système d’administration et de monitoring (CAM) . . . . 34 2.2.3 La virtualisation des ressources de stockage (VRT) . . . 34 2.2.4 La couche d’accès aux données . . . 36
2.3 Synthèse sur le projet CloViS et problématique . . . . 37
2.1
Définition et historique de CloViS
C
loViS est l’acronyme de : Cloud Virtualized Storage. CloViS est un intergiciel de gestion de données développé au sein du laboratoire IRIT (Institut de Recherche en Informatique de Toulouse), qui procède à la virtualisation de ressources de stockage hétérogènes et distribuées et permet un accès d’une manière uniforme et trans- parente. Il possède la particularité de mettre en adéquation les besoins des utilisateurs et les ressources du système par le biais de qualités de service définies sur des volumes virtuels. CloViS est le fruit de la tâche “Stockage sécurisé” du projet SVC (Secured Virtual Cloud) financé par le Font National pour la Société Numérique “Investissement d’avenir” et qui entre dans une phase de valorisation portée par la SATT Toulouse- Tech-Transfer.CloViS est la suite logique du projet ViSaGe (Virtualisation du Stockage appliquée
aux Grilles informatiques) qui est un intergiciel de grille offrant des services de stockage
large-échelle en agrégeant des ressources physiques de stockage distribuées. ViSaGe a été développé dans le cadre du projet éponyme labellisé par le RNTL en 2005. Plusieurs
29 Chapitre2. Le projet CloViS acteurs (issus de laboratoire de recherche de pointe et industriels) ont participé à ce projet RNTL tels que CS (Communications et Systèms), IRIT, SEANODES et EADS. Ce projet a pris fin officiellement en 2007 avec une première version opérationnelle. Les travaux ont ensuite continué au sein du laboratoire IRIT [75].
CloViS est un intergiciel qui s’installe sur des serveurs linux. Sa vocation est de permettre l’agrégation de ressources de stockage hétérogènes et distribuées sur dif- férents nœuds pour offrir des espaces de stockage virtualisés, accessibles de manière transparente et garantissant des qualités de services définies. Ces ressources de sto- ckage peuvent être différentes, que ce soit en ce qui concerne leurs tailles, leurs bandes passantes ou leurs latences. CloViS offre une vue unifiée de l’espace de stockage in- dépendamment des ressources de stockage utilisées. La figure 2.1 montre les différents niveaux d’abstraction opérés par CloViS. Le niveau d’abstraction le plus élevé pour
Figure 2.1 – Niveaux d’abstraction de CloViS
CloViS correspond à une organisation virtuelle (VO). L’espace de stockage est donc structuré en organisations virtuelles. Pour le fournisseur de stockage dans le nuage, une organisation virtuelle peut, par exemple, correspondre à un client particulier. De plus, un client peut avoir de nombreux départements et devrait être autorisé à assurer l’isolation entre ses espaces de stockage. Dans chaque organisation virtuelle, l’espace de stockage global dédié à un client peut donc être divisé en de nombreux volumes logiques (LV). Ces volumes logiques vont permettre la lecture et l’écriture des données par le biais d’une couche d’accès client (système de gestion de fichier compatible POSIX, bi- bliothèque d’entrées/sorties spécifique, etc.). Pour assurer la persistance des données, les volumes logiques s’appuient sur les ressources de stockage physiques partagées au niveau de chaque nœud. Ainsi, le fournisseur de stockage peut, au niveau de chaque
2.1. Définition et historique de CloViS 30 nœud de ses différentes grappes de serveurs (cluster), préciser le pourcentage d’espace disque à accorder pour chaque organisation virtuelle. La définition, par le fournisseur de stockage, des ressources physiques allouées à une organisation virtuelle peut ainsi prendre en compte la nature des disques sous-jacents (vitesse, usure) en fonction des demandes du client.
Le fournisseur de services cloud (CSP : Cloud Service Provider ) doit permettre la différentiation de services. Par exemple, on peut avoir besoin d’un système de stockage très rapide pour exécuter les services qui consomment de la bande passante disque et un système de stockage un peu lent mais très fiable pour l’archivage des résultats produits par ces services. Le CSP peut donc allouer de l’espace de stockage sur SSD pour le premier cas et de l’espace sur de nombreux disques classiques pour le deuxième. En fonction des exigences du client, le CSP va affecter certaines ressources de stockage à la VO. Ainsi que nous l’avons souligné, différents clients peuvent avoir des besoins différents, et même un seul client peut avoir besoin de nombreuses caractéristiques d’espace de stockage. Ainsi, chaque volume logique peut utiliser de nombreuses qualités de services pour le stockage des données. Ces qualités de services sont implémentées dans les volumes logiques par le biais de conteneurs (CAN : Container ). Ce niveau supplémentaire dans la hiérarchie du stockage de CloViS, masqué à l’utilisateur, est utilisé par le virtualiseur pour la mise en œuvre des politiques du fournisseur évoquées précédemment. Un volume logique est donc composé de plusieurs conteneurs possédant chacun des caractéristiques spécifiques en fonction des demandes de stockage effectuées par le composant d’accès client. Chaque volume logique a un conteneur par défaut qui est associé à une qualité de service spécifique. Chaque fois qu’une donnée est écrite, la qualité de service à lui attribuer doit être précise. Lorsque cette qualité de service est modifiée, CloViS cherche un conteneur qui implémente cette QoS sur ce volume logique. Si un tel conteneur ne peut être trouvé, un nouveau conteneur est crée en utilisant les ressources de stockage disponibles déclarées au niveau de l’organisation virtuelle. La donnée est alors déplacée du conteneur original vers le conteneur qui implémente la qualité de service requise.
L’utilisation d’un volume logique requiert donc les étapes suivantes : 1. Création d’une organisation virtuelle
2. Partage des ressources de stockage et affectation à une organisation virtuelle 3. Création d’un volume logique dans cette organisation virtuelle en précisant la QoS
par défaut
Si l’accès doit se faire par le biais d’un système de gestion de fichiers, alors il faut aussi : 4. Formater le volume logique
5. Monter le système de gestion de fichier virtualisé sur les nœuds devant lire et/ou écrire dans le volume logique.
Les trois premières opérations sont de la responsabilité du fournisseur de service tandis que les deux dernières sont mises en œuvre par le client.
31 Chapitre2. Le projet CloViS