Partager Étendre un disque managé Azure

La fonctionnalité Disques partagés Azure est une nouvelle fonctionnalité pour disques managés Azure qui vous permet de connecter simultanément un disque managé à plusieurs machines virtuelles. Le fait d’attacher un disque managé à plusieurs machines virtuelles vous permet de déployer de nouvelles applications en cluster ou de migrer des applications en cluster existantes vers Azure.

Fonctionnement

Les machines virtuelles du cluster peuvent lire ou écrire sur le disque que vous avez attaché en fonction de la réservation choisie par l’application en cluster via les réservations persistantes SCSI (SCSI PR). SCSI PR est un standard du secteur dont tirent parti les applications qui s’exécutent sur un réseau de zone de stockage (SAN) local. L’activation des réservations persistantes SCSI sur un disque managé vous permet de migrer ces applications vers Azure en l’état.

Le partage de disques managés offre un stockage en bloc partagé accessible à partir de plusieurs machines virtuelles, qui sont exposées sous forme de numéros d’unité logique. Les numéros d’unité logique sont ensuite présentés à un initiateur (machine virtuelle) à partir d’une cible (disque). Pour la machine virtuelle, ces numéros d’unité logiques ressemblent à un stockage en attachement direct (DAS) ou à un lecteur local.

Les disques managés partagés n’offrent pas en mode natif un système de fichiers entièrement géré accessible via SMB/NFS. Vous devez utiliser un gestionnaire de cluster, comme le cluster de basculement Windows Server (WSFC) ou Pacemaker, qui gère la communication des nœuds de cluster ainsi que le verrouillage en écriture.

Limites

L’activation de disques partagés est disponible uniquement pour un sous-ensemble de types de disques. Seuls les disques Ultra et les disques SSD Premium peuvent activer des disques partagés. Chaque disque managé pour lequel la fonctionnalité Disques partagés est activée est soumis aux limitations suivantes, selon le type disque :

Disques Ultra

Les disques Ultra ont leur propre liste de limitations sans lien avec les disques partagés. Pour connaître les limitations des disques Ultra, reportez-vous à Utilisation de disques Ultra Azure.

Quand vous partagez des disques Ultra, ils présentent les limitations supplémentaires suivantes :

Les disques Ultra partagés sont disponibles dans toutes les régions qui prennent en charge les disques Ultra par défaut, et vous n’avez pas besoin de vous inscrire pour pouvoir les utiliser.

SSD Premium

  • Limités à la prise en charge d’Azure Resource Manager ou des kits SDK.
  • Activation possible uniquement sur des disques de données, et non sur des disques de système d’exploitation.
  • La mise en cache de l’hôte ReadOnly n’est pas disponible pour les disques SSD Premium avec maxShares>1.
  • Le bursting n’est pas disponible pour les disques SSD Premium avec maxShares>1.
  • Lorsque vous utilisez des groupes à haute disponibilité et des groupes de machines virtuelles identiques avec des disques partagés Azure, l’alignement du domaine d’erreur de stockage sur un domaine d’erreur de machine virtuelle n’est pas appliqué pour le disque de données partagé.
  • Lorsque des groupes de placement de proximité sont utilisés, toutes les machines virtuelles qui se partagent un disque doivent faire partie du même groupe de placement de proximité.
  • Seuls les disques de base peuvent être utilisés avec certaines versions de la fonctionnalité Cluster de basculement de Windows Server. Pour plus d’informations, consultez Configuration matérielle requise pour le clustering de basculement et options de stockage.
  • La prise en charge d’Azure Site Recovery n’est pas encore disponible.
  • Le service Sauvegarde Azure est disponible via une Sauvegarde des disques Azure (préversion).

Disponibilité régionale

Les SSD premium partagés sont disponibles dans toutes les régions où les disques managés le sont également.

Système d'exploitation requis

Les disques partagés prennent en charge plusieurs systèmes d’exploitation. Consultez les sections Windows ou Linux pour les systèmes d’exploitation pris en charge.

Tailles du disque

Pour l’instant, seuls les disques Ultra et les disques SSD Premium peuvent activer des disques partagés. Des tailles de disque différentes peuvent avoir une limite maxShares différente, que vous ne pouvez pas dépasser lors de la définition de la valeur maxShares. Pour les disques SSD Premium, les tailles de disque qui prennent en charge le partage de leurs disques sont P15 et supérieures.

Pour chaque disque, vous pouvez définir une valeur de maxShares qui représente le nombre maximal de nœuds pouvant partager simultanément le disque. Par exemple, si vous envisagez de configurer un cluster de basculement à deux nœuds, vous devez définir maxShares=2. La valeur maximale est une limite supérieure. Les nœuds peuvent rejoindre ou quitter le cluster (monter ou démonter le disque) tant que le nombre de nœuds est inférieur à la valeur maxShares spécifiée.

Notes

La valeur maxShares peut être définie ou modifiée uniquement lorsque le disque est détaché de tous les nœuds.

Plages des disques SSD Premium

Le tableau suivant illustre les valeurs maximales autorisées pour maxShares par taille de disque Premium :

Tailles du disque Limite maxShares
P15, P20 2
P30, P40, P50 5
P60, P70, P80 10

Les limites d’IOPS et de bande passante pour un disque ne sont pas concernées par la valeur maxShares. Par exemple, le nombre maximal d’IOPS d’un disque P15 est de 1100 indépendamment du fait que maxShares = 1 ou maxShares > 1.

Plages des disques Ultra

La valeur maxShares minimale est 1, alors que la valeur maxShares maximale est 5. Il n’y a aucune restriction de taille sur les disques Ultra ; un disque Ultra, quelle que soit sa taille, peut utiliser n’importe quelle valeur pour maxShares, jusqu’à la valeur maximale incluse.

Exemples de charges de travail

Windows

Les disques partagés Azure sont pris en charge sur Windows Server 2008 et versions ultérieures. Le clustering basé sur Windows repose essentiellement sur WSFC, qui gère toute l’infrastructure principale pour la communication des nœuds de cluster, ce qui permet à vos applications de tirer parti des modèles d’accès parallèle. WSFC active les options CSV et non CSV en fonction de votre version de Windows Server. Pour plus d’informations, consultez Créer un cluster de basculement.

Voici quelques exemples d’applications bien connues qui s’exécutent sur WSFC :

Linux

Les disques partagés Azure sont pris en charge sur :

Les clusters Linux peuvent tirer parti de gestionnaires de cluster comme Pacemaker. Pacemaker repose sur Corosync, ce qui autorise la communication de cluster pour les applications déployées dans des environnements hautement disponibles. Parmi les systèmes de fichiers en cluster courants figurent ocfs2 et gfs2. Vous pouvez utiliser les modèles de clustering basés sur la réservation persistante SCSI (SCSI PR) et/ou le dispositif de blocage STONITH (SBD) pour arbitrer l'accès au disque. Vous pouvez manipuler les réservations et les inscriptions à l’aide des utilitaires que sont fence_scsi et sg_persist lors de l’utilisation de SCSI PR.

Flux de réservation persistante

Le diagramme suivant illustre un exemple d’application de base de données en cluster à deux nœuds qui se sert de SCSI PR pour activer le basculement d’un nœud vers l’autre.

Cluster à deux nœuds. Une application s’exécutant sur le cluster gère l’accès au disque

Voici comment se déroule l’opération :

  1. L’application en cluster s’exécutant sur Azure VM1 et Azure VM2 inscrit son intention de lire ou d’écrire sur le disque.
  2. L’instance d’application sur VM1 prend ensuite une réservation exclusive pour écrire sur le disque.
  3. Cette réservation est appliquée sur votre disque Azure et la base de données peut dès lors écrire exclusivement sur le disque. Les écritures éventuelles provenant de l’instance d’application sur VM2 échouent.
  4. Si l’instance d’application sur VM1 cesse de fonctionner, l’instance sur VM2 peut alors lancer un basculement de base de données et prendre le contrôle du disque.
  5. Cette réservation est dès lors appliquée sur le disque Azure et celui-ci n’accepte plus les écritures en provenance de VM1. Il accepte uniquement les écritures de VM2.
  6. L’application en cluster peut mener à bien le basculement de base de données et traiter les demandes de VM2.

Le diagramme suivant illustre une autre charge de travail en cluster courante dans laquelle plusieurs nœuds lisent les données du disque de façon pour des processus parallèles en cours d’exécution, comme l’entraînement de modèles Machine Learning.

Cluster de machines virtuelles à quatre nœuds ; chaque nœud inscrit une intention d’écrire ; l’application prend une réservation exclusive pour gérer correctement les résultats d’écriture

Voici comment se déroule l’opération :

  1. L’application en cluster s’exécutant sur toutes les machines virtuelles inscrit l’intention de lire ou d’écrire sur le disque.
  2. L’instance d’application sur VM1 prend une réservation exclusive pour écrire sur le disque tout en permettant aux autres machines virtuelles de lire sur le disque.
  3. Cette réservation est appliquée sur votre disque Azure.
  4. Tous les nœuds du cluster peuvent dès lors lire sur le disque. Un seul nœud écrit en retour les résultats sur le disque pour le compte de tous les nœuds du cluster.

Flux de réservation de disques Ultra

Les disques Ultra offrent une limitation supplémentaire, soit deux limitations en tout. Pour cette raison, le flux de réservation des disques Ultra peut fonctionner comme décrit dans la section précédente, ou il peut limiter et distribuer les performances de manière plus précise.

Image d’une table représentant l’accès en lecture seule ou en lecture/écriture pour le détenteur de la réservation, l’utilisateur inscrit et autres.

Limitation des performances

Limitations des performances des disques SSD Premium

Sur un disque SSD Premium, les IOPS et le débit sont fixes. Par exemple, un P30 présente 5000 IOPS. Cette valeur reste la même que le disque soit partagé entre deux ou cinq machines virtuelles. Les limites de disque peuvent être atteintes à partir d’une seule machine virtuelle ou réparties sur plusieurs machines virtuelles.

Limitations des performances des disques Ultra

Les disques Ultra ont la capacité unique de vous permettre de définir vos performances en exposant des attributs modifiables et en vous permettant de les modifier. Par défaut, il n’y a que deux attributs modifiables, mais les disques Ultra partagés ont deux attributs supplémentaires.

Attribut Description
DiskIOPSReadWrite Nombre total d’opérations d’IOPS autorisées sur toutes les machines virtuelles montant le disque partagé avec accès en écriture.
DiskMBpsReadWrite Débit total (Mo/s) autorisé sur toutes les machines virtuelles montant le disque partagé avec accès en écriture.
DiskIOPSReadOnly* Nombre total d’opérations d’IOPS autorisées sur toutes les machines virtuelles montant le disque partagé ReadOnly.
DiskMBpsReadOnly* Débit total (Mo/s) autorisé sur toutes les machines virtuelles montant le disque partagé ReadOnly.

* S’applique uniquement aux disques Ultra partagés

Les formules suivantes expliquent comment définir les attributs de performance, car ils peuvent être modifiés par l’utilisateur :

  • DiskIOPSReadWrite/DiskIOPSReadOnly :
    • Limites d’IOPS de 300 IOPS/Gio, avec un maximum de 160 000 IOPS par disque
    • Minimum de 100 IOPS
    • DiskIOPSReadWrite + DiskIOPSReadOnly est au moins 2 IOPS/Gio
  • DiskMBpsRead Write/DiskMBpsReadOnly :
    • La limite de débit d’un seul disque est de 256 Kio/s pour chaque IOPS provisionnée, avec un maximum de 2000 Mbits/s par disque.
    • Le débit minimal garanti par disque est de 4 Kio/s pour chaque IOPS provisionnée avec une base de référence globale minimale de 1 Mbits/s.

Exemples

Les exemples suivants illustrent quelques scénarios qui montrent comment la limitation peut fonctionner notamment avec des disques Ultra partagés.

Cluster à deux nœuds utilisant des volumes partagés de cluster

Voici un exemple de cluster WSFC à 2 nœuds utilisant des volumes partagés en cluster. Dans cette configuration, les deux machines virtuelles disposent d’un accès en écriture simultané au disque, ce qui entraîne la répartition de la limitation ReadWrite entre les deux machines virtuelles et la non-utilisation de la limitation ReadOnly.

Exemple de disque Ultra à deux nœuds utilisant des volumes partagés de cluster

Cluster à deux nœuds sans volumes de partage de cluster

Voici un exemple de cluster WSFC à 2 nœuds qui n’utilise pas de volumes partagés en cluster. Dans cette configuration, une seule machine virtuelle dispose d’un accès en écriture au disque. Cela entraîne l’utilisation exclusive de la limitation ReadWrite pour la machine virtuelle principale et l’utilisation de la limitation ReadOnly uniquement par la machine virtuelle secondaire.

Exemple de disque Ultra à deux nœuds sans volumes partagés de cluster

Cluster Linux à quatre nœuds

Voici un exemple de cluster Linux à quatre nœuds avec un seul enregistreur et trois lecteurs en parallèle. Dans cette configuration, une seule machine virtuelle dispose d’un accès en écriture au disque. Cela entraîne ReadWrite l’utilisation exclusive de la limitation pour la machine virtuelle principale et l’utilisation de la limitation ReadOnly uniquement par la machine virtuelle secondaire.

Exemple de limitation dans le cas d’un disque Ultra à quatre nœuds

Tarifs Ultra

Les disques partagés Ultra sont facturés en fonction de la capacité approvisionnée, du nombre total d’IOPS approvisionnées (diskIOPSReadWrite + diskIOPSReadOnly) et du débit total approvisionné Mbits/s (diskMBpsReadWrite + diskMBpsReadOnly). Il n’y a pas de frais additionnels pour chaque montage de machine virtuelle supplémentaire. Par exemple, un disque ultra partagé avec la configuration suivante (diskSizeGB : 1 024, DiskIOPSReadWrite : 10 000, DiskMBpsReadWrite : 600, DiskIOPSReadOnly : 100, DiskMBpsReadOnly : 1) est facturé avec 1 024 Gio, 10 100 IOPS et 601 Mbits/s, qu’il soit monté sur deux machines virtuelles ou sur cinq machines virtuelles.

Étapes suivantes

Si vous souhaitez activer et utiliser les disques partagés pour vos disques managés, consultez l’article Activer la fonctionnalité Disques partagés.