FLASH INFORMATIQUE FI



L’évolution du système robotisé STK de stockage de données informatiques sur cartouche magnétique




Felipe VALENZ


Introduction

Le système robotisé de stockage de données informatiques sur cartouche magnétique STK du Service informatique central (SIC) provient du constructeur américain StorageTek® basé au Colorado. Son système robotisé de grande taille est le plus répandu et le plus performant dans le monde informatique, ceci étant démontré par ses nombreuses années d’existence.

Notre système STK est composé de deux silos (PowderHorn) ayant chacun à l’intérieur un robot pivotant sur un axe central avec un double système de pinces ayant le rôle de mains et de caméras vidéo ayant le rôle d’yeux. Les parois des silos sont composées de panneaux (panels) avec des cases à l’intérieur où se situent les cartouches (support physique de la bande magnétique). Les cartouches ont un code-barre avec des numéros identifiant chaque cartouche. C’est ce code-barre que lit le robot afin de vérifier qu’il traite la bonne cartouche.

Des unités de lecture/écriture (drives) sont implantées sur la face extérieure des silos. Notre configuration actuelle a deux types d’unités (drives) avec interface SCSI :

• le drive 4480 pour des cartouches type IBM 3480 à 200 et 250 MB de capacité (non comprimé), datant des années 1980
• le drive SD3 pour des cartouches type Redwood à 10, 25 et 50 GB de capacité (non comprimé), datant du milieu des années 1990.é

Notre configuration compte 4 unités de type 4480 et 3 de type Redwood.

Selon les cas, la compression permet de doubler la capacité effective.

Les accès pour une requête (montage ou démontage d’une cartouche) et pour une lecture/écriture se font, chacune, par des voies distinctes :

• une requête du client (la machine ayant le logiciel permettant la communication avec STK) est faite à travers le réseau TCP/IP vers le serveur du robot, une station Sun (appelée stksun) ; celle-ci gère une base de données (Oracle) des cartouches avec leur identificateur et elle traduit pour le système robotisé, grâce à son logiciel ACSL, la demande à la librairie des robots (LMU) de monter/démonter une cartouche dans une unité dédiée au client.
• l’écriture/lecture d’une cartouche est faite par une liaison directe entre l’interface (SCSI dans notre cas) du client (computer) et l’unité de contrôle (LCU) des unités (drives).é

Le choix de STK en 1989 fut le résultat du projet AutoCar qui a fait un appel d’offre pour l’automatisation de l’accès 24h/24 et 7j/7 aux cartouches utilisées par la machine Cray-2. Trois constructeurs ont répondu à ce projet : StorageTek (STK), IBM et Comparex.

Avec le choix de STK il fallait en plus choisir la configuration, basée sur un serveur IBM (avec une machine MVS) ou sur le tout nouveau serveur Unix (avec une machine SunOS). Le SIC a eu le courage (car le serveur Unix venait de naître) de choisir Unix. Ce choix s’est montré tout à fait bon jusqu’à nos jours. Le choix Unix était logique car il était le système d’exploitation dominant à l’EPFL et au SIC.

A présent un seul client existe pour STK : le serveur de calcul parallèle eridan (Origin3800).

Ce système robotisé STK de stockage de données informatiques fonctionnant en permanence sert à l’archivage DMF (Data Migration Facility : système intelligent, crée par Cray Research et actuellement propriété de SGI, qui fait la migration automatique, d’après des critères définis, de fichiers depuis les disques vers des cartouches) et aux back-up’s (sauvetages) de fichiers systèmes et utilisateurs. Quelques utilisateurs d’eridan ont également un accès direct à leurs cartouches présentes dans les robots.

Les backups sont de deux types : full back-up (1 fois par semaine) et incrémental (tous les jours).

Historique de l’évolution

La toute première configuration STK au SIC (1989) était composée d’un seul silo (LSM 4410) avec des drives 4480 (type IBM 3480) servant le client Cray–2.

Un deuxième robot de nouvelle génération (LSM 9310) s’est ajouté au premier en 1994 pour construire une nouvelle configuration à deux silos répondant à de nouveaux besoins, avec deux nouveaux drives 4480 et un nouveau LCU de plus. Cette nouvelle implantation robotisée pour le stockage allait servir deux clients, les machines Cray du SIC : pascal (serveur de calcul scalaire/vectoriel) qui en plus servait de frontale à la machine T3D (serveur de calcul parallèle), et nestor (serveur de fichiers, Cray YMP EL).

STK incorpore la technologie hélicoïdale D3 avec ses nouveaux drives Redwood et en 1996, le SIC en achète deux unités avec leur contrôleur CTU (Controller Tape Unit) inclus dans un seul cabinet. La capacité de stockage d’une cartouche passe de 200/250 MB à 10/25/50 GB !

La Section Explotation (SE) du SIC exploite alors toujours les ordinateurs Cray pascal et T3D et c’est pascal qui a accès aux 2 unités RedWood par des interfaces ESCON.

En 1995, remplacement de la machine pascal, serveur de calcul scalaire/vectoriel par une machine moins chère de puissance presque similaire : une Cray J90se (nommée merope).

La Direction de l’Ecole propose comme serveur de calcul parallèle (en remplacement de la machine Cray-T3D) la machine expérimentale Swiss-Tx, un cluster de processeurs Alpha.

En même temps le besoin d’un serveur SMP se fait sentir et le SIC installe une machine parallèle : Origin2000 (nommée orion qui devient plus tard eridan) de la compagnie SGI. Une unité Redwood avec interface SCSI sera réservée pour eridan et l’autre pour merope.

En 1998, une troisième unité Redwood est achetée avec un switch permettant la connexion aux deux machines merope et eridan.

Mais la technologie D3 Redwood se montre peu fiable après plus de 4 ans d’utilisation et elle demande des interventions d’entretien plus fréquentes.

Début 2001, la machine Cray J90se merope est arrêtée définitivement.

Au début de la deuxième moitié de 2001, la machine Origin2000 eridan est remplacée par une Origin3800 qui conserve son nom.

Situation actuelle

La SE exploite donc deux silos STK, 4 unités 4480 et 3unités Redwood. La machine cliente de STK est le serveur parallèle eridan (Origin3800).

La fin du support par STK des équipements suivants a été annoncée pour la fin de 2002 :

• 4410 Library Storage Module (notre LSM, i.e., notre tout premier silo avec son robot datant de 1989)
• 4411 Library Control Unit (notre LCU connecté au LSM 4410)
• 4430 Library Management Unit (notre LMU, l’interface qui fait la communication entre la station stksun et nos deux LSM’s).
• SD-3 Redwood cartridge units (nos 3 unités Redwood).é

Nouvelles technologies

L’évolution des technologies de bandes magnétiques avec l’annonce des unités STK 9940B capables d’enregistrer des cartouches de 200 GB (non comprimé), permet d’envisager de réduire la configuration actuelle. L’ensemble des données peut être concentré dans le PowderHorn 9310. Le 4410, dont le support va s’arrêter, peut être supprimé. De même, les unités de cartouches 4480 et SD-3 peuvent être remplacées avantageusement en tout ou partie par les nouvelles unités 9940.

Les avantages principaux de ces aménagements sont :

• gain de place (un silo au lieu de deux) ;
• réduction des coûts de maintenance ;
• modernisation et mise en place d’une infrastructure pouvant prendre en charge les besoins de stockage futurs ;
• amélioration de la fiabilité des unités à haute capacité ;
• amélioration des performances ;
• durée de vie (selon le fournisseur, l’ensemble de la configuration sera supporté au moins 10 années).é

Projets Serveur de Backup Veritas et Serveur de Fichiers AFS

Le robot n’est pas attribué à un client particulier. Son architecture lui permet d’être au service de nombreux clients ou services. En particulier, selon l’évolution des services de fichiers, le robot pourrait être intégré dans une architecture de type NAS (Network Attached Storage) ou SAN (Storage Area Network).

Le projet Serveur de Backup global (archivage généralisée) devrait démarrer pour cet automne. Ce Serveur de Backup basé sur Veritas/NetBackup sera le second utilisateur du robot STK. Et comme ce Serveur de Backup aura plusieurs clients (dont le Serveur de Fichiers AFS déjà installé mais pas encore en exploitation publique), on prévoit une forte augmentation de l’utilisation du robot STK.



Cherchez ...

- dans tous les Flash informatique
(entre 1986 et 2001: seulement sur les titres et auteurs)
- par mot-clé

Avertissement

Cette page est un article d'une publication de l'EPFL.
Le contenu et certains liens ne sont peut-être plus d'actualité.

Responsabilité

Les articles n'engagent que leurs auteurs, sauf ceux qui concernent de façon évidente des prestations officielles (sous la responsabilité du DIT ou d'autres entités). Toute reproduction, même partielle, n'est autorisée qu'avec l'accord de la rédaction et des auteurs.


Archives sur clé USB

Le Flash informatique ne paraîtra plus. Le dernier numéro est daté de décembre 2013.

Taguage des articles

Depuis 2010, pour aider le lecteur, les articles sont taggués:
  •   tout public
    que vous soyiez utilisateur occasionnel du PC familial, ou bien simplement propriétaire d'un iPhone, lisez l'article marqué tout public, vous y apprendrez plein de choses qui vous permettront de mieux appréhender ces technologies qui envahissent votre quotidien
  •   public averti
    l'article parle de concepts techniques, mais à la portée de toute personne intéressée par les dessous des nouvelles technologies
  •   expert
    le sujet abordé n'intéresse que peu de lecteurs, mais ceux-là seront ravis d'approfondir un thème, d'en savoir plus sur un nouveau langage.