Université nationale corporative, Université d'Osaka

En avril 2000, l’Université d’Osaka a créé le « Centre Cybermedia » en regroupant des installations existantes comme le Centre de Calcul à Grande Échelle et le Centre de Formation au Traitement de l’Information. Nous avons voulu établir un centre à l’échelle de l’université, travaillant en collaboration avec les organismes d’enseignement et de recherche. De plus, le ministère de l'Éducation, de la Culture, des Sports, des Sciences et de la Technologie (MEXT) a reconnu le Centre Cybermedia en tant que « Centre Interdisciplinaire d’Utilisation et de Recherche d’Infrastructures d’Information à Grande Échelle ». Ce centre fait partie de huit pôles similaires facilitant l’usage conjoint et la recherche sur des supercalculateurs interconnectés via un réseau, en partenariat avec l’Université de Hokkaido, l’Université de Tohoku, l’Université de Tokyo, l’Institut de Technologie de Tokyo, l’Université de Nagoya, l’Université de Kyoto et l’Université de Kyushu.

« Les supercalculateurs consomment beaucoup d’énergie, c’est pourquoi leur exploitation efficace représente un défi majeur face à la hausse des coûts de l’électricité », explique Reiki Kashiwazaki, professeur adjoint à l’Information Initiative Organization / Cybermedia Center de l’université d’Osaka. La réduction des coûts étant une priorité urgente, l’université a lancé dès 2009 des initiatives pour améliorer l’efficacité énergétique des composants comme les processeurs et la mémoire. Pour cela, elle a misé sur la virtualisation d’un maximum de systèmes internes hors supercalculateurs. Cela a abouti à l’intégration de systèmes décentralisés au sein du « Osaka University Campus Cloud », que nous appelons désormais « Handai Cloud ». Pourtant, Kashiwazaki souligne que le Handai Cloud a rencontré plusieurs défis majeurs.

En 2009, nous n’avions aucune estimation précise de l’échelle à laquelle bâtir l’infrastructure de virtualisation, ce qui nous a conduits à définir la politique de construction sans vision claire. Cela a entraîné des chevauchements fonctionnels et un déséquilibre dans la conception du système, manquant de cohérence. Par exemple, pour les ADC (Application Delivery Controllers), les pare-feu et les routeurs, nous avons déployé des modèles haut de gamme provenant de différents fournisseurs. Cette approche a provoqué un décalage important entre les ressources nécessaires et celles réellement fournies, tout en imposant une lourde charge opérationnelle aux administrateurs pour gérer chaque modèle individuellement.

En septembre 2014, l’Université d’Osaka a construit le « IT Core Building » comme cœur du Cybermedia Center, suscitant un grand intérêt dans le secteur éducatif. Ce bâtiment sert de centre de données pour centraliser tous les équipements informatiques, y compris le Handai Cloud, et offre des ressources de calcul puissantes — un supercalculateur vectoriel et un cluster de PC — accessibles au sein de l’université comme à l’extérieur.

« Lors de l’achèvement du bâtiment informatique central, nous avons saisi l’occasion pour reconstruire le Handai Cloud de première génération, dont les contrats de location de matériel arrivaient à échéance. Nous voulions améliorer les failles de son architecture et créer un Handai Cloud de deuxième génération, en intégrant des technologies innovantes dans sa conception », se souvient le professeur adjoint Reiki Kashiwazaki.

Lors du remplacement en 2014, nous avons exploité les données issues de l’infrastructure de virtualisation utilisée depuis cinq ans pour ajuster précisément la capacité requise. Ainsi, même si le Handai Cloud, qui gère plus d’une centaine de systèmes, a été analysé pour l’équilibrage de charge, nous avons constaté qu’il ne supportait pas un trafic important. Par ailleurs, les exigences strictes du SLA interdisant toute interruption n’étaient pas justifiées quantitativement, ce qui nous a amenés à conclure que les ADC (Application Delivery Controllers) et les pare-feu n’avaient pas besoin de spécifications excessives.

En construisant le bâtiment informatique central, nous avons intégré deux systèmes d'information existants au cloud du campus. Cela a cependant engendré des inefficacités : il fallait utiliser deux pare-feu 2U et un ADC 2U pour le fonctionnement, ce qui occupait trop d’espace et consommait plus d’énergie que nécessaire.

La solution qui a retenu l’attention de Kashiwazaki provient d’un intégrateur système proposant l’équipement ADC de F5 Networks, le BIG-IP Local Traffic Manager (BIG-IP LTM), associé au pare-feu haute performance BIG-IP Advanced Firewall Manager (BIG-IP AFM), réunis au sein d’une plateforme unique.

« BIG-IP LTM/AFM vous permet d’évoluer d’une configuration minimale à une configuration d’entreprise avancée, tout en restant abordable, ce qui représentait un atout majeur. De plus, gérer à la fois l’ADC et le pare-feu sur un seul équipement a permis à notre équipe technique réduite de piloter le système sans surcharge », explique Kashiwazaki.

À l'université d'Osaka, nous avons évalué plusieurs produits répondant aux exigences de base en comparant leurs fonctions et leurs performances dans une matrice pour remplacer l'ADC et le pare-feu. Nous avons réduit les choix à trois modèles lors de la sélection finale. Par rapport aux solutions séparées proposées par d’autres fournisseurs, nous avons identifié la solution intégrée utilisant BIG-IP LTM/AFM comme la plus rentable. Son succès éprouvé sur le marché mondial a également pesé dans la décision. Après ce processus, un appel d’offres a eu lieu en septembre 2014, et nous avons officiellement adopté BIG-IP LTM/AFM.

■ Optimiser l’utilisation haute densité et performante du HPC

« BIG-IP LTM/AFM s’est révélé très compétitif en termes de prix face aux solutions distinctes proposées par d’autres fournisseurs », explique Kashiwazaki. « De plus, BIG-IP LTM/AFM réunit les fonctions d’ADC et de pare-feu dans un équipement 2U. Avec l’ajout de commutateurs L2/L3, toute l’infrastructure tient aisément sur deux baies, garantissant une exploitation HPC dense et efficace, tout en allégeant considérablement la configuration pour les administrateurs. C’était un critère déterminant. »

■ Handai Cloud fait de la migration vers le cloud public sa politique fondamentale

Kashiwazaki reconnaît ces avantages, mais il précise que l’Information Initiative Organization de l’Université d’Osaka suit une politique stricte de migration vers le cloud public autant que possible, plutôt que d’étendre l’infrastructure de virtualisation locale. « Toutefois, si l’utilisation du Handai Cloud augmente, générant un trafic plus important et réclamant un débit supérieur de l’ADC, la gamme BIG-IP LTM comprend des modèles plus performants. Cela nous garantit que nous pourrons continuer à exploiter les solutions F5 Networks en cas de besoin », souligne Kashiwazaki.

Vous pouvez booster les performances du BIG-IP LTM en ajoutant simplement des licences en option, ce qui explique pourquoi les solutions ADC de F5 Networks rencontrent un tel succès mondialement. Kashiwazaki considère également cette flexibilité comme un avantage majeur.

■ BIG-IP : La pièce finale qui a complété le puzzle

En repensant à ce projet, Kashiwazaki déclare : « BIG-IP a été la pièce du puzzle qu’attendait parfaitement l’Université d’Osaka. Avec un budget limité, ce produit nous a offert toutes les fonctionnalités essentielles, s’insérant naturellement comme la dernière pièce complétant le système. » Il insiste sur le fait que choisir le bon produit pour leurs besoins était une vraie rencontre prédestinée.

F5 Networks Japan, qui a accompagné la reconstruction du Handai Cloud avec BIG-IP, accorde une grande importance à ce partenariat et s’engage à soutenir durablement les innovations de l’Université d’Osaka et du Cybermedia Center grâce à un système d’assistance solide et une gamme variée de produits flexibles.