Cloud Storage : comment fonc­tionne le stockage Cloud ?

Avec les sau­ve­gardes dans le Cloud (en anglais Cloud storage), on dispose aujourd’hui de solutions de stockage qui ne né­ces­si­tent pas de matériel personnel pour stocker et rendre ac­ces­sibles des photos, des vidéos ou des documents en dehors de son propre système. Comment fonc­tionne un tel service ? Et quels sont les avantages et les in­con­vé­nients de la sau­ve­garde des données dans le Cloud ?

Qu’est-ce qu’une sau­ve­garde dans le Cloud ?

Le stockage Cloud est un espace de stockage mis à la dis­po­si­tion des uti­li­sa­teurs sur un réseau (gé­né­ra­le­ment Internet). Cette mémoire n’est pas située sur l’appareil de l’uti­li­sa­teur, mais sur un ou plusieurs serveurs externes. Dans la plupart des cas, il s’agit des serveurs de four­nis­seurs spéciaux qui offrent l’espace de stockage en partie gra­tui­te­ment, en partie pour un montant mensuel ou annuel. Ce modèle, appelé stockage dans le Cloud public (public Cloud storage), permet de moduler à la fois le volume de stockage et les coûts en fonction des besoins.

Le stockage Cloud privé (private Cloud storage) en est une al­ter­na­tive située sur des serveurs dans un réseau privé, gé­né­ra­le­ment un réseau d’en­tre­prise, n’étant ac­ces­sible qu’aux uti­li­sa­teurs de ce réseau. Dans ce cas, l’opérateur (l’en­tre­prise elle-même ou un tiers) a le contrôle total du stockage, mais il est également res­pon­sable du matériel et de l’ad­mi­nis­tra­tion né­ces­saires. Le stockage Cloud hybride est une troisième variante, dans laquelle la solution de sau­ve­garde Cloud interne privée est liée à un stockage en ligne externe. Ceci est par­ti­cu­liè­re­ment in­té­res­sant pour les en­tre­prises qui ont besoin d’un espace de stockage interne pour les données sensibles d’une part et de capacités fa­ci­le­ment ex­ten­sibles et ac­ces­sibles au public d’autre part.

Comment fonc­tionne le stockage Cloud ?

Quel que soit le type de stockage Cloud, le principe de fonc­tion­ne­ment peut être expliqué comme suit : le four­nis­seur du stockage fournit une in­fras­truc­ture in­for­ma­tique qui permet une gestion souple et sécurisée des serveurs souhaités. Ces serveurs ne fonc­tion­nent pas comme des systèmes in­dé­pen­dants dans le cadre du service de stockage Cloud offert, mais comme un groupe. Pour ce faire, l’espace disque (avec d’autres com­po­sants tels que la mémoire ou le CPU) est vir­tua­lisé à l’aide d’hy­per­vi­seurs. Ces couches d’abs­trac­tion, qui servent de médiateur entre le matériel réel et l’en­vi­ron­ne­ment virtuel, sont appelées moniteurs de machines vir­tuelles (VMM). Elles sont divisées en deux types, les hy­per­vi­seurs de types 1 et 2 :

• Hy­per­vi­seur de type 1 (bare-metal) : logiciel de vir­tua­li­sa­tion qui repose di­rec­te­ment sur le système hôte et ne nécessite pas de système d’ex­ploi­ta­tion préins­tallé ; nécessite des pilotes ap­pro­priés (exemple : VMware ESXi).
• Hy­per­vi­seur de type 2 (hosted) : logiciel de vir­tua­li­sa­tion qui nécessite un système d’ex­ploi­ta­tion complet et installé sur l’hôte ; utilise les pilotes de pé­ri­phé­rique du système d’ex­ploi­ta­tion pour l’accès matériel (exemple : Oracle VM Vir­tual­Box).

L’accès au stockage vir­tua­lisé fonc­tionne gé­né­ra­le­ment avec le logiciel approprié. Les services publics de stockage Cloud offrent gé­né­ra­le­ment non seulement une ap­pli­ca­tion Web qui peut être chargée via le na­vi­ga­teur, mais aussi des ap­pli­ca­tions spé­ci­fiques à la pla­te­forme utilisée pour divers pé­ri­phé­riques. Avec ceci, ces uti­li­sa­teurs peuvent se connecter et ensuite accéder à la mémoire de stockage. Les fichiers déjà sau­ve­gar­dés peuvent être récupérés à partir de n’importe quel appareil com­pa­tible (or­di­na­teur, tablette, smart­phone, etc.), à condition qu’une connexion Internet active existe. Pour le stockage Cloud privé, cependant, une connexion à l’intranet ou au VPN (Virtual Private Network) est né­ces­saire pour utiliser la solution de stockage.

Quelle est l’ar­chi­tec­ture du stockage Cloud ?

En raison des exigences élevées aux­quelles une solution de sau­ve­garde Cloud doit répondre, les ex­ploi­tants dépendent d’une ar­chi­tec­ture de stockage qui surclasse le stockage tra­di­tion­nel basé sur les fichiers en termes de per­for­mances. Ce type de stockage, basé sur un système de fichiers hié­rar­chi­que­ment organisé, fait office de de solution standard correcte, mais il n’est guère adapté à la gestion de milliards de fichiers, y compris les mé­ta­don­nées. Les services de stockage Cloud utilisent donc deux al­ter­na­tives pour formater la mémoire de leurs propres serveurs :

1. Le Block Storage (stockage en bloc).
2. L’Object Storage (stockage par objet).

Block Storage : le format de stockage par blocs pour les données struc­tu­rées

Le stockage par blocs est un modèle de stockage flexible et lo­gi­que­ment structuré dans lequel toutes les données sont divisées en blocs de données de taille égale, qui à leur tour reçoivent leurs propres adresses. Les adresses des cellules de mémoire physique sont abs­traites, de sorte que l’em­pla­ce­ment réel des unités de stockage n’est pas pertinent pour le stockage de fichiers. Le disque dur ou le serveur sur lequel les nouvelles données sont stockées, la dis­po­si­tion in­di­vi­duelle des blocs et leur mode d’accès : tout cela peut être fa­ci­le­ment paramétré par un logiciel. Dans le Cloud, le stockage par blocs est par­ti­cu­liè­re­ment adapté comme format de stockage pour les ap­pli­ca­tions de base de données et autres pro­grammes qui tra­vail­lent avec des données struc­tu­rées.

Object Storage : or­ga­ni­sa­tion par objets de données non struc­tu­rées

Le stockage par objet est un système qui, comme son nom l’indique, stocke les fichiers sous forme d’objets, y compris les mé­ta­don­nées cor­res­pon­dantes. Grâce à un iden­ti­fiant unique, les ap­pli­ca­tions peuvent accéder à chaque objet sans qu’un système de contrôle d’accès classique soit né­ces­saire. Il n’est pas possible de modifier les objets sau­ve­gar­dés, tout chan­ge­ment entraîne la création d’un nouvel objet contenant la version modifiée du fichier d’origine. Cela fait du stockage par objet le format de stockage Cloud optimal pour les solutions de sau­ve­garde en ligne et d’archivage. De plus, la gestion par objet est bien adaptée au stockage de fichiers mul­ti­mé­dia tels que de la musique, des vidéos ou des films en lecture seule (par exemple, lors de l’uti­li­sa­tion de services de streaming).

Qu’il s’agisse de stockage en bloc ou de stockage par objet, les ex­ploi­tants peuvent choisir entre disques durs SSD ou HDD lorsqu’ils as­semblent du matériel de stockage Cloud. Les SSD se ca­rac­té­ri­sent par une meilleure vitesse de lecture et d’écriture, mais sont plus chers que les supports de stockage HDD clas­siques. Grâce à la vir­tua­li­sa­tion de l’en­vi­ron­ne­ment de stockage, il est également possible de combiner les deux types de stockage.

Les avantages du Cloud Storage

Le stockage de fichiers sur le Cloud peut être utile pour de nom­breuses raisons. L’un des avantages les plus im­por­tants de cette solution de stockage : elle vous épargne l’achat et la gestion de votre propre matériel. Si vous n’optez pas pour une solution Cloud interne, la res­pon­sa­bi­lité de toute l’in­fras­truc­ture sous-jacente incombe au four­nis­seur. Si vous utilisez le stockage Cloud pour sau­ve­gar­der vos données, l’ex­ter­na­li­sa­tion des res­sources présente un avantage sup­plé­men­taire : que l’original et la copie de sau­ve­garde ne se trouvent pas au même endroit. Ceci permet d’éviter la perte totale de données en raison d’un incendie ou d’un vol. D’autres avantages du stockage Cloud sont :

• Flexi­bi­lité : vous pouvez louer de l’espace de stockage Cloud à la demande, puis y renoncer dès que vos besoins évoluent. Si vous comptez sur votre propre matériel, cependant, vous ne vous en dé­bar­ras­se­rez pas fa­ci­le­ment si vous avez fi­na­le­ment besoin de moins d’espace de stockage.
• Sca­la­bi­lité : la vir­tua­li­sa­tion de l’en­vi­ron­ne­ment de stockage vous permet de choisir le bon volume de stockage, qui peut également être ajusté à tout moment si vous avez besoin de plus ou moins d’espace.
• Dis­po­ni­bi­lité : le stockage Cloud public est dis­po­nible à tout moment et à partir de n’importe quel appareil, tant que vous disposez d’une connexion Internet active. Ainsi, vous pouvez accéder à vos fichiers même en dé­pla­ce­ment.

Quels sont les in­con­vé­nients du stockage Cloud ?

Le Cloud Storage s’avère être une al­ter­na­tive in­té­res­sante et puissante aux solutions de stockage tra­di­tion­nelles à bien des égards. Cependant, il existe des scénarios dans lesquels la sau­ve­garde de fichiers dans le Cloud peut avoir des in­con­vé­nients. D’abord, il y a la dé­pen­dance de la connexion Internet ou intranet res­pec­tive au serveur Cloud privé interne. D’une part, la stabilité joue ici un rôle important, car si la connexion ne fonc­tionne pas, l’accès au stockage Cloud ne sera pas possible. D’autre part, la bande passante dis­po­nible est cruciale pour la bonne trans­mis­sion des données, qui peut devenir pro­blé­ma­tique, en par­ti­cu­lier sur le réseau mobile. Le stockage Cloud présente également les in­con­vé­nients suivants :

• Dé­pen­dance au four­nis­seur : lorsque vous choi­sis­sez une solution de stockage Cloud externe, vous dépendez au­to­ma­ti­que­ment du four­nis­seur choisi. Des mo­di­fi­ca­tions non sou­hai­tées de l’offre ou l’in­ter­rup­tion du service sont des éven­tua­li­tés à ne pas exclure.
• Sécurité : l’envoi de données à travers les fron­tières du réseau pose des risques de sécurité, tous les four­nis­seurs n’offrent pas le chif­fre­ment TLS/SSL des données stockées. En outre, l’in­fras­truc­ture in­for­ma­tique utilisée (par le four­nis­seur) est une cible at­trayante pour les attaques.
• Pro­tec­tion des données : en matière de pro­tec­tion des données, le stockage des données dans le Cloud est fon­da­men­ta­le­ment pro­blé­ma­tique. Étant donné que les serveurs de nombreux four­nis­seurs sont situés dans dif­fé­rents pays, le stockage des données des uti­li­sa­teurs n’est souvent pas com­pa­tible avec les di­rec­tives légales de tel ou tel pays.

Aperçu des prin­ci­paux four­nis­seurs de stockage Cloud