PUMA SE est l'un des plus grands fabricants et détaillants mondiaux de chaussures, de vêtements et d'accessoires pour les athlètes dans une variété de sports. Son mantra est Forever Faster, avec pour impératif d'être « la marque de sport la plus rapide au monde ».
Pour PUMA, cette volonté de vitesse s'applique aussi au numérique. Son activité repose sur les applications rapides utilisées par ses effectifs du monde entier et ses partenaires : fournisseurs, distributeurs, revendeurs, magasins d'entreprises et retailers en ligne comme Amazon. Ces outils sont alimentés par des informations détaillées sur les produits, les pièces et les prix issues de la base de données de production principale, qui doit fonctionner à la vitesse de l'éclair. Comme l'explique Herbert Wirkner, architecte technique et administrateur de base de données chez PUMA, « si aucune donnée ne sort, aucun produit ne peut être vendu ».
Auparavant exécutée via le logiciel IBM Db2, avec haute disponibilité et reprise après sinistre (HADR) dans deux clusters de serveurs, cette base de données supporte les applications de production pour le développement de produits, l'approvisionnement, le commerce en ligne et d'autres fonctions. Le problème ? Les utilisateurs demandaient souvent l'ajout de nouveaux services et fonctionnalités, comme des interfaces personnalisées et des API, à ces applications. Aussi, les responsables informatiques de PUMA ont choisi de changer de stratégie : ne plus modifier directement les applications de base, et développer à la place ces nouveautés en tant que microservices basés sur le cloud dans des conteneurs Red Hat OpenShift.
« Les microservices sont en adéquation parfaite avec notre mantra de rapidité », précise Herbert Wirkner. « En les utilisant, nous allons beaucoup plus vite qu'auparavant pour ajouter des fonctionnalités à nos applications. »
Mais en déployant de nombreux nouveaux microservices, PUMA s'exposait à terme à une augmentation du workload de la base de données. C'est cette question qui a amené l'entreprise à revoir son environnement afin qu'il livre la puissance et l'évolutivité suffisantes pour traiter cette charge de transactions croissante.
Mises à niveau plus rapides
Le déploiement de la fonctionnalité IBM Db2 pureScale – une mise à niveau majeur – n'a pris que 6 mois de la conception à la mise en service
Une grande capacité
Les tests de charge ont montré que le nouveau système pouvait prendre en charge 300 à 400 % plus d'utilisateurs qu'auparavant.
Évolutivité à grande échelle
Si les microservices augmentent les workloads de la base de données, le système peut être étendu à 128 serveurs
La nature critique de la base de données posait un défi : elle devait être disponible 24 h/24 partout dans le monde, mais de son côté le système nécessitait d'être mis hors ligne pour la maintenance de routine du logiciel et du matériel. Les temps d'arrêt étant inacceptables pour PUMA, ses équipes recherchaient un environnement offrant une plus haute disponible.
Pour trouver des solutions, Herbert Wirkner s'est tourné vers ARS Computer und Consulting, un partenaire commercial IBM de longue date spécialisé en ingénierie et en développement logiciel. ARS gérait depuis longtemps déjà la technologie de base de données de PUMA et œuvrait en lien étroit avec les experts IBM Db2 du laboratoire de logiciels IBM Canada à Toronto. Pour lui, c'était donc le choix idéal pour ce projet.
Il fut un temps question de partitionner la base de données entre serveurs pour gagner en performances, mais cela ne collait pas au format de la base de données. On envisagea également de mettre à niveau les clusters de serveurs HADR, mais cela écartait toute possibilité d'évolutivité pour les fonctionnalités. Au final, l'équipe a convenu que la meilleure solution était d'améliorer la base de données avec la fonctionnalité IBM Db2 PureScale, une solution de cluster conçue pour être évolutive et disponible en continu.
« De l'avis de PUMA, Db2 était une excellente source pour l'accès et le traitement des données à l'échelle de l'entreprise par leurs microservices, mais il fallait plus de puissance », déclare Roland Schock, ingénieur distingué chez ARS et consultant IBM Gold. « L'entreprise voulait passer à plusieurs serveurs pour traiter la charge de travail. La réponse se trouvait du côté de pureScale. »
Les équipes de PUMA, ARS et IBM ont commencé à concevoir le système fin 2019, avec pour mission de déployer de nouveaux clusters de serveurs physiques et des composants réseau à grande vitesse tout en améliorant le logiciel de base de données.
À l’approche de la fin d’année, les développeurs ont fait face à un dilemme. La fonctionnalité pureScale n'était pas encore active, mais le budget du projet devait expirer en décembre : fallait-il attendre ou bien maintenir le cap en supposant qu’ils pourraient résoudre les problèmes éventuels ?
« Nous avons fait confiance à IBM. Nous avons acquis les licences pour deux clusters pureScale, un pour la production et un pour les tests. » se rappelle Herbert Wirkner. « C'était la bonne décision, car maintenant ils fonctionnent à la perfection. »
Chacun de ces deux clusters pureScale se compose de quatre serveurs physiques exécutant SUSE Linux® Enterprise Server sur quatre nœuds. Quatre nœuds « membres » exécutent les workloads de la base de données et deux nœuds gèrent la mise en cache et la coordination. Cette structure permet d’accéder à la base de données de PUMA par des instances simultanées de Db2 s’exécutant sur les différents membres, le tout utilisant un stockage virtuel partagé et coopérant comme un système unique.
L'architecture fournit une puissance de traitement importante, pouvant réunir jusqu'à 128 serveurs. Les gains de performances sont quasiment linéaires : IBM rapporte que le débit global est presque multiplié par deux lorsque le nombre de membres double.
Pour garantir la disponibilité en cas de sinistre, les clusters de serveurs sont répartis entre deux centres de données à proximité. Si un centre de données tombe en panne, l'autre est là pour prendre le relais. Grâce à l'intégration de technologies matérielles et logicielles avancées, le système respecte en outre les exigences de tolérance aux pannes les plus strictes et peut traiter les demandes de base de données même dans des circonstances extrêmes.
Herbert Wirkner et l'équipe PUMA sont très satisfaits des résultats du projet, notamment par sa rapidité : de la conception à la mise en service, six mois ont suffi, même avec les flottements imposés par la pandémie.
« Six mois est très bon délai pour un tel projet, surtout avec le matériel, les appareils réseau et les autres éléments que nous avons dû déployer » se félicite Herbert Wirkner. « ARS et les experts Db2 d'IBM Toronto nous ont fourni la solution parfaite. »
Les chiffres de performance sont tout aussi positifs, comme en attestent les scripts de test utilisés par PUMA dans Apache JMeter pour simuler un nombre croissant d'utilisateurs accédant à la base de données via leurs applications. Les résultats sont formels : le cluster pureScale à quatre serveurs prend en charge quatre à cinq fois plus d'utilisateurs qu'auparavant. En outre, PUMA peut compter sur son évolutivité (ce cluster pouvant passer de 4 à 128 serveurs) pour faire face à tout ce que l'avenir numérique lui réserve.
La disponibilité s'est aussi accrue grâce à diverses fonctions de pureScale, comme la possibilité de mettre à niveau les serveurs sans que le système ne soit hors ligne, et la reprise systématique de la charge de travail d'un serveur défaillant par un autre membre.
De même, la maintenance logicielle de routine peut être effectuée avec des packs de correctifs en ligne sans impact sur le système. « C’est une option géniale, car je n’ai plus besoin de demander de temps d’arrêt pour les clusters en production », se réjouit Herbert Wirkner. « Je peux appliquer les packs de correctifs sans interrompre l’activité. »
Grâce à PureScale, qui livre à PUMA la vitesse, l'évolutivité et la disponibilité de base de données requises pour alimenter les microservices, l'entreprise a désormais toutes les cartes en main pour accélérer l'innovation numérique.
Basée à Herzogenaurach, en Allemagne, PUMA (lien externe à ibm.com), développe et commercialise des chaussures, des tenues et des accessoires de sport. Ciblant notamment les adeptes de la course à pied, du football, du golf, du basketball et les sports motorisés, PUMA opère dans 120 pays et emploie plus de 13 000 personnes. En 2020, l'entreprise affichait un chiffre d'affaires de 5,2 milliards d'euros et un bénéfice brut de 2,5 milliards d'euros.
Basé à Munich, en Allemagne, ARS (lien externe à ibm.com) est spécialisé dans les services d'ingénierie logicielle et de développement. Fondée en 1992 et employant environ 70 personnes, ARS est un champion IBM et un partenaire commercial de niveau Gold. En 2018, ARS a rejoint TIMETOACT GROUP, qui emploie plus de 700 personnes sur 16 sites en Allemagne, en Autriche et en Suisse.
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