Для любой компании, будь то крупная корпорация или малое предприятие, в современных реалиях важно активное внедрение новых технологий, которые позволят не отстать от конкурентов и справиться с нарастающими объемами и скоростями информационных потоков.
В частности, для адекватного взаимодействия с потребителями, гибкой реакции на изменения рынка и стабильного развития бизнесу необходима отлаженная и эффективная IT-инфраструктура. Чтобы не заниматься самостоятельно ее созданием, интеграцией и обслуживанием и не тратить на это ресурсы, многие компании принимают на вооружение готовые решения – конвергентные и гиперконвергентные системы.
Что такое конвергентные системы (инфраструктура)
Конвергентная инфраструктура, или система (Converged Infrastructure или CI) – это объединенные на общей платформе (как правило, в одном корпусе) вычислительные устройства, СХД, сетевые устройства и средства виртуализации серверов, то есть основные элементы ЦОД. Объединение этих компонентов проходит и на программном уровне, через инструменты управления, виртуализации и защиты данных.
Конвергентные инфраструктуры являются преднастроенными, то есть все аппаратныме средства в этом комплексе предварительно настраиваются под решение конкретных задач: поддержку специальных приложений, размещение баз данных, создание инфраструктуры виртуальных рабочих столов. Наращивание мощности CI возможно по мере надобности – добавленные СХД, серверные узлы и коммутаторы интегрируются в систему с помощью ПО виртуализации.
Конвергентная система, как правило, доступна от одного поставщика (при том, что она может быть укомплектована решениями различных производителей). Это упрощает сервисное обслуживание и техническую поддержку любого элемента платформы, которые проводятся через «единое окно».
Наглядный пример конвергентной инфраструктуры – FlexPod, совместная разработка компаний Cisco и NetApp. Серверное оборудование UCS и сетевые компоненты серии Nexus предоставлены компанией Cisco, СХД серии FAS поставила компания NetApp. Полученная система обладает хорошими гибкостью, масштабируемостью и отказоустойчивостью.
Что такое гиперконвергентная система
Гиперконвергентная инфраструктура (Hyperconverged Infrastructure или HCI) – система, построенная на базе инфраструктуры CI, однако в HCI общая платформа объединяет не разнородные компоненты, а унифицированные аппаратные узлы, серверы форм-фактора 2U на базе архитектуры х86. В минимальной конфигурации HCI имеется два или три таких сервера, поэтому уже на старте гиперконвергентная инфраструктура показывает высокий уровень отказоустойчивости и возможностей резервирования.
HCI можно масштабировать неограниченным числом типовых узлов (изымать их тоже возможно, когда это требуется), а специальное ПО виртуализации автоматически, не прерывая работы всей системы, интегрирует эти сервера в общий ресурсный пул. Иными словами, гиперконвергентная инфраструктура полностью программно-определяема.
Помимо четырех ключевых компонентов, в гиперконвергентную инфраструктуру также входят дополнительные элементы – ПО для резервного копирования, устройства мгновенной съемки, инструменты для промежуточного сжатия и дедупликации данных, системы, оптимизирующие работу глобальной вычислительной сети (ГВС).
На рынке HCI в основном представлены продукты компаний Dell EMC, Nutanix и HPE. Комплектация аппаратного и программного обеспечения от каждого поставщика рассчитана на различные рабочие нагрузки. Например, Dell EMC предлагает пять аппаратно-ориентированных платформ VxRai со следующим функционалом:
● серия E форм-фактора 1U, дающая сбалансированные ресурсы для машинного обучения и общего использования;
● серия P, предложение форм-фактора 2U для баз данных и других рабочих нагрузок с высокой ресурсоемкостью;
● серия V, 2U-система под виртуальные рабочие столы и рабочие нагрузки с интенсивным использованием графики;
● серия 2U S с высокой емкостью хранения;
● серия 2U G, предоставляющая универсальную аппаратную платформу для рабочих нагрузок высокой ресурсоемкости.
Другие поставщики, в частности, Nutanix, делают ставку на программный подход, причем их ПО предназначается не только для собственных гиперконвергентных устройств NX, но и для оборудования произовдства Cisco, HPE, Lenovo, Fujitsu, Inspur, IBM, Intel, Dell EMC.
Различия КС и ГКС
Хотя применение HCI и CI позволяет решить одну задачу – организовать многоуровневую IT-инфраструктуру, эти системы имеют ряд отличий в составе компонентов, принципах работы, стоечном устройстве и преимуществах использования.
В CI, как уже было сказано выше, имеются только самые необходимые компоненты, отвечающие за вычисления, виртуализацию сервера и сети и хранение данных. HCI представляет собой гибрид программного ЦОД и конвергентной инфраструктуры, имеющий более широкий функционал.
Гиперконвергентные инфраструктуры работают за счет программного обеспечения, поэтому все их операции логически обособлены от аппаратной части. ПО каждого серверного узла способно распределять рабочий функционал для всего кластера, поэтому HCI более производительны и отказоустойчивы. В конвергентной инфраструктуре оборудование распределено на так называемые строительные блоки, которые можно изолировать друг от друга.
Для HCI предусмотрено использование стоек форм-фактора 1U или 2U, в которых размещаются несколько серверов и локальных массивов хранения. В CI все компоненты находятся в одном физическом устройстве на большой стоечной платформе.
HCI позволяет организовать масштабируемые, быстродействующие, эффективные корпоративные ЦОДы благодаря возможностям оперативного развертывания, высокой гибкости и полноценной программной поддержке. Функция контроллера хранилища может быть запущена здесь для каждого кластерного узла. CI ориентированы на формирование пулов вычислительных ресурсов и хранилищ для совместного использования. Емкость ЦОД в CI контролируется через идентификацию данных в корпоративном или частном облаке или центре.
По сравнению с CI, HCI более рентабельна и технологична и быстрее развивается, что делает ее серьезным, перспективным механизмом обновления и трансформации IT-инфраструктур. Применение гиперконвергентной системы позволит сократить время развертки инфраструктуры с нескольких месяцев до нескольких дней.
Рис. Принцип гиперконвергентной и конвергентной инфраструктуры
Задачи
Несмотря на такое отставание от HCI, конвергентная инфраструктура также способна сделать IT-управление эффективным и ускорить развертывание проекта. Так, например, CI обеспечивает:
● централизованное управление функционалом и устройствами IT-инфраструктуры;
● передачу и динамическое распределение разнотипного трафика в одном потоке;
● подготовку и выделение вычислительных ресурсов за несколько часов;
● простой переход к использованию частных или гибридных облачных сервисов;
● эффективное масштабирование СХД.
Благодаря этому конвергентная инфраструктура помогает решать задачи:
● удовлетворения запросов бизнеса при ускорении информационных процессов;
● обеспечения бесперебойного обслуживания клиентов и повышения надежности и отказоустойчивости сервисов;
● наращивания объема проводимых операций при работе с большими информационными потоками и базами данных.
В целом переход к конвергентной инфраструктуре позволит компании достичь нового уровня ведения производственных и управленческих процессов, закрепить или улучшить позиции среди конкурентов.
Достоинства конвергентной системы
Поскольку конвергентная система – это готовое решение, ее использование позволяет бизнесу действовать на перспективу и добиваться поставленных целей гораздо быстрее. Этому, в частности, способствуют такие преимущества CI, как:
● проверенная и протестированная архитектура;
● простота внедрения и интуитивно понятное использование;
● наличие гарантии от производителя и специалистов по установке;
● широкие возможности увеличения мощностей и объемов системы хранения;
● наличие системы резервного копирования.
Также у бизнеса при задействовании CI появляются дополнительные возможности для координации и управления процессами и для получения технической поддержки по обслуживанию от производителя.
Недостатки конвергентной системы
При всех положительных сторонах применения конвергентной системы переход на нее будет целесообразным только при необходимости для компании в обновлении собственного парка IT. Если такой нужды нет, бизнес может потерять все прежние инвестиции, направленные на внедрение и развитие IT-инфраструктуры, из-за отказа от старой техники до окончания сроков ее амортизации.
Также дополнительные траты при выборе конвергентной модели могут понести компании, работающие в условиях ограничений на доступ к данным. Это связано с необходимостью создания изолированных систем и защиты хранящихся в них сведений.
Кроме того, компания, которая собирается воспользоваться конвергентным решением, должна оценить достаточность ресурсов у сервис-провайдера под растущие нагрузки. Такой предварительный расчет поможет избежать перемещения оборудования с одной CI на другую.
Стоит отметить, что определенные сложности могут быть вызваны заточенностью некоторых готовых решений под выполнение узкопрофильных задач, или, наоборот, их универсальностью. В любом случае, потребуется адаптировать инфраструктуру к условиям предстоящей эксплуатации.
Строительство КС
Построить конвергентную инфраструктуру можно двумя способами.
Первый способ предполагает подбор аппаратных компонентов самим поставщиком по результатам оценки общего состояния оборудования, установленного у заказчика. Критерием этого подбора является производительность предлагаемых систем под текущие или планируемые нагрузки.
Для такого варианта используются готовые ключевые модули от основных вендоров – Cisco, HP, Dell, а также дополнительное аппаратное обеспечение для масштабирования системы при росте нагрузок.
Более удобным и выгодным способом строительства конвергентной системы считается референсное решение с возможностью масштабирования модулями с разными сочетаниями компонентов под заявленные нагрузки.
Заключение
Перспектива использования конвергентных решений выглядит следующим образом. IT-инфраструктуры на базе этих систем станут основой для создания частных облаков для крупных компаний, которые смогут сохранить за собой контроль над безопасностью и управляемость IT. Это станет возможным благодаря развитию гибридных сред с поддержкой виртуальных серверов, контейнеризацией сервисов и оперативным распределения рабочих нагрузок между хостингами.
Кроме того, выпуск крупнейшими вендорами готовых модулей под конвергентные системы сделает их более масштабируемыми и эффективными для строительства корпоративных IT-инфраструктур.
