Почему больше нельзя трансформироваться без гиперконвергенции

За последние 10 лет гиперконвергентные инфраструктуры прошли путь от перспективной концепции до одного из эффективных инструментов для поддержки бизнеса, в первую очередь, территориально распределенного. Особую актуальность подобные платформы приобрели в свете растущего спроса на решения для организации дистанционной работы.

Гиперконвергенция — это классический пример технологии, которая появилась в нужное время и в нужном месте. Первые коммерческие образцы подобных решений вышли на массовый рынок немногим более десяти лет назад, но сейчас объем этого сегмента исчисляется миллиардами долларов и продолжает стремительно расти. По данным исследовательской компании MarketsandMarkets, мировой рынок гиперконвергентных инфраструктур (Hyper-Converged Infrastructure, HCI) в 2020 г. достиг показателя в $7,8 млрд несмотря на общее негативное влияние пандемии, а к 2025-му он должен вырасти еще в 3,5 раза — до $27,1 млрд. Таким образом среднегодовой темп роста должен составить более 28%, что довольно много для сегмента программно-аппаратных решений. Прогнозируемые показатели выглядят вполне реальными и достижимыми, учитывая, что HCI с каждым годом находит новые сферы применения.

Несколько слов о сути явления

Современные цифровые технологии должны делать нашу повседневную жизнь проще, безопаснее и комфортнее. С точки зрения конечного пользователя обычно так и происходит. Но опорная ИТ-инфраструктура, которая остается «за кадром» несмотря на все усилия разработчиков, только усложнялась. Классический подход, когда серверы, СХД и сетевая инфраструктура представляют собой отдельные подсистемы, пускай и объединенные на базе специальных программных платформ, сам по себе становится узким местом на пути развития быстрорастущего бизнеса. В какой-то момент остро встал вопрос о необходимости действительно универсальных и глубоко интегрированных решений. И в ответ на эту потребность появились гиперконвергентные платформы.

Несмотря на довольно сложное название, в основе HCI лежит идея использования универсальных модулей для разворачивания и наращивания ИТ-инфраструктуры. В качестве базовых строительных блоков применяются серверы стандартной архитектуры, интегрированные на базе универсальной сетевой инфраструктуры, обеспечивающие одновременно как вычислительную мощность, так и пространство для хранения данных. Ключевым элементом HCI является ПО для виртуализации, которое позволяет представить все аппаратные возможности в виде универсального пула ресурсов, которым можно управлять из одной точки и динамически распределять между любым количеством пользователей.

Поскольку все основные узлы являются типовыми, то и нет никаких проблем с наращиванием мощностей или обеспечением отказоустойчивости — серверы могут добавляться или заменяться в горячем режиме, а перенастройка конфигурации происходит автоматически, в результате его достигается удобное линейное масштабирование. Кроме того, подобный подход обеспечивает более высокую производительность, по сравнению с классическими кластерами, обеспечивая оптимальное распределение вычислительных нагрузок и ресурсов хранения. Но, простота и удобство интегрированных гиперконвергентных систем востребованы, безусловно, не сами по себе, а потому что разработки, лежащие в основе платформы, позволяют эффективно решить насущные проблемы бизнеса.

Гиперконвергенция для помощи бизнесу

Благодаря тому, что интегрированные гиперконвергентные комплексы включают в себя все необходимое для построения ИТ-инфраструктуры, существенно упрощаются все процессы, связанные с инсталляцией, настройкой, развитием сопровождением ИТ-инфраструктуры. Это, во-первых, экономит время — развертывание системы занимает часы вместо дней. Во-вторых, снижается стоимость обслуживания инфраструктуры — большего результата удается добиться меньшим количеством системных администраторов. Вместе с тем получается добиться сокращения рисков, связанных с человеческими ошибками на этапах планирования и конфигурирования, обеспечить построение масштабных распределенных инфраструктур с десятками точек присутствия без необходимости поддержки высококвалифицированного персонала на местах.

С помощью HCI можно достаточно легко организовать надежную репликацию данных между площадками и обеспечить защиту ИТ-инфраструктуры организации на случай катастрофы. Есть у гиперконвергентных решений и другие преимущества, которые раскрываются в конкретных условиях применения. И если смотреть в целом, то, как правило, решение в пользу выбора гиперконвергентной системы на предприятии принимается по совокупности факторов, ключевой из которых — сбалансированность платформы.

«Особенно эффективны HCI в таких задачах как виртуализация рабочих мест (VDI), разворачивание локальных инфраструктур в небольших точках присутствия (склады, магазины, точки продаж и т.п.), создание песочниц для разработки и тестирования приложений, микросервисных архитектур на базе контейнеров, построения частных и гибридных облачных платформ с высокой долей автоматизации и самообслуживания и т.д.», — отметил Евгений Лагунцов, архитектор решений, руководитель направления ЦОД, Cisco Россия.

«Наш опыт показывает, что сценарий быстрого запуска ИТ-инфраструктуры или ее модернизации с помощью гиперконвергентных решений — самый ходовой. За счет универсальности систем они могут применяться в разных отраслях. Это может быть как ритейл, развивающий филиальную сеть, так и энергетическая компания, которая с помощью единой платформы обеспечивает унификацию ИТ и их обновление», — рассказал Александр Сысоев, руководитель направления вычислительной инфраструктуры ИТ-компании КРОК.

Таким образом, очевидно, что гиперконвергентные решения применимы для большинства организаций с развитой филиальной инфраструктурой, желающих минимизировать затраты и риски, связанные с внедрением и поддержкой ИТ-систем. Причем, как показывает практика, HCI успешно применяются как крупными и средними, так и небольшими компаниями. Гибкая архитектура позволяет начать с нескольких узлов, доведя их количество до десятков, сотен или даже тысяч по мере необходимости. Хотя пока что, особенно в российских условиях, существенная доля проектов на основе гиперконвергентных система приходится на крупные компании. Они реализуют подобные проекты на базе собственных дата-центров.

Универсальная инфраструктура HyperFlex

От общих слов теперь перейдем к конкретике и рассмотрим особенности HCI на примере одной из наиболее популярных платформ Cisco HyperFlex, которая по данным аналитической компании Forrester Research входит в тройку мировых лидеров.

Решение Cisco HyperFlex представляет собой гиперконвергентный программно-аппаратный комплекс для построения виртуализированной инфраструктуры, которое разрабатывается, внедряется и поддерживается как единое целое. Оно включает в свой состав серверное оборудование, сетевую инфраструктуру, подсистему хранения данных, гипервизор VMware ESX или Microsoft Hyper-V, а также интегрированные средства автоматизации внедрения, мониторинга, управления, обновления и масштабирования.

«Производитель утверждает, что весь процесс инсталляции и конфигурации платформы, начиная с чистых серверов и коммутаторов до полностью работоспособной системы HyperFlex, очень прост, быстр и полностью автоматизирован. Работая с такими системами, мы можем подтвердить, что при условии корректной подготовки всех необходимых ресурсов (в частности, например, выделения IP-подсетей и адресов) время развертывания системы действительно существенно уменьшается по сравнению с классическими СХД, — отмечает Александр Сысоев. — При этом внедрение HyperFlex полностью автоматизировано. Оно может выполняться либо из облака, либо с помощью виртуальной машины-инсталлятора. Инсталлятору задаются или импортируются из ранее подготовленного файла все необходимые настройки, после чего система самостоятельно проверяет и конфигурирует физическую и виртуальную сетевую инфраструктуру, серверные узлы (полностью, вплоть до прошивок и настроек BIOS), гипервизоры и, собственно, подсистему хранения данных».

Для реализации на базе HyperFlex различных сценариев построения инфраструктуры, платформа может быть развернута с использованием нескольких видов типовых узлов, каждый из которых имеет свои особенности. Есть, например, All-Flash и All-NVMe системы с поддержкой накопителей SSD и NVMe (в том числе кэширующие модули на базе Intel Optane) для задач с высокими требованиями к производительности. На другом конце спектра — модули повышенной емкости, оснащенные относительно медленными HDD-дискоами LFF формата. Между ними гибридные системы, совмещающие SSD для кэширования и HDD для долговременного хранения. Также есть специализированные узлы для нетипичных условий размещения (в т.ч. компактные версии, глубиной всего 56 см). Вариантов достаточно.

Размер одного HCI-кластера в рамках Cisco HyperFlex может составлять от 2 до 64 узлов, но стоит учитывать, что в зависимости от используемых типов модулей или версии гипервизора, существуют определенные ограничения и масштабируемость конкретной конфигурации рекомендуется уточнять в актуальной версии фирменной документации.

Говоря о преимуществах и особенностях платформы HyperFlex можно отметить ряд важных параметров, ключевыми среди которых являются:

  • Интегрированная универсальная сетевая инфраструктура 25/40GE, с внешними подключениями 1/10/25/40/100GE и при необходимости Native FC, автоматически настраиваемая в процессе инсталляции.
  • Распределение (страйпинг) логических дисков виртуальных машин по всем узлам в составе кластера для обеспечения сбалансированной, предсказуемой производительности без узких мест.
  • Гибкие возможности расширения системы путем добавления в кластер как отдельных накопителей, так и целых узлов с дисками, или без них, в зависимости от того, какие ресурсы требуются — хранения или вычисления.
  • Возможности простой интеграции в существующие СХД, в том числе по протоколу Native FC до 32 Гбит/с.
  • Возможность подключения к существующим дисковым массивам для облегчения миграции данных или построения гибридных решений.
  • Постоянно работающие функции дедупликации и компрессии данных, что позволяет существенно экономить место дисковой подсистемы без значимого влияния на производительность комплекса.
  • Возможности создания моментальных копий (snapshots) и клонов данных средствами дисковой подсистемы с интеграцией в системы резервного копирования.
  • Автоматизированные процессы инсталляции, обновления и масштабирования.
  • Широкий набор средств обеспечения доступности, катастрофоустойчивости и восстановления в случае аварии.
  • Возможности централизованного управления (в т.ч. развертывание и масштабирование) через облачный портал Cisco Intersight, включая интеграцию со службой технической поддержки, а также расширенные функции анализа и рекомендаций.

Кроме того, для заказчиков обеспечивается единое окно технической поддержкой от одного производителя (включая платформу виртуализации).

Вопросы интеграции

Гиперконвергентная платформа — это гибкое и универсальное решение, как правило, из одних рук. Но в данном случае иногда возникают опасения: не приведет ли выбор такой платформы к жесткой привязке к решениям конкретного производителя? По факту опасности такой нет. Например, в случае Cisco HyperFlex узлы построены на базе стандартной x86-архитектуры, на них работают популярные гипервизоры ESX или Hyper-V, поэтому ничто не мешает логически объединить HyperFlex с решениями других производителей, например на базе ПО VMware vCenter и обеспечивать миграцию виртуальных машин, в том числе и во включенном состоянии. Также допускается подключение узлов HyperFlex к внешним СХД, построенным по самым разным принципам и протоколам (блочным, объектным и файловым, Ethernet и native FC). Это позволяет не потерять инвестиции предприятия, уже вложенные в построение инфраструктуры хранения.

«Между тем, гиперконвергентный комплекс Cisco HyperFlex позиционируется как законченное решение, включающее в себя серверные узлы, сетевую инфраструктуру, ПО для организации подсистемы хранения данных, гипервизор, средства автоматизации и управления. Благодаря такому комплексному подходу удается существенно упростить и ускорить процесс внедрения, а также заметно сократить риски, связанные с потенциальными ошибками конфигурирования, проблемами стыка разных технологий, производителей и т.д.», — замечает Александр Сысоев.

И главное — одна из ключевых особенностей Cisco HyperFlex состоит в использовании интегрированных управляющих и коммутирующих устройств Cisco UCS Fabric Interconnect, которые обеспечивают возможность легкой и прозрачной интеграции комплекса HyperFlex в существующую ИТ-инфраструктуру. Интеграция может выполняться на самых разных уровнях. Например, возможность подключения со стороны гипервизора к внешним файловым и блочным устройствам как по Ethernet, так и по Native FC дает возможность одновременного предоставить виртуальной машине ресурсы хранения как на узлах HyperFlex, так и на сторонней СХД. При этом дополнительного кабелирования узлов не требуется. Допускается подключение узлов HyperFlex к существующим устройствам Fabric Interconnect, которые уже есть на площадке заказчика и управляют другими серверами Cisco.

Отметим также, что управление комплексом HyperFlex может осуществляться с помощью распространенных программных инструментов, таких как VMware vCenter, что позволяет интегрировать систему управления как унаследованной, так и гиперконвергентной средами, на базе единой централизованной платформы.

Опыт HCI в России и в мире

Сегодня гиперконвергентная платформа Cisco HyperFlex активно применяется тысячами заказчиков по всему миру и более чем сотней компаний в России. Система задействована для решения широкого спектра задач: от построения инфраструктуры небольшого офиса до поддержки критичных систем управления предприятиями. Спектр возможных сценариев и сфер применения весьма разнообразен. Для того, чтобы ознакомится с лучшими практиками и вариантами использования, можно обратиться к опыту специалистов, который доступен в рамках программы Cisco Validated Design (CVD). Обширная библиотека документов в деталях описывает шаги в рамках работ по проектированию и внедрению систем для различных сценариев использования HyperFlex. Например, для построения филиальной сети, внедрения нагруженных СУБД, интеграции с объектными и файловыми хранилищами и т.д.

«Сегодня востребованность и рост популярности гиперконвергентных систем у заказчиков в России вполне сопоставимы с тенденциями, наблюдаемыми на мировом рынке. Если говорить конкретно о HyperFlex, то в глобальном масштабе существует множество примеров перевода на эту платформу крупных критичных систем, при том, что в России заметна более существенная доля относительно небольших внедрений. Судя по всему, российские заказчики относительно более прогрессивны с точки зрения перевода на гиперконвергентные рельсы самых разных приложений, но, возможно, чуть более консервативны в части крупных и критичных нагрузок», — заключил Евгений Лагунцов.

Обсудить и заказать можно через форму ниже

Почему больше нельзя трансформироваться без гиперконвергенции
Создание недорогих сайтов
Добавить комментарий