Rambler's Top100
 
Статьи ИКС № 2 2018
Николай НОСОВ  05 сентября 2018

Гиперконвергентная инфраструктура как сервис

Интегрированные решения выходят на уровень платформ и начинают предлагаться по сервисной модели.

Гиперконвергенция – объединение ИТ-ресур­сов в целостное решение с помощью типовых аппаратных блоков и программно определяемых устройств – стала одним из самых модных трендов в ИТ. Попробуем разобраться в преимуществах гиперконвергентных систем, направлениях дальнейшего развития решений и сценариях их использования в бизнесе.

Этапы развития вычислительных инфраструктур

Виртуализация машин, которая применялась еще в советское время, позволила оптимизировать использование вычислительных ресурсов компьютера, отделить выполнение кода от конкретного аппаратного обеспечения. Она создала предпосылки возникновения масштабируемых виртуальных вычислительных мощностей на блейд-серверах, которые содержат добавляемые по необходимости «лезвия» – материнские платы с процессорами, устанавливаемые в блейд-корзины.

В начале 90-х появилась возможность наращивать объем дискового пространства путем добавления дисков в выделенное хранилище данных – СХД. Для работы с ними использовалась разработанная в 1987 г. технология виртуализации данных RAID, объединяющая диски в логические элементы, с которыми и работали операционные системы.

Архитектура, включающая кластер компьютеров или блейд-серверов и связанных с ними скоростным каналом (fibrе channel) СХД, де-факто стала стандартом в 2005 г. и по сей день используется многими компаниями.

Эволюция архитектуры ИТ-инфраструктур

Цифровая трансформация ставит перед разработчиками компьютерных систем все новые задачи. Сложность решений постоянно растет, вычислительные системы нужно запускать быстро, обеспечивая необходимую гибкость при дальнейших изменениях конфигурации. В ответ на запросы рынка появились облачные технологии, предоставляющие вычислительные мощности как сервис по требованию, и конвергентные решения – заранее интегрированные вычислительные модули, включающие вычислительные мощности, системы хранения, сетевое оборудование, средства виртуализации и оркестрации.

Раньше компания покупала компьютеры и СХД, соединяла их и разворачивала платформу виртуализации. Это требовало много времени и участия квалифицированных специалистов. С появлением конвергентных систем (в терминологии Gartner – интегрированных инфраструктур) стало достаточно купить заранее интегрированный модуль (стойку), готовый для установки прикладных программ.

Следующий шаг – развертывание платформы виртуализации на интегрированных блоках или серверах с объединением в единое целое их внутренних дисков/дисковых полок на программном уровне. Таким образом формируется виртуальное отказоустойчивое хранилище. С точки зрения наращивания вычислительных мощностей получающиеся гиперконвергентные инфраструктуры (Hyper-Converged Infrastructure, HCI) уже не ограничены возможностями одного интегрированного модуля устройства или сервера – платформа объединяет их ресурсы в единое целое, из которого можно нарезать нужные для конкретной задачи вычислительные мощности.

Весь «интеллект» HCI для обеспечения отказоустойчивости и производительности опирается на программно определяемые технологии (виртуальные машины, программно определяемые хранилища).

Такой подход сильно упрощает управление сложной системой, которое теперь осуществляется через общую консоль администрирования, обеспечивает большую гибкость и масштабируемость, а также выполнение заранее заданных требований к отказоустойчивости и производительности. При этом можно обойтись без дорогостоящих СХД, отказаться от сетей fibre channel и внешних сетей хранения данных – гиперконвергентные системы, как правило, состоят из коммодити-решений, построенных на стандартной для отрасли архитектуре x86, что значительно повышает экономическую эффективность их использования.

Что предлагает российским компаниям рынок?

Аналитики предсказывают гиперконвергентным системам большое будущее. Согласно прогнозу MarketsandMarkets, к 2022 г. рынок гиперконвергентных инфраструктур достигнет $12 607,4 млн при среднегодовом темпе роста 43,59%.

Преимущества гиперконвергентных решений по сравнению с традиционными

За новый рынок идет борьба между крупнейшими вендорами. Если в 2016 г. в магическом квадранте Gartner в разделе лидеров было семь компаний, то в 2017-м их число сократилось до четырех. Стали сильнее после объединения компании Dell и EMC, упрочила свои позиции Nutanix, сохранила лидирующее положение компания HPE, купившая SimpliVity, и впервые к лидерам примкнула VMware.

В российском медийном поле компания Nutanix выглядит скромно, лишь изредка участвуя в конференциях, хотя доля на нашем рынке у нее есть. Самый известный российский проект компании – федеральная система «Платон». Очень активна VMware, недавно предложившая весь спектр услуг, включая гибридные решения, в российском облаке Selectel VMware Cloud. Динамично продвигает решения в области гиперконвергенции компания Dell EMC.

Все больше российских пользователей задумываются о санкционных рисках. Из компаний, попавших в магический квадрант Gartner, минимальные риски имеет Huawei. Китайцы хорошо понимают ситуацию, энергично выходят на наш рынок, предлагая локализованные на российской облачной платформе решения.

Другой вариант защиты от санкций – использование продуктов open source. В области гиперконвергенции стоит выделить связку Open­Stack и Сeph. Система хранения Ceph бесшовно интегрируется с компонентами Open­Stack: Cinder (блоч­ное хранилище), Glance (образы), Nova (управление пулами вычислительных ресурсов) и Keystone (управление идентификацией). Связку предлагает в качестве промышленного решения для гиперконвергентных систем компания Red Hat, формулируя при этом жесткие требования к используемой аппаратной части.

Пример реализации гиперконвергентной системы

Среди российских поставщиков решений для гиперконвергентной инфраструктуры наиболее деятельна компания «Росплатформа», решения которой включены в реестр российского программного обеспечения. В их число входят система серверной виртуализации «Р-Виртуа­ли­зация» и программно определяемое хранилище «Р-Хранилище» (на основе исходных кодов и технологий Virtuozzo от Parallels Group). Первым российским программно-аппаратным гиперконвергентным решением на базе продуктов «Росплатформы» стала платформа «Скала-Р» компании IBS. Другие российские системные интеграторы и производители серверов тоже разрабатывают свои программно-аппаратные комплексы на базе ПО «Росплатформы», делая возможным разворачивание собственного гиперконвергентного частного облака или отдельного серверного сегмента «из коробки».

«В плане совместимости с “железом” у нас правило такое: если на сервер устанавливается Linux, а в серверном сегменте таких моделей подавляющее большинство, то на этом сервере заработает и наше ПО. Секрет прост – мы опираемся на экосистему Linux-драйверов для взаимодействия с “железом”», – поясняет управляющий директор компании «Росплатформа» Владимир Рубанов. При этом система поддерживает любые гостевые операционные системы, выполняемые внутри системы виртуализации.

Сценарии применения

НСI не является решением на все случаи жизни. Масштабирование может получиться несбалансированным: например, клиенту нужно только нарастить вычислительную мощность, а приходится докупать весь блок. Кроме того, есть проблемы с развертыванием некоторых приложений в виртуальных средах.

Сценарии использования гиперконвергентных решений

«Два основных сценария использования гиперконвергентных систем – удаленные офисы и виртуализированные рабочие места», – считает Илья Воронин,  директор центра проектирования вычислительных комплексов компании «Инфосистемы Джет». При гомогенной нагрузке, как в случае VDI, проявляется основное преимущество гиперконвергентной системы – легкая масштабируемость. Допустим, сегодня требуется 1 тыс. рабочих мест – покупаем десять узлов HCI. Завтра нужно 1,5 тыс. – покупаем еще пять. Таким образом сильно упрощается развертывание вычислительной инфраструктуры удаленного офиса или филиала. При этом не надо искать местных специалистов для запуска и поддержки системы, тем более что их может и не быть.

Впрочем, возможны и другие сценарии применения. Например, объединение разнородных вычислительных систем при слиянии компаний легче осуществить при интеграции на HCI-системах. Да и не только при объединении – миграция с дорогих высоконадежных вычислительных систем, на которых работают бизнес-критичные приложения, на коммодити-решения, используемые в НСI, может сэкономить много денег, не снижая при этом показатели надежности.

И, конечно, гибкие гиперконвергентные системы удобны для разработки и тестирования новых бизнес-приложений.

Клиенты в России

Российский рынок гиперконвергентных систем находится в стадии становления. По данным iKS-Consulting, уровень их проникновения в средних и крупных компаниях на начало 2018 г. составил 22%. Аналитики ожидают рост рынка на 25–30% в год. Сдерживается этот рост во многом тем, что значительная часть ИТ-специалистов не знакома с подобными решениями. Так, по опросам, проведенным в начале 2018 г., 18% тех, кто не использует системы гиперконвергенции, не знают, что это такое, а 39% не знакомы с их преимуществами.

Тем не менее спрос на HCI в России есть. Интерес к гиперконвергентным решениям проявляют российские банки: в крупных финансовых организациях развита разработка, а чем больше проектов, тем сложнее ИТ-инфраструктура и выше потребность в ресурсах. Из свежих примеров – развертывание VDI на базе Dell EMC VxRail в СКБ-банке.

В числе российских заказчиков гиперконвергентных систем есть предприятия из промышленности, розничной торговли и госсектора. В частности, в администрации Екатеринбурга осуществляется проект миграции ЦОДа классической архитектуры на гиперконвергентную.

ПО «Росплатформы» используется в Федеральной налоговой службе, Министерстве транспорта РФ, на судостроительном заводе «Янтарь» и ряде российских университетов. За рубежом гиперконвергентные системы также активно задействованы в сфере медицины, но в России пока такого спроса нет.

Переход на HCI

Самый простой способ перейти на гиперконвергентную систему – купить заранее интегрированный программно-аппаратный комплекс. Сделать это можно, например, у HPE (платформа SimpliVity), IBS («Скала-Р») или Scale Com­puting. Такой подход эффективен при развертывании новых филиалов предприятий и банков, создании новых компаний.

Но уже работающие на рынке организации имеют свою ИТ-инфраструктуру и не хотят терять сделанные в нее инвестиции. У компаний существуют программы закупок, ориентированные на конкретных вендоров, есть экспертиза по работе с оборудованием и ПО конкретных производителей.

Поставщики в ответ на запрос рынка начали предлагать разные варианты гиперконвергентных систем. Поставщики аппаратных решений обеспечивают возможность работы с разными системами виртуализации. Так, Dell EMC предлагает гиперконвергентные системы на базе VMware, Nutanix и Azure Stack, но может поставить серверы и со всем интегрированным стеком Red Hat.

Поставщики программных решений также провели диверсификацию аппаратных платформ. «Изначально мы поставляли программно-аппаратный комплекс Nutanix. Но теперь позиционируем себя как software company. У нас есть множество сертифицированных партнеров: IBM, Dell, Lenovo, Fujitsu, а также Cisco и HPE. Де-факто идем к тому, чтобы продавать в основном ПО. Клиент может купить, например, серверы Dell, а потом у нас – лицензии на ПО», – поясняет технический директор компании Nutanix в России и странах Восточной Европы Максим Шапошников.

Написать программу, работающую с конкретным аппаратным комплексом, значительно проще, чем обеспечить ее работу со всем спектром «железа», представленным на рынке. Это задачи разного масштаба. Решения повзрослели и теперь с определенными ограничениями могут быть запущены практически на любом стандартном оборудовании. Но, как отмечает эксперт по облачным платформам компании Dell EMC Андрей Николаев,  тут есть подводные камни. Работа ПО зависит от особенностей аппаратной части и версий ее прошивки. Например, продукт Dell EMC ScaleIO работает через гипервизор и мало связан с «железом». Но с определенного времени его перестали продавать как отдельное ПО, поскольку клиенты иногда устанавливали его на экзотическое самосборное «железо», а потом предъявляли претензии компании Dell EMC. Поэтому было принято решение продавать ScaleIO только на сертифицированном оборудовании, по сути по модели гиперконвергентной инфраструктуры VxRail. Проводят сертификацию конкретных серверов для своих гиперконвергентных решений компании VMware и Red Hat.

Что дальше?

В единое целое можно объединить не только вычислительные мощности и системы хранения данных, но и виртуализированные сети, что уже становится стандартом для HСI. Предлагаются решения, интегрированные с системами резервирования и аварийного восстановления данных.

Так, у Dell EMC помимо классической гиперконвергентной инфраструктуры VxRail появилось более сложное гиперконвергентное решение Dell EMC VxRack SDDC на базе VMware Cloud Foundation, куда входят виртуальное хранилище vSAN и программно определяемые сети VMware NSX. Решение расширяется практически любыми продуктами VMware, включая систему автоматизации управления ИТ-процессами VMware vRealize Operations, систему создания персонализированной инфраструктуры, приложений и специализированных ИТ-услуг VMware vRealize Automation. Причем все это может поставляться как предварительно интегрированный комплекс «из коробки».

Таким образом, гиперконвергентные решения выходят на новый уровень. Если раньше предоставлялась только инфраструктура, на которой специалисты заказчика «поднимали» свои системы, то теперь гиперконвергентные решения предлагаются как платформа, подобно облачной PaaS. Это сильно облегчает труд разработчиков, позволяя автоматизировать создание сред исполнения программ, развертывание виртуальных машин, контейнеров и микросервисов.

Еще одно направление развития гиперконвергентных систем – предоставление их облачным провайдером в аренду по модели dedicated. Компания может не покупать HCI-систему, а пользоваться ею из ЦОДа провайдера по сервисной модели. Или развернуть у себя и масштабировать в ЦОД провайдера, создавая растянутый кластер. Аналогичный кластер можно создать, объединив со своей локальной гиперконвергентной системой HCI-систему, размещенную в ЦОДе провайдера по модели colocation.

На Западе уже появились предложения HCI-as-a-Service, например на базе NetApp HCI. В России компания Selectel анонсировала создание гибридных систем с облаками VMware в своих ЦОДах, расположенных вблизи клиентов, что должно гарантировать время отклика менее 5 мс. Это позволит клиентам строить гиперконвергентные решения с облаком VMware, объединив локальные и облачные виртуализованные системы хранения с помощью vSAN в растянутый кластер. До конца года компания планирует развернуть дата-центр в Москве для того, чтобы обеспечить клиентам минимальные задержки.

В этом году компания Linxdatacenter получила премию DC AWARDS 2017 в номинации «Лучший проект облачного решения для ЦОДа» за первое в России гиперконвергентное облачное решение. Развернутая в ЦОДе компании в Москве на базе платформы Cisco HyperFlex виртуальная инфраструктура HyperCloud дает возможность предприятиям среднего и крупного бизнеса создавать публичные, частные, гибридные облака и эффективно связывать их друг с другом и существующей ИТ-инфраструктурой по выделенным каналам и через интернет. Предусмотрена поддержка bare-metal и контейнерных сред. По мнению компании, облачное гиперконвергентное решение имеет ряд преимуществ для заказчика, прежде всего на этапах проектирования, развертывания и масштабирования систем.

Сегодня вычислительная инфраструктура предприятий включает в себя все больше разнообразных систем и ее развитие направлено на переход от обеспечения работоспособности вычислительных систем к обеспечению доступности и работоспособности предлагаемых клиенту сервисов. В этих условиях одно из главных преимуществ гиперконвергентных систем – упрощение управления вычислительной инфраструктурой, причем как на площадке заказчика, так и у провайдера.

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!