Круглый стол - Программно-конфигурируемый ЦОД

 

В круглом столе принимают участие

Илья Воронин, руководитель Центра проектирования вычислительных комплексов, компания «Инфосистемы Джет»

Алексей Никифоров, руководитель подразделения технологических решений, Hitachi Data Systems Corporation

Павел Зеленский, руководитель Департамента вычислительных систем, компания «Инфосистемы Джет»

Дмитрий Семынин, директор департамента инфраструктуры информационных систем, АМТ-ГРУП

Сергей Халяпин, менеджер системных инженеров, Citrix Systems RU&CIS

Антон Шумилов, ведущий специалист дирекции инфраструктурных и телекоммуникационных решений, группа «Астерос»

 

Программно-конфигурируемые центры обработки данных SDDC (Software Defined Data Center) обладают уникальными характеристиками, которые недостижимы в ЦОД, построенных по традиционной архитектуре. Все элементы инфраструктуры SDDC управляются через единые программные инструменты конфигурирования и автоматизированы в максимально возможной степени. По крайней мере, так это выглядит в теории. Но на практике строители новых дата-центров сталкиваются со многими вопросами, на которые пока нет стандартных ответов. Какие компоненты SDDC вызывают больше всего проблем при внедрении? По каким критериям можно оценить успешность внедрения SDDC? Наконец, насколько безопасно использование программно-конфигурированных технологий? На эти и многие другие вопросы мы попросили ответить признанных экспертов рынка российских СХД.

 

Все ли компоненты программно-конфигурируемой среды (ПКС) на текущий момент готовы к эффективному использованию? Какие компоненты – сеть, программные платформы или СХД – вызывают больше всего проблем при внедрении?

Алексей Никифоров

alexey-nikiforovЛюбой ЦОД содержит три основных сегмента, ресурсами которых нужно управлять: вычислительное оборудование (серверы), системы хранения данных и сетевое оборудование. Инфраструктура серверной или вычислительной виртуализации, динамического распределения нагрузки в виртуальной среде и автоматического обслуживания сложилась достаточно давно. А вот системы хранения и сетевое оборудование всегда были более привязаны к конкретным технологиям и особенностям функционирования.

На данный момент ситуация изменилась, появились новые технологии программно-определяемых сетей, которые позволяют виртуализировать физические ресурсы и централизовать процессы управления сетевыми ресурсами. Сегодня существует тенденция к активному применению виртуализации СХД для решения таких задач, как централизация, унификация и упрощение управления дисковым пространством, задач мониторинга СХД.

Многие компании, в том числе и Hitachi Data Systems, активно используют программные интерфейсы (API) для связи компонентов инфраструктуры, сервисных компонентов и компонентов решений в единую информационную среду. В этой связи системы хранения HDS обладают всеми характеристиками программно-определяемых систем хранения: функциональными возможностями виртуализации систем хранения, возможностью управления виртуальными томами VMware (vVols), интеграцией с OpenStack.

 

Павел Зеленский

zelenskiy_p_webНаибольший выигрыш от программно-конфигурируемого ЦОД можно получить при построении частного облака, когда в процессе последующей эксплуатации комплекса подразумевается внесение большого количества изменений в инфраструктуру и затрачиваемое на них время становится очень дорогим ресурсом.

С точки зрения инфраструктуры все решения в той или иной степени готовы к использованию. Более того, существует выбор – можно использовать:

  • коммерческие продукты с поддержкой от производителей;
  • коммерческое ПО на базе ПО с открытым кодом, но с поддержкой от вендоров;
  • ПО с открытым кодом (as is) с поддержкой и сочувствием сообщества и сервисом поиска от Google.

Конечно, они имеют разную степень зрелости. И выбор того или иного решения должен основываться на тех требованиях, которые предъявляются к программно-определяемому ЦОД. Не последнюю роль в этом вопросе играет и планируемый бюджет проекта.

На данный момент наиболее развиты коммерческие решения: в них все компоненты интегрированы друг с другом, есть единая точка входа для управления, имеется API для интеграции с продуктами других производителей ПО. При этом оркестраторы позволяют управлять всеми компонентами этого ЦОД, создавать необходимые сущности: сети, серверы, сетевые устройства, серверы с установленным ПО, контейнеры и т. д. Самым ненадежным элементом во всем этом комплексе зачастую являются разработанные администраторами (а они-то, по сути дела, и программируют ЦОД) сценарии развертывания и тестирования. Человеческий фактор.

И конечно, в вопросе создания облачного программно-конфигурируемого ЦОД не обойтись без «вишенки на торте»: к сожалению, более 90% всего прикладного ПО, используемого в настоящее время в корпоративном секторе, попросту не подходит для развертывания в облаке. То есть приложения тоже необходимо адаптировать. Вот тут как раз со зрелостью все обстоит очень плохо. Зачастую продукт надо разрабатывать заново, и это становится серьезным препятствием даже для компании, владеющей «домашней» разработкой. К сожалению, мало кто осознает: все то, что разрабатывалось в течение 5–10 и более лет, можно переписать за год. Многих пугает такая перспектива.

 

 

Дмитрий Семынин

Под программно-конфигурируемой средой (ПКС) традиционно понимают целостное сочетание программно-определяемых инфраструктур – сетевой, вычислительной и хранения данных.

Основная особенность ПКС – это разделение основных значимых характеристик и ресурсов системы от нижележащего уровня физической инфраструктуры. При этом процесс выделения ресурсов и мониторинга среды целиком является функцией единого ПО оркестрации.

Виртуализация вычислительных ресурсов, пожалуй, наиболее зрелая технология среди остальных программно-определяемых продуктов. Она присутствует на рынке более десяти лет, для нее уже сформировалось множество вариантов развертывания, имеется большое количество специалистов. С внедрением этой части ПКС обычно не возникает больших проблем.

Основными особенностями программно-определяемых СХД в рамках ПКС являются:

  • наличие открытого API, посредством которого осуществляется интеграция с системами виртуализации и оркестрации;
  • способность работать на оборудовании общего назначения;
  • практически неограниченное горизонтальное масштабирование.

На рынке присутствует большое количество продуктов как от известных вендоров, так и OpenSource-реализаций. Основным фактором, сдерживающим внедрение SDS (Software-Defined Storage – программно-определяемые хранилища), является, пожалуй, отсутствие достаточного количества статистики по производительности и отказоустойчивости таких решений в сравнении с традиционными СХД, а также сложность интеграции в состав общего комплекса программно-определяемых решений. Основной сценарий их развертывания в настоящее время – в составе гиперконвергентных решений.

Наибольшие сложности для внедрения, по нашему мнению, представляет программно-определяемая сеть. Несмотря на то что подобные решения присутствуют в портфеле каждого вендора, их реализации очень сильно отличаются, зачастую отличается даже интерпретация самого термина SDN (Software-Defined Networking – программно-определяемая сеть или программно-конфигурируемая сеть). Ключевой проблемой здесь является интеграция подобного решения в существующую сеть компании в совокупности с отсутствием у сетевых специалистов необходимого набора знаний и навыков.

 

Сергей Халяпин

halyapinПри правильном проектировании инфраструктуры, учитывающем все особенности конкретного заказчика, имеющиеся плюсы и минусы предлагаемых систем, можно построить высокоэффективную среду. С другой стороны, набор даже самых последних технологий в неумелых руках рискует остаться мертвым грузом, и у заказчика вполне может сложиться впечатление, что все новые технологии решают только одну простую задачу – избавление его от денег.

На сегодняшний день уже можно говорить о том, что все компоненты программно-конфигурируемой среды достигли нужного уровня зрелости, а вот эффективность их применения зависит от множества факторов, которые нельзя обобщить для всех заказчиков, а нужно рассматривать строго индивидуально.

Если же рассматривать ситуацию с внедрением, то, наверное, правильнее будет говорить об интеграции с уже существующими системами, и, как мне представляется, программно-конфигурируемые сети требуют больше внимания и анализа существующей среды.

 

Антон Шумилов

shumilov-1Программно-конфигурируемый центр обработки данных – это перспективное техническое решение, которое обеспечивает гибкость и оперативность корпоративных процессов, позволяет выйти на новый уровень автоматизированного предоставления ИТ-услуг, способствует сокращению капитальных и операционных расходов. Так, например, за счет отсутствия зависимости от производителя, программно-определяемый ЦОД позволяет существенно экономить на аппаратной инфраструктуре.

Однако пока широкого распространения подобные дата-центры не получили в силу того, что технологии, которые должны сделать их полностью программно-конфигурируемыми, находятся на разных уровнях зрелости. Например, программно-определяемые СХД уже широко используются как коммерческий продукт. Программно-определяемые сети (SDN) только начинают внедряться на российском рынке, преимущественно в тестовом режиме. Ими интересуются провайдеры ИТ-услуг и крупные телекоммуникационные операторы.

На текущий момент довольно сильно ограничен опыт реализаций инженерной инфраструктуры под программно-конфигурируемые ЦОД. В итоге получается, что сейчас нет единого готового решения, которое можно было бы транслировать для организации таких ЦОД.

 

По каким критериям можно оценить успешность внедрения программно-конфигурируемого ЦОД? Приведите примеры успешных внедрений в России.

Алексей Никифоров

Оценить успешность внедрения можно, если проанализировать эффективность решения бизнес-задач, которые поддерживает ЦОД, и его надежность. Фактически программно-конфигурируемый ЦОД должен обеспечивать работу облачных сервисов: виртуальной серверной инфраструктуры IaaS (Infrastructure as a Service), услуг по предоставлению программного обеспечения как сервиса SaaS (Software as a Service), услуг поддержки информационной безопасности, интеграции приложений клиентов с предоставляемыми сервисами. Если все компоненты программно-конфигурируемого ЦОД отвечают критериям надежности, эффективности, обеспечения доступности бизнес-критичных приложений, то можно утверждать, что внедрение ЦОД является успешным.

 

Антон Шумилов

Переход на программно-определяемую модель ЦОД должен увеличить скорость развертывания и предоставления новых сервисов, повысить оперативность работы с данными, а также оптимизировать затраты на обслуживание ИТ-систем. Еще один индикатор успешного внедрения подобных решений – это качественное изменение позиционирования ИТ-отделов в рамках всего бизнеса. Использование дата-центров такой конфигурации помогает решить задачу преобразования наших классических ИТ-департаментов в бизнес-подразделения, которые предоставляют сервисы остальным функциональным единицам компании. В результате появляется возможность оценить потребление ИТ-ресурсов различными подразделениями организации, а также снизить риск необоснованного чрезмерного потребления.

 

Какие технологические тенденции определяют дальнейшее развитие программно-конфигурируемой среды предприятия? Насколько изменили ландшафт предлагаемых решений такие технологии, как All-Flash-СХД, гиперконвергенция и Fibre Channel шестого поколения?

Илья Воронин

voronin-iКлючевой тенденцией, определяющей развитие концепции программно-определяемого ЦОД, является дезагрегация оборудования и ПО. То есть рынок уже начал понимать, что большинство компонентов современного дата-центра (системы хранения данных, сетевые устройства и т. п.) являются, по сути своей, программным обеспечением, которое в силу исторических факторов поставляется в виде аппаратного устройства. Это приводит к появлению возможности создавать ИТ-инфраструктуру из стандартных компонентов (Commodity Hardware) от одного поставщика, дополненных специализированным ПО от другого. Так ЦОД становится программно-определяемым – появляется принципиально новый уровень гибкости.

Такие технологии, как All-Flash-СХД и гиперконвергенция, значительно ужесточили требования к инфраструктурам сетей передачи и хранения данных. Реализация потенциала All-Flash требует наличия SAN (Storage Area Network – сеть хранения данных) со сверхнизкими задержками. Гиперконвергентным решениям нужна высокая пропускная способность LAN. Внедрение этих технологий на исторически унаследованной инфраструктуре LAN/SAN связано со значительными трудностями. Как правило, предложения, подразумевающие использование решений нового класса, включают трансформацию сетевой инфраструктуры ЦОД.

 

Алексей Никифоров

Сейчас интерес заказчиков вызывают конвергентные и гиперконвергентные системы, которые объединяют ключевые компоненты ИТ-инфраструктуры в едином решении и которым управляет программное обеспечение. Основные достоинства таких решений с точки зрения бизнеса – это упрощение ИТ-инфраструктуры и рост окупаемости инвестиций в ИТ. Такие решения проще в эксплуатации, быстро внедряются и легко интегрируются в существующую ИТ-инфраструктуру.

Немаловажным является и вопрос производительности. Растут объемы накапливаемых и используемых предприятиями данных, их многообразие, источники их генерации. Естественно, возрастают и требования к скорости обработки данных. Значительно повысить производительность сервисов, работающих с данными компании, помогают дисковые массивы All-Flash, производительность которых в разы выше, чем у систем хранения, реализованных на обычных HDD-дисках. Например, производительность одной из систем хранения HDS в конфигурации All-Flash составляет более 2 млн IOPS (input/output operations per second – количество операций ввода-вывода в секунду) при времени отклика менее 1 мс. Кроме того, с развитием Flash-технологий значительно сократилась разница в стоимости хранения данных на обычных дисках и на модулях Flash. А с учетом того, что Flash-массивы поддерживают функциональные возможности сжатия и дедупликации данных, стоимость владения такими массивами приблизилась к стоимости владения системы хранения данных на обычных HDD-дисках.

 

Дмитрий Семынин

Дальнейшее развитие ПКС будет определяться такими факторами, как:

  • увеличение степени автоматизации – уже сейчас все новые устройства и ПО поставляются с API и позволяют автоматизировать большинство повседневных процессов администрирования;
  • переход к модели управления инфраструктурой, ориентированной на требования приложения, и, как следствие, рост количества программно-ориентированных продуктов;
  • развитие контейнеризации и переход от модели монолитных приложений к модели микросервисов;
  • совершенствование стандартных компонентов (Commodity Hardware) и увеличение рыночной доли White-box/Bright-box решений[1];
  • использование технологий Big Data для обработки трафика реального времени.

AFA (All-Flash-Array) и FC Gen 6 (Fibre Channel шестого поколения) меняют здесь только количественные характеристики, но не добавляют принципиально новых свойств, которые затрагивали бы концепцию ПКС. Единственное существенное влияние – это возросшие требования к пропускной способности сетевой инфраструктуры, но они решаются на аппаратном уровне.

Гиперконвергентные решения существенно упрощают построение ПКС, поскольку предоставляют уже готовые инструменты для развертывания полноценного виртуального ЦОД, однако они не являются необходимым элементом ПКС.

 

Антон Шумилов

Среди основных драйверов развития программно-конфигурируемых сред предприятий я бы назвал постепенный переход к виртуализации компонентов ИТ-инфраструктуры, все более широкое распространение облачных сервисов, лавинообразный рост данных, в том числе с мобильных устройств, обусловливающий необходимость хранения, обработки большего объема информации при неизменных ИТ- и человеческих ресурсах, появление первых пилотов SDN-внедрений и т. д.

Для решения задач, требующих высокой интенсивности ввода-вывода, технология Flash-памяти безусловно является лидирующей, и на текущий момент реальной альтернативы ей нет. На развитие программно-определяемых сред технология All-Flash, как и Fibre Channel Gen 6, не оказали существенного влияния.

 

В каких отраслях и для решения каких задач российские компании чаще всего используют программно-конфигурируемые системы?

Алексей Домарев

Эта технология относительно новая, и многие российские компании активно участвуют в тестировании и применении как отдельных компонентов программно-конфигурируемого ЦОД, так и в интеграции этих компонентов между собой.

Трансформация ИТ, в плане изменения парадигмы построения центров обработки данных, развивается достаточно быстро, и, по данным IDC, уже более 50% европейских компаний проводят модернизацию ИТ-инфраструктуры, которая включает в себя в том числе и программно-конфигурируемые ЦОД. Это прямое следствие цифровой трансформации бизнеса – процесса, который в последнее время стал актуальным для любых компаний, желающих сохранить свою конкурентоспособность. Так, по мнению консалтинговой компании IDC, преобразование ИТ-инфраструктуры находится в центре бизнес-стратегии большинства предприятий во всех сегментах и отраслях рынка. Инвестиции, связанные с цифровым преобразованием, будут составлять основную часть роста технологического рынка в течение следующих 5 лет.

 

Павел Зеленский

Сейчас с уверенностью можно сказать, что такие системы используют:

  • провайдеры облачных услуг;
  • провайдеры услуг связи;
  • компании, изначально делающие ставку на динамичное развитие, внесение большого количества изменений в собственные прикладные системы;
  • организации, идущие в ногу со временем, либо повинуясь «моде», либо по «указанию сверху».

С первыми двумя категориями все довольно просто: для провайдера такой подход обеспечивает моментальное решение массы проблем с тиражированием услуги, с разделением своего ЦОД или же сети между потребителями и т. д.

Совершенно иная ситуация в третьей и четвертой категориях, где находятся компании из самых разных секторов экономики. Это и финансовые организации, и ритейлеры, и промышленные предприятия, и госструктуры. При правильном подходе в каждой из подобных компаний можно найти область для применения этих технологий. Где-то это будет обусловлено возможностью существенной модернизации инфраструктуры с использованием имеющегося оборудования; где-то – необходимостью вести постоянную разработку и внедрение приложений в духе современных agile-методик, continuous delivery & integration (непрерывная поставка и интеграция); где-то просто обнаружится потребность постоянно расширять инфраструктуру для огромного портала, клиентом которого потенциально является каждый второй гражданин страны. Важно понимать, что не следует внедрять этот подход без оглядки на потребности. Для приложений, способных работать в облаке, выполняя требования к уровню доступности, – это облако SDE (Software-Defined Everything – программно-определяемое все); для транзакционных высоконагруженных приложений – вероятнее всего, классическая инфраструктура, порой даже без виртуализации (если говорить про x86); для больших аналитических систем – MPP-платформы (Massive Parallel Processing – массивно-параллельная архитектура); для геоинформационных систем – хранилища, БД, ориентированные на такие системы.

 

Сергей Халяпин

Как и любые другие новые подходы в ИТ, программно-конфигурируемые системы чаще всего появляются там, где, с одной стороны, имеются деньги на новые решения, а с другой – внедрение новых технологий приносит явный экономический и/или технологический эффект.

Среди российских компаний, наверное, нужно выделить в первую очередь следующую группу заказчиков – это телекоммуникационные компании, финансовый сектор и нефтегазовую отрасль.

 

Антон Шумилов

Программно-определяемые СХД получили наибольшее распространение среди крупных провайдеров ИТ-услуг и компаний, работающих с медиаконтентом. К SDN-решениям в основном проявляют интерес телекоммуникационные операторы, а также крупные корпорации, владеющие собственными сетями связи.

Сегодня бизнес стремится повысить эффективность за счет автоматизации и унификации самых различных ИТ-процессов. Переход к программно-определяемым моделям способствует более рациональному использованию имеющихся ресурсов и более структурированному пониманию расходов на ИТ. Так, по оценкам компании Infonetics Research, внедрение SDN может снизить операционные расходы предприятия на телекоммуникационную инфраструктуру на 48% в год, капитальные – на 52%.

 

Насколько безопасно использование программно-конфигурированных технологий? Не возникает ли проблем с надежностью и управляемостью для крупных установок программно-конфигурируемых ЦОД?

 

Сергей Халяпин

Вопросы безопасности тут необходимо рассматривать в комплексе. По сравнению с проприетарными аппаратными решениями программно-конфигурируемые системы гораздо проще обновить при обнаружении соответствующих уязвимостей. Для работы программно-определяемых решений используются обычные серверные системы, что позволяет при необходимости быстро заменить вышедший из строя аппаратный компонент. Были описаны механизмы интеграции (API/SDK), позволяющие при необходимости состыковывать внедряемые технологии с решениями в области информационной безопасности.

Хотя справедливости ради следует признать, что система усложняется и, как результат, она требует все более тщательной настройки и проектирования. Однако же все это, как я полагаю, совершенно справедливая плата за гибкость решения.

 

Антон Шумилов

Вопросы безопасности возникают при эксплуатации любого дата-центра независимо от того, программно-определяемый он или нет. По нашему мнению, использование программно-конфигурированных технологий не должно вызывать дополнительных трудностей в обеспечении безопасности. Сейчас в рамках ЦОД применяется множество программного обеспечения, которое нуждается в защите, и добавление еще одного ПО не может кардинально повлиять на безопасность всей системы.

Поскольку опыт внедрения программно-конфигурированных ЦОД сегодня весьма ограничен, то о надежности можно рассуждать только теоретически. По нашему мнению, она должна остаться на прежнем уровне. Возможные сбои перенесутся преимущественно с уровня HW на уровень SW, но при этом будет намного меньше сложностей с совместимостью оборудования, что даст лучшую управляемость всей средой ЦОД.

Определенное влияние на возможность внедрения программно-определяемых решений оказывают службы безопасности российских предприятий. Иногда они выдвигают такие требования, которые делают невозможным использование программно-конфигурируемых ЦОД. Поэтому подобная трансформация не может произойти исключительно по инициативе ИТ-подразделения – здесь уже необходима поддержка на уровне бизнеса.

Поделиться:
Спецпроект

Форум «ИТОПК-2020» оценил потенциал господдержки

Подробнее
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку