Программно-определяемый ЦОД: основные идеи, практика и перспективы

 Пол Ларсон (Paul Larson), руководитель подразделения корпоративного маркетинга по Западной Европе, Dell

Павел Борох, менеджер по маркетингу корпоративных решений, «Dell Россия»

Сергей Гусаров, инженер-консультант по сетевым решениям, «Dell Россия»

 

О потребностях бизнеса в условиях виртуализации

 Возможности виртуализации и облачных сервисов способствуют возникновению целого направления облачных ЦОД, и все больше компаний проявляют к ним интерес, стремясь использовать ресурсы облачных, а не собственных центров обработки данных. Однако нужно отметить, что в практической плоскости этим будут в первую очередь интересоваться мелкие и средние компании – они динамичнее и не являются заложниками уже имеющейся большой ИТ-инфраструктуры. Небольшим компаниям нет смысла содержать собственный ЦОД, когда можно получать большие объемы для хранения данных в облаке и оттуда же ресурсы. К тому же делать это можно по мере необходимости, не оплачивая излишки ресурсов.

Большие компании, в силу своей инертности и множества собственных наработанных ИТ-решений и приложений, менее готовы перемещаться в облачные и аутсорсные ЦОД по сравнению с СМБ. В ближайшие несколько лет традиционные центры обработки данных будут по-прежнему присутствовать. Говорить, что их полностью заменят облачные ЦОД, рано. С другой стороны, востребованность услуг облачных центров обработки данных будет быстро расти – особенно среди малого и среднего бизнеса.

 

Концепция SDDC: немного об истории вопроса

 Среди технологий, оказавших наибольшее влияние на развитие дата-центров в последнее десятилетие, – серверная виртуализация, которая позволила абстрагировать вычислительные ресурсы от аппаратной платформы. На данный момент свыше 50% выполняемых серверами нагрузок виртуализируются. Выгоды от применения этого подхода очевидны – появившаяся возможность быстро выделять или перераспределять необходимые ресурсы для выполнения задачи позволила не только упростить управление, но и получить заметные экономические выгоды от повышения утилизации ресурсов и сокращения издержек на управление. Также упростилась возможность совместного использования ресурсов нескольких дата-центров, например для обеспечения катастрофоустойчивости или балансировки.

Успех виртуализации серверной инфраструктуры вдохновил технологические компании на расширение сферы применения этого подхода и к другим компонентам дата-центра – к сетям и системам хранения данных. Примерно в 2005 г. появляется термин «Software Defined Network» (SDN) – программно-определяемые сети. Несмотря на то что виртуализация сетей и систем хранения данных находится не на таком же высоком уровне развития, как виртуализация серверов, их широкое распространение лишь вопрос времени. Дополнительное подтверждение правильности выбранного пути – сервис компании Amazon – Amazon Web Services, который является по-настоящему облачным, однако не очень подходит для размещения и выполнения традиционных корпоративных приложений, разработанных под классические архитектуры дата-центров и к тому же составляющих подавляющее большинство современных приложений.

Не удивительно, что сам термин «программно-определяемый дата-центр» (Software-Defined Data Center – SDDC) был впервые озвучен в 2012 г. компанией VMware, лидером сегмента серверной виртуализации, так хорошо зарекомендовавшей себя для запуска классических корпоративных приложений и сервисов. За этим определением скрывается возможность абстрагировать основные компоненты дата-центра: серверы, сети и системы хранения в виде ресурса, который можно выделить в необходимом и достаточном объеме для работы нужного сервиса либо приложения и затем вернуть обратно.

 

Реалии управления «обыкновенным» ЦОД

 Одна из проблем связана с тем, что традиционно есть несколько доменов управления, связанных с разными аппаратными частями этого ЦОД. Распространена ситуация, когда есть отдельный домен, связанный с серверами, отдельный домен, связанный с управлением сетью, и отдельно – домен, связанный с системами хранения данных. Это могут быть три разных команды или администратора, и воплощение любого решения либо внесение изменений в существующие решения обычно требует участия людей из всех доменов, что достаточно сложно. Естественно, речь идет о больших инфраструктурах. И здесь проявляется одно из преимуществ программно-определяемого ЦОД: поскольку все определено на программном уровне и все взаимосвязи прописаны в ПО, внесение любых изменений автоматически им отслеживается, и на всех уровнях эти изменения вносятся синхронно. С точки зрения управления сетью, серверными ресурсами, системами хранения данных и настройки ПО прежние сетевые платформы не приспособлены к объемам данных, с которыми приходится работать сейчас, потому организации связывают свои надежды с программно-определяемыми решениями.

 

SDN как один из этапов создания SDCC

 Отраслевые эксперты следующим этапом эволюции ЦОД считают программно-определяемые сети (SDN). По оценкам экспертов IDC, объем рынка программно-определяемых сетей к 2016 г. составит примерно 3,7 млрд долл., т. е. увеличится десятикратно по сравнению с 2013 г. (360 млн долл.). Потребность получать информацию в реальном времени в сочетании со стремительным увеличением объемов данных принципиально меняет объемы, характер и прогнозируемость сетевого трафика, тем самым повышая требования к сетевой инфраструктуре.

Разумеется, взятые в отдельности сети SDN – не панацея. Это центральный элемент сложной мозаики эволюции ЦОД, конечной целью которой является создание полностью интегрированного программно-определяемого ЦОД, объединяющего сетевые технологии, серверы и системы хранения. Полностью программно-определяемая инфраструктура обеспечивает повышение производительности, упрощение управления и снижение расходов. Поэтому особенно важно выбрать гибкий открытый подход к интеграции сетей SDN, который позволит не только немедленно улучшить работу сетей, но и достичь экономии при внедрении ИТ-инфраструктуры в долгосрочной перспективе.

Ценность сетей SDN заключается не в создании оптимальной плоскости управления, а в эффективном управлении рабочими нагрузками и выборе оптимальных сетевых устройств для различных рабочих нагрузок. Благодаря переоценке и оптимизации рабочих нагрузок, неизбежно сопровождающим внедрение сетей SDN, можно переориентировать стоимостную цепочку для максимальной реализации преимуществ и потенциала ЦОД.

 

 Основные подходы к управлению SDDC

             Как уже говорилось, основной проблемой классического дата-центра является сложность управления ресурсами как отдельными доменами со своими инструментами, подходами, практиками и компетенцией персонала. Например, выделение серверных, дисковых и сетевых ресурсов под новое приложение может занять от нескольких дней до нескольких недель и больше, включая как операции непосредственно взаимодействия с интерфейсом систем управления аппаратными ресурсами, так и операции по согласованию действий между разными командами.

Управление программно-определяемым дата-центром основывается на автоматизации управления отдельными аппаратными компонентами и представлении их ресурсными пулами для более высокоуровневой системы управления, которая в зависимости от потребностей приложения сама выделит необходимые мощности. Например, возникает необходимость запустить веб-портал, поддерживающий маркетинговую программу длительностью в один месяц. В ИТ-подразделение, отвечающее за инфраструктуру, поступает запрос на предоставление платформы Linux с определенными требованиями к количеству процессоров, памяти, объему и производительности дисковой подсистемы, пропускной способности канала и с необходимыми параметрами безопасности. Система управления в программно-определяемом дата-центре автоматически находит подходящий сервер и создает на нем необходимые виртуальные машины с нужными характеристиками, обращается к системе хранения и на соответствующих заданной производительности дисковых группах создает хранилище для данных. Затем через интерфейс управления виртуальными или физическими коммутаторами происходит настройка сети и межсетевого экрана. Все это происходит автоматически и занимает считаные минуты. Бизнес получает то, что ему надо. По истечении срока действия проекта все задействованные ресурсы также автоматически помечаются как свободные и становятся доступными под следующие задачи. Разумеется, если ситуация поменялась и, например, потребовалось продлить акцию и увеличить мощность веб-портала, осуществить это можно также путем нескольких кликов в едином интерфейсе управления.

 

Ситуация сегодня: реальное расстояние до рынка

Уже сегодня на рынке представлены решения, которые в той или иной степени способны реализовать мечту о полностью автоматическом программно-определяемом дата-центре. На данный момент среди лидеров рынка SDDC можно отметить компании VMware, HP, IBM и EMC.

Компания VMware как лидер рынка серверной виртуализации исторически позиционирована для создания SDDC. Путем нескольких приобретений были доработаны и в прошлом году анонсированы компоненты SDN и SDS, имеющие названия NSX и Virtual SAN соответственно. Все это позволяет реализовать основные компоненты SDDC в рамках платформы VMware vCloud Suite.

Компания IBM, в свою очередь, предлагает взглянуть немного выше, чем SDDC, и снабжает свой стек решений отличным сервисным предложением, которые действительно необходимы, ибо сервисный подход к потреблению ИТ-ресурсов и, как следствие, повышение эффективности бизнеса потребуют и перестройки бизнес-процессов. Инициатива в данном направлении называется Software-Defined Environment.

Компания HP является крупнейшим поставщиком блейд- и конвергентных инфраструктур, что делает ее максимально аппаратно готовой к переходу на SDDC в рамках решений CloudSystem, которые уже сегодня можно назвать настоящими SDDC, но с некоторыми ограничениями – поддержка в большинстве случаев только аппаратных компонентов собственных продуктовых линеек.

Компания EMC традиционно концентрируется на самом главном, что есть в распоряжении компаний, – на данных. Лавинообразный рост хранимых и обрабатываемых данных давно является проблемой для ИТ, и применение программно-определяемых систем хранения данных (SDS) даже вне общей концепции SDDC уже может дать ощутимую выгоду. Совсем недавно компания представила продукт ViPR – первую в мире платформу для программно-определяемого хранилища.

Технические проблемы, остающиеся пока нерешенными

 Разумеется, одним из сдерживающих факторов распространения SDDC является недостаточная зрелость предлагаемых технологий, которым еще предстоит проверка временем. Хотя серверная виртуализация уже является стандартом де-факто для x86-платформы и большинство инфраструктурных сервисов и часть критических повсеместно виртуализируются, но такие приложения как, например, ядра банковских или телекоммуникационных систем, пока выполняются либо не на x86-серверах, либо на мейнфреймах с применением встроенных технологий виртуализации, выпадая из общей картины абстракции и унификации ресурсов. В мире систем хранения данных концепция виртуализации не нова и присутствует в портфолио большинства производителей СХД – IBM с SVC, EMC с VPLEX и др. Однако системы управления привязаны к конкретным вендорам и пока не складываются в общую картину. В сфере сетей хранения данных ситуация еще хуже: бóльшая часть сетевого оборудования вообще не поддерживает необходимые стандарты, и потребуется обязательный цикл обновления и утверждения какого-либо одного центрального стандарта. Некоторые производители, такие как Cisco, продолжают развивать качественные, но проприетарные стандарты, а другие, приверженцы открытых стандартов, например Dell, склоняются в сторону поддержки открытых стандартов – OpenFlow. Несмотря на серьезность этих проблем, они вполне решаемы. А для многих компаний малого и среднего бизнеса имеющейся на сегодняшний день мощности этих технологий достаточно для того, чтобы в полной мере ощутить преимущества SDDC.

 

Перспективы SDDC

 Радужные перспективы SDDC уже практически предопределены, и аналитики предсказывают более чем десятикратное увеличение объема рынка к 2018 г. по сравнению с 2013-м. Успех публичной облачной платформы Amazon Web Services и появление похожих сервисов других производителей, например Microsoft Azure, подтверждают состоятельность концепции. Однако публичные облачные сервисы заметно ограничивают гибкость выбора как характеристик самих ресурсов (производительность, месторасположение, доступность), так и области их применения – поддержка текущих приложений, соответствие нормам законодательств и регулирующих органов, особенно с точки зрения перемещения данных. SDDC – это как раз тот набор технологий, который должен помочь компаниям построить дата-центр, обладающий всеми преимуществами истинно облачного дата-центра, но находящийся под контролем ИТ-подразделения и позволяющий иметь необходимую гибкость в выборе аппаратных ресурсов и соответствовать всем законодательным нормам.

Поделиться:
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее
Спецпроект

Специальный проект "Групповой спутниковый канал для территориально-распределенной сети связи"

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку