Путь к программно-определяемому ЦОД: механизмы и возможности

Сергей Андронов, директор Центра сетевых решений, компания «Инфосистемы Джет»

Новый уровень виртуализации

На рынке дата-центров обе стороны коммерческих отношений – провайдеры услуг и потребители – стремятся получить максимум выгоды с наименьшими затратами. Естественное желание потребителя услуг: платить только за тот ресурс, который используется и иметь возможность наращивать или сокращать потребление ресурса в зависимости от текущих бизнес-задач. Учитывая, что бизнес-задачи многих заказчиков меняются быстро, буквально в течение нескольких дней, нужный объем ресурса в необходимой конфигурации требуется получать быстро. При этом заказчик, как правило, предпочитает иметь «свой» ресурс ЦОД, которым он может распоряжаться единолично и не делить его с другими клиентами провайдера.

Если провайдер хочет удержать существующих заказчиков и привлечь новых, он должен иметь возможность быстро вносить изменения в конфигурацию инфраструктуры, которую он предоставляет в аренду. Делать это аппаратным способом – долго и дорого, выполнять эти процедуры эффективно можно только программным способом. Механизмом для этого является виртуализация. Но если динамическое выделение виртуальных серверов – уже отработанная и легко реализуемая задача, то с ресурсами электропитания и охлаждения все сложнее.

Современные провайдеры услуг коммерческих ЦОД, как правило, обладают несколькими дата-центрами. Некоторые из них, возможно, создавались недавно и могут считаться «современными», но большинство строилось довольно-таки давно и уже успело устареть с точки зрения инженерной инфраструктуры. Модернизация инженерной инфраструктуры – процесс весьма затратный, который, скорее всего, себя не оправдает. Идеальное решение – сделать инженерную инфраструктуру «виртуальной», причем в масштабе всей сети дата-центров провайдера, чтобы ее ресурсы могли так же быстро и гибко перераспределяться между заказчиками, как и виртуальные серверы. Это позволило бы провайдеру оказывать потребителям динамические услуги, параллельно оптимизируя использование имеющегося инженерного ресурса.

Для реализации такой модели существуют два инструмента.

Первый – технология макровиртуализации, сочетающая в себе возможности систем управления виртуальными машинами и DCIM (Data Center Infrastructure Management). DCIM позволяет собирать информацию о состоянии инженерной инфраструктуры во всех ЦОД, о наличии свободного места в дата-центре и в конкретных стойках и сводить ее в единую картину. Если наложить на эту картину информацию из системы управления виртуальными машинами, несложно определить, почему в том или ином ЦОД (либо сегменте ЦОД) возникает дефицит ресурса охлаждения и/или электропитания, и разгрузить перегруженный участок, перенеся часть виртуальных машин в то место, где есть необходимый инженерный ресурс. По сути, вся сеть дата-центров провайдера превращается в единый распределенный ЦОД, внутри которого нагрузка распределяется равномерно. Помимо оптимизации использования инженерного ресурса эта технология решает вопрос надежности ЦОД, даже если инженерная инфраструктура отдельных дата-центров имеет невысокий уровень надежности – все дата-центры взаимно резервируют друг друга.

Второй инструмент – технологии виртуализации сетей. Речь идет прежде всего о виртуализации сетевых устройств – Network Function Virtualization (NFV). Виртуализировать можно как WAN-устройства (маршрутизаторы, файрволы и пр.), так и сеть внутри ЦОД. Преимущество NFV – это в первую очередь унификация оборудования. Виртуальные сетевые устройства – ПО, которое располагается на стандартных серверах, следовательно, обслуживание всего спектра файрволов, балансировщиков нагрузки, коммутаторов не потребует запасов разноплановых ЗИП, наличия инженеров различных специализаций или целого набора сервисных контрактов. Помимо экономии на обслуживании сетевых устройств NFV позволяет повысить устойчивость сетевой инфраструктуры к сбоям: как и любое ПО, виртуальное устройство легко поддается резервному копированию и быстрому восстановлению, что недостижимо в случае аппаратной реализации.

Но самое главное – провайдер может без труда предоставить заказчику нужные количество и номенклатуру сетевых устройств, сконфигурировав их именно так, как требуется клиенту. Заказчик будет работать с собственной виртуальной сетью, которая не пересекается с сетями других клиентов провайдера. Если ему понадобятся дополнительные маршрутизаторы или файрволы, предоставить их будет не сложнее, чем создать виртуальную машину. Время ожидания заказчика на запрос сводится к минимуму, практически к нулю.

Потребители услуг дата-центра ждут к себе индивидуального подхода, но потребности абсолютного большинства из них не являются уникальными. Софтверные конфигурации (наборы виртуальных устройств, соединенных между собой по определенной логике), созданные для одного заказчика, могут успешно тиражироваться для многих других. Отработав набор конфигураций, провайдер сможет предлагать  готовые пакеты с определенным функционалом и понятной ценой, из которых заказчики могут сами выбрать оптимальное решение.

Камни преткновения

Программно-определяемый ЦОД на основе технологий управления виртуальными машинами DCIM и NFV позволяет провайдеру предоставлять своим клиентам динамические услуги, не вкладывая средства в модернизацию физической инфраструктуры. Многие компании присматриваются к решениям DCIM и NFV, но полноценных реализаций программно-определяемых ЦОД в нашей стране пока нет.

Что же мешает внедрению перспективной технологии?

Один из каменей преткновения – интеграция DCIM и ПО управления виртуальными машинами. Готового стека решений на рынке не существует. Чтобы самостоятельно выполнить такую интеграцию, провайдеру придется либо нанять команду специалистов, либо обратиться в интеграторскую компанию. Впрочем, интеграторы, которые обладают компетенциями в области как DCIM, так и управления виртуальными машинами, на рынке есть, и это не самая большая проблема.

Определенные сложности у заинтересованных провайдеров вызывает выбор DCIM-решения. Сегодня ПО DCIM предлагают две категории производителей. К первой относятся вендоры, которые исторически специализировались в области инженерной инфраструктуры, – они выстраивают систему управления «снизу». Вторая категория – производители, которые обладают мощными пакетами комплексного управления ИТ-инфраструктурой. В рамках своих пакетов они развивают функционал управления инженерной инфраструктурой, т. е. решают задачу «сверху». Идеология тех и других решений – разная. Заказчику необходимо понять, какое решение подойдет именно ему с учетом состояния инфраструктуры и планов развития, провести процедуры RFI, разработать KPI, сформировать шорт-лист и выполнить тестовые испытания. Это требует времени и трудозатрат, многие провайдеры откладывают подобные работы и тем самым  остальные части проекта по переходу к программно-определяемым дата-центрам.

Но не надо забывать, что инженерная инфраструктура устаревает и ЦОД со временем функционирует все менее эффективно. Потратить силы на подбор DCIM-решения и использовать все возможности имеющейся инфраструктуры – путь более экономичный, чем дорогостоящая модернизация, и более рациональный, нежели попытки конкурировать на рынке, предлагая услуги с ограниченным функционалом. К тому же интеграторы в партнерстве с вендорами всегда готовы проконсультировать заказчика,   развернуть и продемонстрировать ему решение в различных конфигурациях.

Что касается технологии NFV, то на российском рынке это относительно новое явление. Многие провайдеры уже потратили средства на приобретение сетевого «железа» и не спешат с ним расставаться. Но жизненный цикл аппаратных решений не так уж долог, потому в планах дальнейшего развития провайдеру стоит учесть возможность перехода на виртуальные решения. Переход к виртуализации сетевых функций и программно-определяемому дата-центру может (и должен) быть плавным.

Но, пожалуй, самый большой камень преткновения – инерция провайдеров, которые всегда ориентировались на единственную бизнес-модель – продажу места в стойках и киловатт электроэнергии и охлаждения. Перестроить политику продажи сервисов и планы развития на несколько лет вперед им сложно. Однако тот, кто этого не сделает, вскоре безнадежно отстанет от требований рынка.

Поделиться:
Спецпроект

Форум «ИТОПК-2020» оценил потенциал господдержки

Подробнее
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку