Гиперконвергенция: серверные ИТ-инфраструктуры и облака нового поколения
В отличие от классической архитектуры, в случае с гиперконвергентной системой достаточно подключить новые простые узлы для масштабирования системы
Конец классической архитектуры
Традиционные ИТ-инфраструктуры предприятий и облаков строились на основе раздельных аппаратных составляющих: серверных вычислителей (обычно блейд-серверов), внешних систем хранения данных (СХД) и быстрой сети между ними (обычно FiberChannel). Отказоустойчивость и производительность обеспечивалась за счет дублирования и специального оборудования корпоративного класса с высокой удельной стоимостью на получаемую мощность вычислителя/объем хранения данных. При этом наращивание (масштабирование) производительности вычислений и/или емкости СХД связано с высокими и нелинейными расходами с большим минимальным шагом. Более того, после 3–5 лет эксплуатации стоимость сопровождения такого устаревшего оборудования и ПО возрастает, и потребность в его модернизации часто приводит к созданию новой системы. Все это выливается в высокую стоимость владения, недостаточную гибкость построенной по таким принципам ИТ-инфраструктуры и снижение конкурентоспособности предприятий.
Гиперконвергенция – новое поколение серверных систем
Все это стало предпосылками к появлению гиперконвергентной архитектуры, основной смысл которой сводится к отказу от раздельного специализированного оборудования (блейд-серверов, СХД, FC-сетей и т. п.) и объединению виртуализации вычислений, хранения данных и сетевых функций в особом программном обеспечении, работающем на «обычных» (commodity) серверах. Это позволяет существенно уменьшить затраты и сроки как построения новых систем, так и их постепенного обновления и масштабирования. Перенос функций обеспечения отказоустойчивости и производительности с «железа» на программное обеспечение, работающее на распределенной ферме «обычных» серверов позволяет использовать недорогое оборудование, при этом повышая степень его полезного использования, взаимозаменяемость узлов и уровень управляемости полученной системой.
В отличие от классической архитектуры, в случае с гиперконвергентной системой достаточно подключить новые простые узлы для масштабирования системы. Система сама их определит и начнет эксплуатировать в соответствии с настроенной стратегией. Перераспределение задач и нагрузки произойдет автоматически. Гиперконвергенция – это одно из самых популярных архитектурных решений для систем «веб-масштаба». Она реализует принципы, заложенные в инфраструктуру интернет-гигантов (Facebook, Google, Yandex, Mail.ru и т. п.): заменяемые «строительные блоки», построенные на простых компонентах массового производства, постоянная балансировка ресурсов, неограниченная горизонтальная масштабируемость и бесперебойная работа в условиях отказа устройств и целых групп серверов.
Такой подход несет в себе принципиально другую модель проектирования и эксплуатации ИТ-инфраструктур, позволяя оперировать на уровень выше вычислителей, сетевого оборудования, сети хранения – все это становится программно-определяемыми компонентами, а система сама решает, на каких узлах их физически разместить, следит за «здоровьем» составных частей, выводит из эксплуатации непригодные и подключает новые компоненты. Администратор только задает основные параметры конфигурации, а система самостоятельно определяет, какие физические ресурсы из доступных для этого использовать.
Наконец, единое управление ключевыми функциями обработки и хранения данных позволяет интегрировать контроль и над всеми смежными задачами – резервным копированием, защитой от вирусов, блокчейн-нотариатом целостности данных и т. д.
История разработки гиперконвергентных технологий в России
Принято считать, что передовые технологии приходят в Россию вместе с западными продуктами. Однако в случае с серверными технологиями виртуализации и впоследствии с гиперконвергенцией нашей стране повезло гораздо больше.
Еще в конце 1990-х группа россиян начала серьезно заниматься технологиями виртуализации, приступив к работе над проектом Virtuozzo. Это была первая в мире реализация контейнерной виртуализации в Linux. На тот момент компания называлась SWSoft и целиком умещалась на первом этаже корпуса прикладной математики Московского физико-технического института (МФТИ). Коллектив разработчиков стал расти и в какой-то момент слился с Parallels, образовав Paralells Group. В настоящее время решениями Virtuozzo пользуются сотни компаний по всему миру. Под управлением этого ПО работают миллионы виртуальных окружений и многие сотни петабайт данных. В 2016 году часть команды Virtuozzo перешла в компанию «Росплатформа», ставшую стратегическим партнером Parallels и Virtuozzo с получением полных юридических прав на исходный код базовых технологий и возможностью создания на его основе набора российских продуктов для реализации гиперконвергентных сценариев в корпоративном и государственном секторах. Получившиеся в итоге продукты «Росплатформы» включены в Единый реестр Российского ПО Минкомсвязи и рекомендованы к применению для компаний с повышенными требованиями к санкционной устойчивости.
Сейчас «Росплатформа» – это гиперконвергентное ПО, сочетающее промышленный гипервизор «Р-Виртуализация» и программно-определяемое хранилище данных «Р-Хранилище», способное работать на широком спектре аппаратного обеспечения без использования дополнительных операционных систем. Это позволяет строить горизонтально масштабируемые ИТ-инфраструктуры и облака на основе обычных серверов без необходимости в дорогом оборудовании и специализированных системах хранения данных. Получаемые таким образом серверные кластеры за счет алгоритмов массового параллелизма и «умной» избыточности могут обрабатывать нагрузки корпоративного класса и хранить большие объемы данных, обеспечивая любую заранее заданную производительность и отказоустойчивость вплоть до самовосстановления в случае катастрофы целой стойки или ЦОДа. А локальная техническая поддержка и расположение разработчиков в РФ позволяют гарантировать устойчивость к санкциям любого масштаба.
