Гиперконвергентные решения: Подробный обзор

Понятие гиперконвергентной инфраструктуры

Гиперконвергентная инфраструктура - это фреймворк, который отвечает за объединение программного обеспечения, систем хранения, сетей и вычислений в единую систему. Необходимость такого объединения заключается в повышении масштабируемости и минимизации сложности центра обработки данных. Данный тип архитектуры виртуализирует и объединяет эти ресурсы в единую систему.

Гиперконвергентные платформы состоят из виртуализированной сети, гипервизора для вычислений и определяемого хранилища для программного обеспечения, которые, как правило, функционируют на стандартных серверах. С помощью такого стека можно добиться экономии средств, более высоких характеристик производительности и при этом исключить необходимость во внешней SAN.

Гиперконвергентная система может быть приобретена как отдельное программное обеспечение или интегрированное решение от определенного производителя. Как отдельное программное обеспечение, так и гиперконвергентные устройства выгодны и обладают полным набором функций. Основные различия между этими вариантами заключаются в способах развертывания, ценах и преимуществах.

Преимущества систем гиперконвергентной инфраструктуры

Если говорить о ценовом диапазоне, то здесь присутсвует большая вариативность. Несмотря на это уровень инвестиций полностью соотносится с преимуществами, которые вы получаете в долгосрочной перспективе. Чаще всего расходы на аппаратное обеспечение составляют около 80 процентов от общей суммы, а все остальное - затраты на программное обеспечение. Это позволяет пользователям получить максимальный уровень гибкости и использовать необходимое программное и аппаратное обеспечение в соответствии со своими потребностями.

Характеристики производительности гиперконвергентной инфраструктуры полностью зависят от личных требований и целей бизнеса. Ограничений практически нет, и вы можете получить максимально возможную производительность. Это возможно благодаря тому, что большинство поставщиков предлагают как HDD, так и HCI-устройства начального уровня.  

Еще один большой плюс этого типа инфраструктуры – это комбинация емкости хранения, и мощности компьютера. С помощью узлов вы можете легко масштабировать бизнес. Когда вы знаете точное количество узлов, необходимых для роста бизнеса, это значительно упрощает планирование бюджета на следующий год.

Время отклика может быть значительно увеличено благодаря внедрению гиперконвергентной инфраструктуры. По сравнению с традиционными требованиями, предъявляемыми к хостам и SAN, устраняется задержка. Этого можно достичь, поскольку хосты и хранилища находятся в одном физическом блоке, что улучшает характеристики времени отклика.

Как видите, переход на гиперконвергентную систему гораздо выгоднее традиционного подхода не только благодаря упрощенной масштабируемости, но и возможности достичь более высокого уровня резервирования.    

Решение DataCore для гиперконвергентной инфраструктуры в деталях

Как работает гиперконвергенция

В гиперконвергенции один набор интегрированных технологий выполняет функцию единой системы. Обычно гиперконвергентная система состоит из 3 аппаратных узлов, и эта система может быть легко расширена путем добавления дополнительных узлов. Кластер - это термин, обозначающий группу узлов.

Чтобы получить более полное понимание функционирования этой системы, давайте начнем со стандартных вопросов, на которые необходимо ответить перед созданием любого типа среды, вот некоторые из них:

• Какой общий объем памяти необходим?
• Сколько памяти и процессоров необходимо для виртуальных машин?
• Нужны ли 2 отдельных центра обработки данных для распределения данных и лучшего резервирования?
• Сколько активных копий данных мне нужно?

После того как вы ответите на перечисленные выше вопросы, вам нужно будет определить аппаратные характеристики для каждого узла кластера. Это математические вычисления, которые очень важны. Если вы не хотите возиться со всеми этими расчетами, вы можете обратиться к техническому эксперту, который будет с мониторингом показателей, связанных с аппаратными характеристиками каждого узла.

На каждом узле должен быть настроен и установлен гипервизор. Следующий этап должен быть связан с установкой сети для трафика ВМ, менеджментом и трафиком хранилища. Идеальным вариантом для такой ситуации будет разделение всех типов трафика, и главная рекомендация здесь  - не использовать только один или два каналам. Если, например, использовать 2 сетевых канала, то в какой-то момент это приведет к огромным задержкам.

Если вы решили приобрести гиперконвергентное устройство, то чаще всего оно поставляется вместе с SAN-контроллерами, которые отвечают за локальное хранение и трафик ввода-вывода. Каждый такой предустановленный контроллер представляет собой виртуальную машину в гипервизоре и управляет аппаратными ресурсами локального узла.

Кроме уже упомянутых функций, контроллер SAN отвечает за кодирование стирания, кэширование ввода-вывода, автоматическое резервирование, миграцию данных, создание снимков, асинхронную репликацию, дедупликацию и другие. Кроме того, он обеспечивает защиту данных и интеграцию с облаком.

Как правило, в целях упрощения используется одна консоль, подключенная ко всем доступным узлам. Таким образом, управлять каждым SAN-контроллером и выполнять задачи в одном окне становится гораздо проще. Только представьте, как утомительно будет ежедневно входить в несколько сред SAN.  

Если вы решили выбрать программный подход, то перед установкой лучше проверить, соответствует ли существующий сервер необходимым минимальным требованиям. Чтобы максимально повысить эффективность гиперконвергентного программного обеспечения, вам обязательно понадобится определенное оборудование.  

Распространенные примеры использования гиперконвергентной инфраструктуры

Изначально гиперконвергенция использовалась для инфраструктуры виртуальных рабочих столов (VD), однако очень быстро компании стали применять ее для масштабирования ресурсов, а также для упрощения управления и развертывания.

Такие крупные корпорации, как Splunk и Oracle, уже одобрили некоторые гиперконвергентные системы, как и много других компаний. Для достижения таких высоких рабочих нагрузок огромное значение имеет правильное аппаратное обеспечение.

Гиперконвергентные системы могут работать с такими рабочими нагрузками, как OLTP и OLAP, и это доказывает, что они могут эффективно работать и с другими рабочими нагрузками. Например, они работают с системой EMR, сервером электронной почты и сервером CRM.

MLB Network использует этот тип модели для улучшения своей развлекательной и медиасреды. Многие больницы постепенно внедряют эту систему и сначала тестируют все на небольших отделениях.  

SANsymphony от DataCore

Различия между гиперконвергентной и конвергентной инфраструктурой

Бывают случаи, когда конвергентные и гиперконвергентные решения путают и предлагают как идеальный выбор для некоторых пользователей. Конечно, между этими вариантами есть несколько сходств. Если же говорить об одном принципиальном различии, то оно заключается в следующем - гиперконвергентные решения ориентированы в основном на программное обеспечение, в то время как конвергентные - на аппаратные характеристики.

Конвергентные устройства работают за счет объединения систем хранения и вычислений, что благоприятно сказывается на локальном функционировании приложений и значительно повышает производительность. Такими приложениями могут быть все, начиная от веб-серверов, реляционных баз данных и заканчивая Exchange. Однако этот вариант не предлагает интеграции между уровнями хранения и хоста.

Если говорить о гиперконвергентной инфраструктуре, то она гарантирует лучшую интеграцию компонентов с помощью программного обеспечения. Благодаря этому процесс управления становится более эффективным. Пользователи имеют полное представление о пространстве хранения, и можно легко перемещать виртуальные диски с одного узла на другой, не затрагивая активную виртуальную машину. Эта полностью интегрированная система упрощает администрирование.

Обзор провайдеров гиперконвергентной инфраструктуры

Технология гиперконвергентной инфраструктуры началась с таких компаний, как SimpliVity, Maxta, Scale Computing и Nutanix. После этих стартапов на рынке появились такие крупные поставщики систем хранения и серверов, как HPE, Cisco, NetApp, Lenovo и Dell. За последние пару лет некоторые крупные вендоры приобрели несколько стартапов. Они не только покупали небольшие фирмы, но и разрабатывали собственные продукты.

Для создания устройств некоторые софтверные компании сотрудничают с корпорациями, производящими серверное оборудование. Благодаря таким партнерствам пользователям стало гораздо проще выбрать необходимое программное обеспечение и развернуть его на любом сервере, как правило, Lenovo, HP, Cisco или Dell EMC. Такая гибкость выбора стимулирует другие инициативы и развивает рынок в целом.

На рынке представлено около 20 крупных вендоров. Среди них можно выделить такие, как Huawei, HPE, VMware, Dell EMC и другие. Итак, давайте обсудим некоторые из основных компаний, чтобы получить общую информацию по этой теме.

Согласно статистическим данным, крупнейшей компанией, которой принадлежит 39% рынка инфраструктуры, является VMware. Эта компания использует объектно-ориентированную архитектуру хранения, где каждый объект представляет собой блок данных. Основным преимуществом VMware является разнообразие вариантов. Пользователи могут легко построить развертывание на основе определенных сценариев использования. 

Еще один популярный вендор это – Nutanix. По данным, собранным в 2021 году, ему принадлежит около 23% рынка. Популярность этой компании объясняется ее высокопроизводительными характеристиками, удобством интерфейса, простотой установки и, конечно же, интуитивностью пользовательского интерфейса. Если говорить о возможных недостатках, то можно отметить ценовой диапазон. Возможно, вам придется вложить большой бюджет, если это ваша дебютная инвестиция. 

Еще один вариант - Dell EMC. Компания занимает почти 5% рынка. Лучшее в этом конкретном варианте - сочетание серверов Dell с хранилищами EMC. Еще один партнер компании - Eaton, что важно для поддержки и создания других внедрений. Главное преимущество этого варианта в том, что пользователи получают доступ к универсальному магазину, где можно приобрести абсолютно все, что касается гиперконвергентной системы. Более того, цены в этом магазине менше, чем у конкурентов.

Если говорить о выборе пользователей после рассмотрения упомянутых провайдеров, то изначально следует определиться, что вам нужно - только программное обеспечение или HCI-устройство. Затем оцените плюсы и минусы каждого вендора и, самое главное, определите свои цели.