Мережі в хмарах

Глибина і темпи проникнення ІТ в особисту та корпоративну життя зараз вже нікого не дивують. У найбільш розвинених країнах революцію в цій області можна вважати що відбулася: обсяги даних в інформаційних системах вийшли на експоненціальне зростання, який навіть випереджає темпи, що передбачаються законом Мура. Вже не тільки люди і машини, вже самі дані породжують дані, які потрібно зберігати і обробляти, причому з дедалі більшою швидкістю. Виникла позитивний зворотний зв'язок в обсягах даних змушує компанії шукати технічні засоби для приборкання інформаційних потоків з найбільшою ефективністю.

Якщо є запит, то рано чи пізно з'являється і відповідь. Виробники ІТ-продуктів активно підхоплюють ці запити, які обіцяють додаткові продажу і зростання прибутків.

При цьому спочатку складні і спеціалізовані технологічні рішення все частіше застосовуються для вирішення конкретних нагальних завдань. Класичний приклад - виникнення технології Fibre Channel (FC) - сімейства протоколів для високошвидкісної передачі даних в системах зберігання даних (СЗД). Спочатку застосовувалася в сфері суперкомп'ютерів технологія набула широкого поширення і з часом стала стандартним способом підключення до СГД корпоративного рівня.

Не залишаються осторонь і мережі передачі даних: мережеві рішення для Центрів обробки даних (ЦОД) зараз позиціонуються як абсолютно окремі лінійки продуктів і мають ряд відмінних технологічних особливостей.

Як ми дійшли до такого життя?

Два останні етапи еволюції підходів до створення ІТ-інфраструктур для обробки і зберігання даних (назвемо її для простоти інфраструктурою Цодов) варто розглянути більш докладно. Позначимо їх як етап N-1 (попередній) і N (поточний).

Етап N-1. У формуванні вимог до інфраструктури тон задають виробники програмного забезпечення: в тому чи іншому обсязі воно потрібно будь-якої компанії відповідно до потреб бізнесу. При придбанні ПО виконується розрахунок необхідної обчислювальної потужності (sizing) і закуповується обладнання. Як правило, саме те, яке ми вже тестували з цим ПО і рекомендовано виробником. Далі цим обладнанням заповнюються стійки в серверних приміщеннях. Коли стійок не вистачає - будуються інші серверні, коли з'ясовується, що бізнес може постраждати від втрати Цода - будують резервний ЦОД, який заповнюється все тими ж серверами.

Чи не правда, дуже звична картина? Підхід «кожній системі - свої окремі сервери». ВУкаіни її можна спостерігати в ЦОДах переважної більшості компаній.

Зрозуміло, що такий екстенсивний шлях розвитку міг застосовуватися обмежений час. Основними факторами, які змусили компанію шукати інший підхід, були, мабуть, такі:

високі витрати на експлуатацію безлічі відносно невеликих Цодов;
високе енергоспоживання при дуже низькій середній утилізації процесорів і систем зберігання кожної окремої системи;
необхідність збільшення мобільності: організація Цода навіть в кожному віддаленому офісі неефективна, дорога і при цьому ніяк не вирішує проблему з надійним забезпеченням сервісами, скажімо, відряджених співробітників або співробітників, що працюють з віддалених локацій.

Відповідно, боротьба за «чудовий новий світ» пішла в наступних напрямках:

консолідація Цодов і скорочення використовуваних площ;
збільшення надійності централізованої інфраструктури (від неї стало дуже багато залежати!);
підвищення утилізації обладнання, коефіцієнта його використання;
організація надійних, безпечних і високопродуктивних стиків з мережами передачі даних (в тому числі з мережею Інтернет);
зниження витрат на обслуговування і експлуатацію;
енергозбереження.

Стартовою точкою нової ери стало розуміння того, що ключовий фактор підвищення ефективності використання обладнання - це віртуалізація.

Етап N. Першими орга-ціями, які від усвідомлення перейшли до конкретних дій, стали стрімко розвиваються Інтернет-компанії, орієнтовані на немислимі для епохи N-1 темпи зростання клієнтської бази та пов'язані з цим вимоги до інфраструктури, яка повинна забезпечити обслуговування кожного першого запроса1 . Не випадково, що до сих пір багато хто з цих компаній в якості платформ використовують власні розробки і know-how, адже на момент старту їх проектів на ринку просто не було готових рішень під їхні потреби.

Потім з'явилися перші постачальники хмарних послуг, продуктами яких стали доступні для оренди віртуалізовані сервери і ПО.

Третьою хвилею до віртуалізації підійшов корпоративний ринок, для якого на той час вже з'явилися доступні і перевірені рішення.
В результаті вже зараз можна привести ряд успішних прикладів корпорацій, які скоротили число своїх Цодов в 10 і більше разів в результаті проектів консолідації і досягли значного скорочення витрат.

З основних технологічних результатів нового підходу до створення ІТ-інфраструктури можна виділити наступні:

збільшення частки використання mid-range і Blade-серверів в якості основних «цеглинок» обчислювальної інфраструктури (зниження частки High-End);
істотне збільшення утилізації серверів і мережевих з'єднань в ЦОДі;
поява і впровадження корпоративного і операторського прикладного ПО, що працює в умовах віртуалізованних середовищ;
поява систем управління і оркестрації сервісів інфраструктури, що перетворюють набір віртуалізованних серверів в системи надання «хмарних» послуг SaaS, IaaS, PaaS;
спрощення фізичної інфраструктури Цода з одночасним ускладненням її логічної складової;
подальша консолідація інфраструктури та поява конвергентних рішень (наприклад, на базі FCoE);
інтеграція мережевої інфраструктури з гіпервізорами і «хмарними» системами управління на рівні EMS / NMS або окремих пристроїв;
анонси появи віртуалізованних мережевих сервісів (virtual WAAS, virtual firewall, virtual load balancing і т. д.).

З урахуванням викладеної вище ретроспективи етапів еволюції архітектури дата-центрів стає зрозумілим, що мережевих рішень, що домінували в ЦОДах епохи N-1, буде явно недостатньо для сучасних дата-центрів.

Розглянемо докладніше, що представляють собою сучасні мережеві рішення для дата-центрів.

Хмара в мережі

Що ж такого екстраординарного можуть очікувати замовники від мережевих продуктів для дата-центрів?

Відповідь найпростіше представити у вигляді таблиці 1.

Табл. 1. Особливості мережевих продуктів для сучасних Цодов