Интегрированные системы для частного облака

Практически все ведущие вендоры предлагают так называемые комплексные интегрированные платформы — заранее протестированные программно-аппаратные решения общего назначения либо оптимизированные для выполнения тех или иных задач.

Рисунок 1. Решение HP CloudSystem Enterprise с открытой расширяемой архитектурой входит в семейство HP CloudSystem и предназначено для развертывания облачных сервисов. Оно обеспечивает унифицированное управление услугами для приложений и инфраструктур корпоративного уровня, автоматизированное управление жизненным циклом услуг. По данным HP, эта система позволяет организациям сократить срок развертывания услуг с 4–6 месяцев до нескольких минут, увеличить эффективность использования ресурсов сервера до 80%, а также сэкономить сотни человеко-часов на администрировании. 

В числе примеров — системы vBlock альянса VCE, Cisco UCS, HP CloudSystem (см. Рисунок 1), IBM PureSystem, Dell Active System, Hitachi Unified Compute Platform (UCP) и др., а также референсные архитектуры совместной разработки нескольких вендоров (см. Рисунок 2). В ряде случаев подобные решения позиционируются как «облако из коробки» — системы, с помощью которых заказчик может быстро развернуть инфраструктуру частного или публичного облака и внедрить облачные сервисы.

Рисунок 2. FlexPod — апробированная референсная архитектура, объединяющая сетевое оборудование Cisco Nexus, серверы Cisco UCS и системы хранения данных NetApp FAS и поддерживающая работу множества приложений и нагрузок. Систему можно настраивать в соответствии с требованиями, предъявляемыми к каждой конкретной среде разработки и тестирования. 

Что такое интегрированная платформа?

«Интегрированные системы представляют собой законченный программно-аппаратный комплекс для решения специфических задач. Наряду с серверным и сетевым оборудованием, СХД, набором системного и управляющего ПО одним из ключевых его компонентов является специализированное прикладное программное решение», — поясняет Андрей Шапошников, заместитель директора центра проектирования вычислительных комплексов компании «Инфосистемы Джет».

В чем именно состоит отличие интегрированной системы от набора оборудования, даже если все это оборудование поддерживается одним вендором? И какими характеристиками она должна обладать?

По мнению Андрея Тищенко, заместителя директора департамента вычислительных систем по развитию продаж решений компании «Крок», к таковым относятся легкое развертывание, высокая производительность и отказоустойчивость, оптимизация как на аппаратном, так и на программном уровне, быстрое выделение ресурсов, единая система управления и мониторинга, эффективная техническая поддержка и оперативное управление. Встроенные технологические решения позволят эффективнее использовать ресурсы платформы — например, разные типы систем хранения, шифрование, флэш-технологии.

Если речь идет о создании облачной инфраструктуры, то интегрированная система должна включать в себя аппаратную часть (серверы, СХД, сетевые ресурсы), систему виртуализации и поверх этого — систему управления облачными сервисами. Все компоненты должны быть протестированы, бесперебойно и слаженно работать, отмечает Павел Борох, менеджер по маркетингу корпоративных решений «Dell Россия».

Так, например, на создание VCE vBlock (см. Рисунок 3) и тестирование микрокода компонентов на взаимную совместимость были потрачены тысячи рабочих часов архитекторов и инженеров. «Как показывает практика, используемый многими подход «сделай сам» значительно уступает интеграрованным решениям с точки зрения времени простоя и количества инцидентов, хотя гибкость решения, безусловно, будет выше», — рассказывает Антон Жбанков, руководитель направления облачных инфраструктур в «EMC Россия и СНГ».

Рисунок 3. VCE vBlock — интегрированное решение, позволяющее развернуть виртуализированную облачную инфраструктуру. Платформа сочетает в себе оборудование и технологии Cisco (коммутаторы Nexus и серверы UCS), EMC (СХД модельного ряда Symmetrix VMAX либо VNX) и VMware (VMware vSphere и vCenter), объединенные в заранее сконфигурированные системы, а также средство управления EMC Ionix Unified Infrastructure Manager и дополнительное оборудование для организации стоек, кабельных соединений и электропитания. Системы vBlock, сконфигурированные и оптимизированные для конкретных задач, предусматривают разные емкости хранения и уровни производительности, поддерживают расширенные механизмы безопасности и средства обеспечения бесперебойного функционирования бизнеса. 

Интегрированные системы должны быть основаны на специально разработанной архитектуре, ориентированной на конкретные задачи, и гарантировать совместимость аппаратных и программных составляющих комплекса, считает Алексей Калуга, консультант-эксперт Hitachi Data Systems. Кроме того, они должны обеспечивать хорошую масштабируемость ключевых компонентов и емкости систем при достаточной гибкости конфигурирования комплекса в зависимости от текущих и будущих потребностей заказчика. Такие характеристики гарантируют необходимое качество платформенного решения и его эффективное использование на протяжении срока эксплуатации.

Григорий Атрепьев, директор по развитию бизнеса DataLine, к числу главных особенностей интегрированных систем относит заранее протестированную и верифицированную вендорами архитектуру, быструю настройку и запуск в эксплуатацию, включение дополнительных решений в состав комплекса (например, системы мониторинга).

С развитием подобных систем потребовалось повысить эффективность использования готовых комплексов для выполнения различных задач и обеспечить возможность их совместного применения с альтернативными технологиями и компонентами, а также адаптации к различным условиям работы. В связи с этим все чаще стали появляться конвергентные решения. Например, Hitachi Unifed Compute Platform (см. Рисунок 4), где реализована концепция унифицированной платформы, представляет собой эволюцию интегрированных решений компании, поясняет Алексей Калуга. Ключевая особенность UCP — дополнение интегрированной гетерогенной платформы единой системой управления из стандартного интерфейса приложений, что исключает необходимость настройки различных компонентов системы вручную.

Рисунок 4. Платформа Hitachi Unified Compute Platform (UCP) обеспечивает централизованное управление конвергентной инфраструктурой серверов, систем хранения данных и сетей, способствуя согласованной работе всех ее составляющих. 

Интеграция и конвергенция

В чем отличие конвергентных и интегрированных комплексных платформ? Часто между ними не делают различий, но можно попытаться разделить эти понятия.

«Конвергентные решения возникают на стыке традиционных технологий, относящихся к разных отраслям, — рассуждает Андрей Ковалев, директор по корпоративным решениям «Dell Россия». — Они выходят за пределы традиционного подхода и расширяют границы использования традиционных решений. Интегрированные системы, состоящие из разных элементов аппаратно-программного обеспечения, сопровождаются соответствующими сервисами и решают конкретную задачу или определенный класс задач. Но, что характерно, все элементы такой системы являются традиционными для данной отрасли (например, серверы, системы хранения данных, сетевое оборудование, программное обеспечение) и несут с собой только присущие ей преимущества. Как правило, в них нет чего-то революционного, что существенно меняло бы подход к решению задачи».

«Под конвергентной инфраструктурой понимают набор технологий и продуктов, объединенных в одно решение. В большинстве платформ для построения частных облаков конвергенция существует на уровне сетей (см. Рисунок 5). Используемое специализированное коммутационное оборудование объединяет различные типы подключений, в том числе высокоскоростные. Помимо этого, оно оптимизирует работу приложений заказчика», — считает Андрей Тищенко.

Рисунок 5. Со времени выпуска в 2009 году платформы UCS для ЦОД Cisco Systems поставила эти решения уже 28 тыс. заказчиков, причем продажи увеличиваются на 60% в год. Недавно было представлено второе поколение UCS, в том числе модификации с твердотельными накопителями. Устройства UCS Invicta Series рассчитаны на повышение производительности при решении задач с интенсивной обработкой данных: приложений бизнес-аналитики и анализа данных, пакетной обработки, электронной почты, выполнения транзакций в реальном времени, видео, виртуальных настольных систем, баз данных и высокопроизводительных вычислений. Твердотельные накопители отвечают требованиям именно тех рабочих нагрузок, которым нужен более быстрый доступ к данным. 

Интегрированное решение нацелено на достижение максимальной производительности при минимальной стоимости в случае выполнения узкоспециализированной задачи, поясняет различие Владимир Ткачев, технический директор VMware в России и СНГ. Конвергентное решение ориентировано в основном на скорейшее получение нужного результата при минимальных рисках и претендует на универсальность. Кроме того, оно выгодно наличием гарантированных характеристик, минимальными рисками внедрения и возможностью заключения единственного сервисного контракта.

Интегрированные системы, как правило, состоят из аппаратных систем стандартной архитектуры и необходимого набора программного обеспечения для выполнения специализированных задач, что дает ряд преимуществ. Все компоненты проверены, протестированы и подобраны таким образом, чтобы вычислительные ресурсы использовались с максимальной эффективностью. С финансовой точки зрения их применение целесообразно именно при решении тех задач, для которых они и создавались, поясняет Антон Шумилов, ведущий специалист отдела комплексных решений группы «Астерос».

Выгоды интеграции

«Среди достоинств интегрированных платформ — простота развертывания, гарантированная работоспособность (то есть минимальные риски внедрения благодаря предварительному тестированию), простота управления (соответствующая функциональность тоже интегрирована)», — объясняет Павел Борох. Григорий Атрепьев к числу преимуществ комплексных интегрированных платформ относит стандартизованную архитектуру и дизайн — они не требуют глубокого дополнительного тестирования, что позволяет существенно сократить время ввода системы в эксплуатацию.

«Производитель тщательно контролирует все компоненты, поэтому решение работает более стабильно, демонстрирует высокую производительность, отличается простотой использования и минимумом простоев (как запланированных, так и связанных с авариями), — комментирует Антон Жбанков. — Интегрированные системы — это гарантированная отказоустойчивость и масштабируемость, ответственность вендора за всю платформу, поддержка новейших версий системного ПО».

«Готовые интегрированные платформы называют решениями «из одной коробки». Заказчик не тратит время на поиск и проверку совместимости компонентов и приложений, на заказ серверов, систем хранения данных, сетевого оборудования, программного обеспечения для виртуализации и мониторинга. Все это уже протестировано и проверено на совместимость. Вендор гарантирует бесшовную интеграцию всех составляющих платформы и ее работоспособность как единого комплекса, — поясняет Андрей Тищенко, заместитель директора департамента вычислительных систем по развитию продаж решений компании «Крок». — Одно из важных преимуществ подобных систем — единая точка обращения для технической поддержки».

Интегрированные платформы отличают простота и возможность быстрого развертывания. Готовая система обеспечивает предсказуемую производительность в соответствии с требованиями конечной задачи, считает Алексей Калуга. Применение решений на базе интегрированных платформ в максимальной степени избавляет от проблем совместимости, масштабируемости, модернизации и дальнейшей поддержки. Таким образом, снижается стоимость разработки, внедрения и поддержки комплекса на протяжении всего срока эксплуатации.

По мнению Вячеслава Ковалева, начальника отдела ЦОД компании «Открытые Технологии», несомненное достоинство таких решений — возможность внедрять их в инфраструктуру предприятия с минимальными затратами. Причем уже на этапе закупки интегрированной платформы заказчик определяет ее возможности, соотнося их со своими требованиями. Но если последние были рассчитаны плохо, цена ошибки будет очень высока. Именно поэтому следует обращать особое внимание на исходные требования и тщательно прорабатывать их еще задолго до выбора в пользу того или иного решения.

Специализированные решения

Нередко вендоры предлагают специализированные системы — интегрированные платформы, оптимизированные для работы с определенным программным обеспечением. Среди примеров — системы Oracle Exalogic, Exadata и Exalytics, IBM PureData или PureApplication. Такие платформы позволяют добиться более высокой производительности по сравнению с универсальными. Если перед компанией стоит конкретная задача, например развертывание базы данных для предоставления оперативного и бесперебойного доступа к информации, то использование специализированной платформы будет наилучшим решением. Поскольку требования к инфраструктуре у различных приложений заметно разнятся, такие решения, оптимизированные для конкретных ИТ-сервисов, — удобный для заказчика вариант. Однако чем более унифицированной является платформа, тем легче ее обслуживать и поддерживать, а разнообразие аппаратных и программных средств приводит к более частому возникновению проблем и усложнению процесса эксплуатации решения.

От комплексных интегрированных платформ, предназначенных для построения частного облака (VCE vBlock, HP CloudSystem, IBM PureSystems и т. д.), следует отделять специализированные программно-аппаратные комплексы, предназначенные для обработки большого объема данных (Oracle Exadata, IBM Netezza и др.), подчеркивает Дмитрий Бутмалай, директор отделения облачных платформ и сетевых решений IBS. Последние созданы под вполне конкретные задачи — для обработки больших объемов данных — и при правильном использовании являются наиболее оптимальным решением.

Специализированные системы позволяют добиться существенного повышения производительности, рассказывает Андрей Шапошников. Например, решения наподобие Oracle Exadata, IBM Netezza, SAP HANA повышают скорость обработки данных в десятки, а в некоторых случаях и в сотни раз. Кроме того, при необходимости производительность комплекса легко увеличить за счет наращивания аппаратных ресурсов.

«Универсальная интегрированная платформа не всегда способна решить конкретную задачу. Узкоспециализированные задачи, например обработка «тяжелых» баз данных или предоставление виртуальных рабочих мест для более десятка тысяч пользователей, требуют оптимизированных решений», — подчеркивает Андрей Тищенко.

«Система должна предназначаться для конкретной задачи, но при этом быть масштабируемой, — полагает Родион Тульский, консультант по инфраструктурным решениям «Microsoft Россия». — Даже в случае выбора «коробочных» решений, а не отдельных компонентов нужно сформулировать вполне определенные требования».

«Использование специализированной платформы имеет смысл, если есть четко очерченная задача и требуется оптимизировать под нее платформу — по производительности, соотношению цена/качество или другим параметрам, — считает Павел Борох. — В таком случае можно «выжать» из нее максимум, но придется поступиться гибкостью. А отсутствие гибкости подразумевает, что с течением времени задачи не будут изменяться или, по крайней мере, изменения будут незначительны. Потеряв в гибкости, можно существенно выиграть в цене и производительности (в том числе за счет отказа от дополнительного функционала и его поддержки)».

Однако во многих случаях, когда речь идет о центрах обработки данных, обслуживающих одно или несколько предприятий, целесообразнее использовать универсальные платформы, которые позволят выполнять разные задачи и использовать разные подходы, поэтому универсальность более востребована. Но это не означает, что специализированные системы не нужны — они занимают свою нишу на рынке.

«Выбор в пользу специализированной платформы оправдан, если в течение как минимум трех лет на этой платформе планируется использовать только определенное приложение», — уверен Григорий Атрепьев. «Специализированные платформы целесообразнее применять, когда задача требует больших вычислительных ресурсов и нет смысла виртуализировать приложение, — отмечает Антон Шумилов. — К тому же управлять такой системой намного легче, чем самостоятельно собранной из различных компонентов».

Специализированные решения могут обеспечить более высокие показатели производительности и эффективности для конкретного приложения, но это чревато определенными негативными последствиями: возникновением эффекта «привязки» к платформе и необходимостью оптимизировать само приложение, невозможностью альтернативного использования такой платформы, зависимостью от программного обеспечения, поддерживаемого платформой, трудностями перехода на новые версии платформы и т. д., подчеркивает Алексей Калуга. В конечном итоге вопрос сводится к стратегическому выбору платформы и оценке рисков эксплуатации. «Опыт компании Hitachi показывает, что рынок все больше склоняется к выбору решений на базе открытых универсальных платформ. Их производительность и эффективность способны удовлетворить самых требовательных заказчиков, при этом выбор версии и типа программной платформы не ограничивается», — заключает он.

Недостатки интегрированных систем

Высокая стоимость. «Очевидных недостатков у таких решений нет, но есть «цена вопроса», — считает Владимир Ткачев. — Готовы ли вы платить за «проверенные на совместимость» компоненты, если в подавляющем большинстве случаев они представляют собой стандартные интерфейсы и компоненты? Или за «рекомендованные конфигурации», если система все равно будет масштабироваться в соответствии с конкретными требованиями? К тому же в облачной инфраструктуре мы максимально абстрагируемся от физической составляющей и оперируем такими понятиями, как виртуальная машина, а не физический сервер, профиль хранения, а не дисковый том, сетевые сервисы, а не сетевые устройства».

Стоимость системы увеличивается за счет избыточности, взаимной интеграции компонентов, их тестирования на совместимость и комплексной поддержки. Подобные платформы может себе позволить далеко не каждое предприятие. Григорий Атрепьев отмечает и возможные трудности в связи с длительными сроками поставки готовых программно-аппаратных решений.

Недостаточная гибкость. «Такие платформы не отличаются большой гибкостью. Далеко не все возможные сценарии можно реализовать с привлечением интегрированной платформы. Иногда это может быть связано с масштабами системы. Например, платформа рассчитана на поддержку 200 или 500 виртуальных машин, а предприятию требуется решение ровно на 300 ВМ, — рассказывает Павел Борох. — Если же заказчик собирает системы самостоятельно, у него появляется возможность настроить их в соответствии с собственными нуждами».

Избыточность. Сложности при внедрении комплексных интегрированных платформ чаще всего возникают в связи с попытками применить такие решения для малых конфигураций. Зачастую даже в минимальной конфигурации обеспечивается значительно большая производительность, чем это необходимо для выполнения отдельной задачи, либо такие требования регулярно меняются. Для подобных случаев предусматриваются различные сценарии внедрения комплексных интегрированных платформ. Решения Hitachi UCP, в частности, позволяют задействовать интегрированную платформу для одновременного выполнения различных задач и динамически перераспределять между ними необходимые ресурсы. Тем самым повышается эффективность использования платформы и обеспечивается защита инвестиций.

Проблемы интеграции с унаследованной инфраструктурой. «Далеко не все задачи эффективно решаются на интегрированных платформах, — дополняет Андрей Тищенко. — Предположим, предприятие хочет перевести все свои бизнес-процессы в частное облако. При этом возникает вопрос: что делать со старым «железом»? Зачастую вендор не гарантирует совместимости уже имеющегося у заказчика оборудования и ПО частного облака, особенно если речь идет об аппаратном обеспечении другого производителя. Но сегодня уже существуют решения, которые позволяют строить частное облако на имеющемся у заказчика оборудовании».

«Комплексная интегрированная платформа — законченный продукт, объединяющий в себе и серверную платформу, и сетевые модули, и системы хранения. Благодаря наличию унифицированных компонентов такой комплекс достаточно хорошо конфигурируется и им легко управлять, что является несомненным плюсом при создании инфраструктуры с нуля. Но интегрированную платформу нельзя назвать универсальной — ее архитектура опирается на решения конкретных вендоров, а значит, интеграция с уже существующим ИТ-комплексом может быть затруднена», — поясняет Андрей Шапошников.

Заключение

«Идея «ЦОД из коробки» или «блочного ЦОД», конечно, привлекает тех, кто собирается строить дата-центры, — подчеркивает Леонид Аникин, руководитель направления облачной инфраструктуры компании Softline. — Например, мы сейчас заняты подготовкой проектов по строительству около десяти ЦОД в различных регионах страны. Главное, не ошибиться в прогнозе мощностей. В этой ситуации очень привлекательной выглядит возможность покупки готового блока, к которому можно добавить второй или третий. Мы внимательно следим за тенденциями развития подобных решений и иногда их выбираем. Однако цена подчас слишком высока, поэтому в ряде случаев выгоднее просто установить в помещении стойки и разместить в них оборудование».

«Стоит различать программно-аппаратные платформы крупных вендоров и «облако из коробки» — по сути независимое от аппаратных средств интегрированное программное решение, состоящее из большого числа функциональных модулей, — предостерегает Кирилл Кушнарев, начальник управления разработки и реализации проектов департамента прикладных решений компании «Техносерв». — С ростом востребованности и удешевлением услуг IaaS и SaaS, предоставляемых внешними провайдерами, строительство собственного ЦОД и частного облака может быть актуально только для крупных предприятий. Использовать готовые решения или собственные программные разработки на базе референсных архитектур и платформ с открытым кодом, например OpenStack, — вопрос ИТ-стратегии. Как показывает практика, когда заканчивается переходный период принятия технологий рынком, готовые промышленные решения оказываются дешевле собственных разработок».

В компании «Сервионика» требования заказчиков к построению частного облака разделяют на две группы: к первой относится все, что связано с удобством и доступностью размещаемых в облаке корпоративных сервисов, ко второй — безопасность и защита данных в облаке от несанкционированного доступа. Особое внимание уделяется масштабируемости решений, простоте и гибкости их интеграции с имеющейся ИТ-инфраструктурой.

Сегодня заказчики лучше информированы о возможностях облаков, поэтому их ожидания от реализации таких проектов становятся все более конкретными. Путь к частному облаку «Сервионика» рекомендует начинать с аудита сложившейся инфраструктуры, в процессе которого выясняется, какова доля устаревших приложений, в чем состоят актуальные требования заказчика к производительности инфраструктуры, какой специфике бизнеса и каким внешним нормативным требованиям должно соответствовать создаваемое частное облако.

К числу важных тенденций специалисты этой компании относят изменение модели предоставления корпоративных облачных сервисов: сегодня предприятия заинтересованы в получении готовых решений из облака, без дополнительных усилий по их объединению в рамках корпоративной сети. Недаром все чаще эксперты говорят о скором появлении единой совместимой (конвергентной) программной, коммуникационной и аппаратной среды, в которой будут унифицированы как сами ИТ-сервисы, так и модели их предоставления. По сути, это конструктор, на основе которого можно будет создавать комплексные решения, максимально учитывающие специфику бизнеса, отрасли и требования законодательства, что особенно важно для компаний из банковского сектора, для государственных структур и организаций здравоохранения.