Виртуализированная архитектура ЦОД

zzkates

Опубликовано 25 апреля, 2015 · Жалоба

Как оценить возможности распределенной виртуализированной архитектуры ЦОД

Недавно я был в Гонконге и проходил мимо промышленного района Kowloon, я обратил внимание на конструкцию из нескольких громадных зданий без опознавательных знаков и почти совсем без окон. Мне пришло в голову, что это может быть какое-то исправительное учреждение или секретный правительственный объект. Потом я заметил, что для тюрьмы вокруг зданий недостаточно колючей проволоки, и никаких визуальных обозначений гособъекта. К счастью, есть телефон с картами GPS, которые обозначили комплекс как очередной крупный ЦОД.

В то время, как наметился мощный тренд по созданию более крупных, мощных и централизованных ЦОДов для удовлетворения растущих потребностей конечных пользователей, появился еще один, менее заметный, тренд перемещения ЦОДов ближе к конечным пользователям по той же причинам. Огромные ЦОДы работают эффективно за счет централизации ресурсов (например, бесперебойные источники питания, генераторы, HVAC-оборудование, другие сети и т.д.). Целью является минимизация стоимости и получение при этом максимальной функциональности и повышение надежности самого ЦОДа. Однако многие конечные пользователи обнаружили, что им удобнее, чтобы некоторые критически важные элементы ИТ-инфраструктуры находились физически ближе к их офисам, а не в ЦОДе, который может находится довольно далеко. Данный факт обусловил появление ЦОДов, физически более близко расположенных к клиенту (виртуализированный центр обработки данных), что в сущности включает в себя некое ответвление сети централизованного ЦОДа, расположенное поближе к пользователю, при этом обеспечивающее доступность традиционных услуг ЦОДа. В некоторых случаях, например, для удаленного бизнес-парка, строительство небольшого локального ЦОДа полного цикла может быть оправдано; для остальных случаев виртуальный ЦОД – это еще одна оптимальная опция.

Почему крупные централизованные ЦОДы подходят не всем

Сегодня корпорации еще больше зависят от работы своей ИТ-инфраструктуры. Поэтому они не хотят брать на себя какие-то сложности управления ИТ-инфраструктурой, что чаще всего не является основным профилем их деятельности. Вместо этого они просто предпочитают перенести ИТ-ресурсы туда, где такие ресурсы, как пространство, питание и подключение к сети имеются в избытке и могут управляться удалённо. Возникает следующий вопрос: «Как я должен использовать критически важные приложения в ЦОДе, находящемся на расстоянии 80 километров от меня, также используемом другими компаниями и, в некоторых случаях, труднодоступном с точки зрения физического расположения?» Для некоторых бизнес-приложений данные параметры не являются важными, например, для некоторых функций управления персоналом или приложений маркетинга или управления клиентами, но для других, таких как электронная торговля с использованием проприетарных алгоритмов расчета, приложения 3D-моделирования или процессы, связанные с интенсивными транзакциями, доступность приложений критически важна – а доступность связанна с временем отклика (латентностью) и жестким контролем работы приложения. Альтернатива – расположить ИТ-ресурсы прямо на базе предприятия, но есть и вариант, предполагающий, что кто-то все-таки будет управлять этой средой.

Почему большинству крупных корпораций требуются виртуальные ЦОДы?

Так как все больше корпоративных заказчиков переходит на облачные приложения, производительность и скорость внедрения инноваций (в нашем случае, скорость архитектурных изменений) становятся еще более важным параметром. Это обусловило потребность располагать какую-то часть инфраструктуры в высокопроизводительной и контролируемой ИТ-среде, в то время как остальные части ИТ-инфраструктуры могут работать в публичной облачной среде, что в итоге формирует гибридную облачную сеть. Это стремление создало новую концепцию облачной среды – гибридное облако. Такой тип облачной инфраструктуры характеризуется тем, что часть ИТ-ресурсов располагается в публичной облачной среде, а другая часть – на базе частных ИТ-сред, чаще всего для соответствия специфическим требованиям конечных пользователей, например, уровню безопасности, близости местонахождения, доступности и отказоустойчивость.

Многие крупные корпорации, включая компании, работающие в сфере финансовых услуг и розничных продаж, могут самостоятельно построить свое собственное облако с закрытой инфраструктурой, или пользоваться услугами оператора/интегратора ЦОДа, который владеет ИТ-ресурсами и осуществляет их поддержку и который может подключить это облако к главному ЦОДу, предлагающему большой выбор других облачных сервисов. Компании также могут дополнить любое публичное облако таких вариантом частной ИТ-инфрастуктуры, предлагая полноценное гибридное облачное решение.

Что такое виртуальный ЦОД?

Концепция виртуального ЦОДа предлагает различные возможности генерации прибыли и ряд других преимуществ. Виртуальный ЦОД является просто «ответвлением» более крупного централизованного ЦОДа, который предлагает подобные сервисы, только с дополнительными преимуществами, вроде возможности обслуживания специфических потребностей заказчика. Удовлетворяя потребности крупных корпораций, в том числе посредством виртуального ЦОДа, операторы центров обработки данных могут привлечь более крупных и выгодных клиентов, получая доступ к новому сегменту рынка. Фактически, компании из списка Fortune 500 уже оценили преимущества данной стратегии, построив свои собственные частные сети на арендованном пространстве и наняв компании для управления инфраструктурой. Данная концепция виртуального ЦОДа продемонстрировала свою популярность в крупных мегаполисах, где офисы клиентов расположены на больших расстояниях друг от друга.

Преодоление ограничений

Основная проблема – как наиболее эффективных образом расширить сеть от центрального ЦОДа к местоположению виртуального ЦОДа. Фактически, существует несколько вариантов преодоления этой проблемы, которые предполагают совершенствование архитектуры за счет инновационных технологий, упрощение эксплуатации и обеспечение ультравысокой производительности. Основные проблемы, связанные с эксплуатацией ЦОДа, касаются издержек на аренду или приобретение площадей под постройку ЦОДа, питание и обеспечение высокой скорости соединения. В данном случае, две важнейшие технологические инновации позволяют воплотить такие решения в жизнь: оптическая интеграция и суперканалы.

Оптическая интеграция

Ценность оптической интеграции состоит в интеграции множества дискретных оптических компонентов в одной оптической интегральной микросхеме, известной также как PIC. Ключевое преимущество PIC заключается в сокращении необходимого под оборудование пространства и энергопотребления и обеспечении значительно более высокой производительностью и емкости сети. Принцип функционирования оптической интегральной микросхемы такой же, как и в ИС, используемых в обычных ноутбуках, которые в свое время заменили дискретные транзисторы, обладавшие крупными размерами и потреблявшими больше энергии. По сути, реальное преимущество оптической интеграции заключается в том, что она использует компоненты с самым высоким потреблением энергии (например, лазеры со стороны магистрали) и интегрирует их в маленькое компактное устройство, потребляющее значительно меньше энергии и занимающее меньше места.

Оптические суперканалы

Оптические суперканалы – это группа более низкоскоростных оптических каналов с высокой степенью гранулярности, которые объединены в одну единую большую оптическую группу, обеспечивающую, соответственно, более высокую производительностью, а также простоту управления благодаря меньшему количеству каналов. Например, вам было бы проще управлять волоконными каналами 50 X 10G или 5 X 100G?

Теперь, если принять за факт, что оптические суперканалы на базе PIC являются наиболее простым и экономически выгодным способом развертывания дополнительной емкости сети, следующий вопрос касается отказоустойчивости. К счастью, технология PIC настолько надежна, что она гарантирует время наработки на отказ на уровне более одного милиарда часов (по данным Infinera).

Таким образом, решение на базе технологии оптической интеграции отличается повышенной надежностью и простотой эксплуатации за счет использования высокопроизводительных суперканалов.

Сети, которые обеспечивают максимальный возврат инвестиций (ROI)

Внедрение оптической интеграции и оптических суперканалов не только помогают добиться более высокой эффективности сетевой инфраструктуры, также это способ увеличить показатель ROI. Однако, стоит признать, что 500 Гбит/с – это огромная емкость, а конкретному клиенту, быть может, потребуется только 100-200 Гбит/с. Решить данную дилемму поможет программная технология, умеющаяся разделять емкость суперканалов по запросу. А так как оптические суперканалы и оптическая интеграция тесно взаимосвязаны, клиенты могут просто активировать необходимую им пропускную способность, либо увеличить пропускную способность с шагом в 100 Гбит/с, так же просто, как активировать программу на компьютере.

Заключение

Так как рынок ЦОД продолжает развиваться, крупные централизованные ЦОДы и небольшие виртуальные ЦОДы, которые находятся ближе к конечным пользователям, продолжат сосуществовать. Концепция гибридного облака играет важную роль: она отвечает потребностям крупных корпораций размещать поблизости определенные критически важные ресурсы, при этом оставляя другие ИТ-ресурсы в крупной, более экономичной и централизованной среде. Данное решение также создает возможность для операторов ЦОДов предлагать сервисы с высокой добавленной стоимостью, начиная с базового виртуальное хранилище данных и вычислительных сервисов и заканчивая полностью аутсорсинговыми ИТ-решениями, которые превратят операторов ЦОДов в важных партнеров для крупных заказчиков. Самым критически важным элементом этой модели является сеть, которая должна быть простой в эксплуатации и эффективной. С точки зрения технологии, такие решения, как оптическая интеграция и суперканалы, могут стать ключевым элементом для создания простых, эффективных и высокопроизводительных виртуальных ЦОДов.