Гиперконвергенция: стоит брать, но не стоит торопиться

В 2009 году крупные игроки ИТ-рынка решили предложить готовые комплексы из описанных ранее ресурсов. Так появились первые конвергентные решения:

• VCE (по первым буквам VMware, Cisco, EMC) VBlock.
• Cisco-NetApp FlexPod.
• Dell Active System.
• HP CloudSystem.

В целом, они представляют из себя серверный шкаф, в котором на заводе устанавливаются уже сконфигурированные согласно требованиям компоненты: блейд-шасси с серверами, система хранения данных, сетевые коммутаторы и инфраструктурное ПО. Здесь важно отметить две основные особенности: выделенная сеть хранения данных в большинстве конвергентных систем отсутствует, вместо неё трафик хранения инкапсулируется в вычислительную сеть с помощью протокола FibreChannel over Ethernet (FCoE); для управления всем решением используют единую проприетарную консоль. Такой подход впервые позволил клиентам, у которых нет глубокой IT-экспертизы, получить сбалансированную, созданную с учётом «лучших практик» инфраструктуру для своих систем, c поддержкой из единого окна.

Повторимся: при конвергентном подходе речь шла о кванте масштабирования равном серверной стойке. Это сильно ограничивало круг потенциальных приобретателей, поэтому нужно было уменьшать «размер блока». Так и появилась в 2011 году конвергенция 2.0 — гиперконвергенция, которая стала «быстрее, выше, сильнее». Главным отличием является отказ от централизованной СХД в пользу программно-определяемого распределённого хранилища. Благодаря этому размер блока стал равен размеру стандартного x86 сервера. Правда, было не совсем ясно, каким образом обеспечить гиперконвергентное решение основными преимуществами классических СХД: централизованное управление и консолидация данных. Для решения этой задачи пришли алгоритмы и программные наработки IT-гигантов Google и Facebook. Именно сочетание таких компонентов и различает существующие гиперконвергентные системы от разных производителей. Общий подход для всех следующий: каждая запись дублируется на соседние узлы, для кэширования данных используют твердотельные накопители, средой передачи данных является Ethernet.

Основные игроки на рынке

Nutanix

Компания, которая стояла у истоков гиперконвергенции. Nutanix предлагает системы, поддерживающие все основные платформы виртуализации: VMware vSphere, Microsoft Hyper-V, Citrix XenServer, но в последнее время делают упор на гипервизор собственной разработки Acropolis Hypervisor (AHV), базирующийся на KVM.

 Основными направлениями развития являются внедрение NVMe протокола для снижения задержек подсистемы хранения и, как следствие, добавление поддержки проколов RDMA over Converged Ethernet с увеличением скорости сети до 40 ГБ/с. Также недавно было представлено решение Nutanix on IBM Power, использующее вычислительную платформу IBM Power 8.

Dell EMC

В портфеле этой компании есть практически любые продукты для построения ИТ-инфраструктуры. Поэтому после перехода VCE под полный контроль EMC, а теперь и Dell EMC, развитие гиперконвергентных решений стало стратегическим направлением.

Решение VxRail — гиперконвергентная платформа — эволюция проекта VMware EVO:Rail. В её основе лежат хорошо знакомые многим, проверенные временем продукты VMware vSphere, VSAN и серверы PowerEdge. Стоит отметить тесную интеграцию с такими продуктами как DataDomain, RecoverPoint, Avamar.

 На данный момент направлением развития продукта является использование RDMA и NVMe технологий, расширение предоставляемых данных по производительности дисковой подсистемы, интеграция с облачными решениями VMware, Amazon Web Services, Microsoft Azure. Также проводится сертификация решения VxRail у производителей ПО (например, SAP).

HPE

Hewlett Packard Enterprise в начале 2017 г. приобрела компанию Simplivity – компанию, которая наряду с Nutanix создавала гиперконвергентный подход построения инфраструктуры. Хотя у HPE довольно давно в портфеле продуктов был горизонтально-масштабируемый массив LeftHand, который в 2012 году получил название StoreVirtual, приобретение Simplivity, фактически, прекратило дальнейшее развитие этого продукта.

Теперь HPE предлагает собственное гиперконвергентное решение HPE SimpliVity 380. Основной отличительной особенностью данного продукта является использование специальной аппаратной карты дедупликации данных. Поддерживаются платформы виртуализации VMware vSphere и Microsoft Hyper-V.

Cisco

Решение компании Cisco основано на продукте американской компании Springpath, основанной в 2012 году инженерами VMware.

Продукт примечателен тем, что строится на использовании UCS Fabric Interconnect, которые полностью агрегируют сетевую инфраструктуру комплекса и выступают в качестве модулей управления.

На текущий момент поддерживается только платформа виртуализации VMware vSphere, а подсистема хранения может масштабироваться только до 8 узлов с возможностью расширения вычислительного кластера до 64 узлов (ограничение vSphere).

Плюсы гиперконвергенции

Простота и скорость внедрения. Запустить целую стойку с гиперконвергентным решением с нуля можно за 3 часа. Следующие блоки можно добавлять за 15–20 минут, причём эта операция может быть выполнена специалистами покупателя.

Легко масштабировать до необходимых мощностей. Благодаря горизонтально масштабируемой архитектуре можно увеличивать производительность практически линейно, просто добавляя типовые блоки.

Проще администрировать. Гиперконвергентными системами можно управлять через единую консоль, для этого достаточно одного специалиста независимо от количества таких систем. Как следствие, сокращаются трудозатраты на обслуживание IT-инфраструктуры.

Проще организовать катастрофоустойчивую инфраструктуру. Многие гиперконвергентные платформы имеют встроенные механизмы репликации данных между площадками как в синхронном, так и в асинхронном режиме. Также из-за отсутствия классической SAN-сети отсутствует необходимость её растягивать на обе площадки.

Минусы гиперконвергенции

Она не всегда, но дороже. По нашим подсчётам, внедрение гиперконвергентной платформы среднего уровня выйдет дороже, чем покупка классических решений с серверами, платформой виртуализации, СХД с аналогичными показателями производительности и емкости. При этом, если речь заходит о высокопроизводительных конфигурациях, проявляется ценовой паритет.

Вычислительная сеть требует более тщательной проработки. Из-за того, что трафик сервисов и трафик данных идут по одним каналам связи, для оптимальной работы гиперконвергентных платформ требуются коммутаторы с минимальными задержками внутри себя, с портами со скоростью не менее 10 Гбит/с, с поддержкой приоритизации трафика.

То, что бизнесу от гиперконвергенции никуда не деться, подтверждают данные многих исследований. Так, по данным аналитиков Enterprise Strategy Group (ESG), 70% компаний из сегмента ИТ в ближайшие пару лет планируют выделить средства, чтобы перевести свою инфраструктуру на гиперконвергетные решения. Согласно оценкам IDC, к 2019 г. объем продаж данных систем достигнет 4 млрд долларов, а по расчётам Gartner, рынок гиперконвергентных интегрированных систем будет ежегодно увеличиваться на 68% и в 2019 г. достигнет показателя 5 млрд долларов.

К тому же тенденция такова, что к 2021 г. будет сложно нанимать сотрудников, готовых обслуживать IT-инфраструктуру малого и среднего бизнеса. Поэтому проще переходить на универсальные гиперконвергентные блоки, с которыми может справиться даже начинающий специалист или студент профильных ВУЗов.

В России гиперконвергенция — пока это разовые установки в телеком-компаниях, банках, нефтегазовом и финансовом секторах. Один из самых известных отечественных кейсов — это гиперконвергенция системы взимания платы с транспортных средств массой свыше 12 тонн «Платон», реализованная компанией Nutanix. По нашим оценкам, российский рынок отстает от мирового примерно на 3 года. Учитывая данные все тех же ESG: что с 2016 г. 85% западных респондентов уже использовали гиперконвергетные решения или планировали внедрить их в ближайшие месяцы, — можно сделать вывод о том, что в ближайшие пару лет нас ждет та же картина.