Мы наш, мы новый мир построим, или ИТ-инфраструктуру 2025 года пора планировать уже сейчас. Часть 1

Характер происходящих изменений однозначно говорит о том, что ключевыми инфраструктурными элементами в ближайшие годы станут цифровые платформы, цифровые экосистемы и, конечно, технологии, обеспечивающие всеобщую связанность всех вещей нашего мира. На эту роль претендуют технологии Интернета вещей (Internet of Things, IoT). 

Уже сегодня они пытаются изменить в привычной жизни человечества все: от персонального технологического окружения (например, умные носимые устройства — для медицинских целей, фитнеса, развлечений или товары с электронной «историей производства» в магазинах) до промышленных гигантов. Для производственных применений активно разрабатывается отдельное направление промышленного Интернета вещей (Industrial Internet of Things, IIoT).

В целом роль и место коммуникационной составляющей в мире Интернета вещей такова, что перспективную корпоративную ИТ–инфраструктуру будущего вполне можно назвать «Инфраструктурой 2.0».

Больше беспроводных коммуникаций, хороших и разных

Точно предсказать, какие стандарты связи будут править бал на планете в 2025 г., практически невозможно. Впрочем, среди возможных вариантов есть некоторые технологические аксиомы, например, беспроводные коммуникации.

Можно уверенно утверждать, что Инфраструктура 2.0 — это пространство ИТ-услуг на базе разнообразных вариантов беспроводной связи, включая и те, которые некоторое время назад считались уделом научных лабораторий, а сегодня выходят из их стен в прикладную сферу. В первую очередь речь идет о квантовых вычислениях.

Исследователи работают над превращением в прикладные решения ряда фундаментальных свойств квантового мира.

Квантовую частицу невозможно «перехватить», подобно блоку цифровых данных, — в ходе такой операции она исчезает. Этот принцип используется при создании абсолютно защищенных каналов связи.

Принцип квантовой запутанности: подразумевается, что можно определенным образом «спутать» между собой двечастицы таким образом, что, даже находясь друг от друга на любом расстоянии,они будут вести себя идентично: если меняется состояние одной частицы, мгновенно меняется и состояние другой. Соответствующее прикладное решение для сферы телекоммуникаций получило название квантовой телепортации — подразумевается бесканальный способ передачи данных, в основе которого лежит эффект квантовой запутанности.

Фактически речь идет о возможности мгновенно телепортировать информацию о состоянии какого–либо объекта в любое место, если разместить спутанные частицы в нужных местах на конкретных территориях, где нет привычных средств связи: базовых станций, оптоволоконных или спутниковых каналов связи. И эту информацию будет невозможно взломать, украсть и расшифровать. На Рисунке 1 представлена схема квантовой коммуникационной инфраструктуры.

По экспертным оценкам, переход на квантовые системы безопасности произойдет уже в ближайшие 5–8 лет, а в течение ближайших 10–15 лет сформируется новый большой сегмент телеком-рынка. Можно прогнозировать, что между разработчиками развернется борьба за статус международного стандарта.

Один из самых масштабных проектов такого рода в мире идет в России: университет ИТМО и поволжский оператор связи «СМАРТС» в прошлом году начали проект создания магистральной квантовой телекоммуникационной сети в европейской части России. Планируется разворачивание телекоммуникационных узлов и ЦОДов, оснащенных квантовыми технологиями, которые обеспечат новое качество связи и ИТ-инфраструктур, он кратко представлен на рисунке 2.

Внедрение гибридных технологий добавит к существующей инфраструктуре связи новые квантовые части, способные кардинально изменить облик предоставляемых потребителям услуг. Сегодня идет речь о стопроцентной защите VIP-банкинга и каналов передачи персональных генетических данных, а также о дистанционных выборных технологиях.

Конечно, традиционные сетевые технологии продолжают активно развиваться. Например, наши старые знакомые — сети Wi-Fi — за 20 лет своего существования смогли увеличить скорость передачи данных в 20 раз и стали поддерживать передачу HD-видео и других высоконагруженных приложений. Не удивительно, что, по оценкам аналитиков, более половины глобального трафика Интернета сегодня осуществляется через точки доступа сетей Wi-Fi. А впереди новый виток развития — сети Wi-Fi становятся не только быстрее, но и умнее.  

Пример, решение Jet Toolbar, которое превращает привычные сервисы связи в персонализированные коммуникации, настраиваемые на конкретные целевые аудитории.

Появление на рынке решения Jet Toolbar отражает глубинные процессы трансформации, идущие в недрах операторского сообщества, — поиск новых бизнес-моделей предоставления услуг с добавленной потребительской ценностью (Value Added Services) в кооперации с компаниями — партнерами. Еще одно проявление данного тренда — усиление интереса участников рынка к работе по модели виртуального оператора связи (MVNO).

Причины роста интереса к этому тренду, во-первых, в усилении конкуренции, заставляющей компании искать новые доходные услуги и сервисы, и, во-вторых, в технологических прорывах последних лет. Фактически только сейчас в реальный бизнес начинают проникать апробированные коммерческие решения аналитики Big Data, которые дают возможность строить по-настоящему персонализированные и по-настоящему умные digital-коммуникации с клиентами, работающие на основе детальных достоверных знаний об их интересах и потребностях.

Результат — заметное оживление на рынке MVNO в РФ. Так, в конце ноября 2017 г. в России начал работу виртуальный оператор, действующий под брендом Virgin — этот шаг стал развитием российского бизнеса международного оператора фиксированной связи «Тривон», который работает в нашей стране под брендом Virgin Connect еще с 2007 года. А в декабре 2017 года о запуске MVNO-проекта Тинькофф Мобайл объявил Олег Тиньков. Действительно, где еще, как ни в сочетании телекоммуникационных и финансовых услуг можно достичь необыкновенно результативной бизнес-синергии?

Впрочем, прогнозируется проникновение MVNO и в другие отрасли деятельности, например, транспорт, розничную торговлю. Проблема ограниченности целевой аудитории для некоторых ниш будет разрешаться с помощью запуска виртуального оператора специфического типа: MVNE (Mobile Virtual Network Enabler). Фактически это агрегатор, который работает с различными сетевыми операторами и предоставляет услуги нишевым пользователям, как индивидуальным, так и корпоративным.

Именно механизм MVNE оператор связи Tele2 решил использовать для агрессивного продвижения на рынке РФ. В первой половине декабря компания объявила о запуске собственной платформы MVNE, включающей набор обязательных компонент телеком-систем: биллинг, CRM, интерфейсы с абонентами и т.п. Эта платформа позволит любым сторонним компаниям запускать собственных виртуальных мобильных операторов на базе сети Tele2.

Железный век ИТ уходит в облака

«Облака» постепенно уходят из новостных заголовков в рутину будней ИТ-департамента. Однако не стоит считать эту тему исчерпанной при анализе длительных трендов. Как показывают результаты недавнего исследования Selectel и iKS Consalting «Миграция в облако: анализ текущей ситуации в Росси», в каждой четвертой организации РФ все сотрудники применяют в том или ином виде облачные технологии в повседневной работе. Однако большинство респондентов (65%) при этом имеют в виду виртуализированную инфраструктуру, развернутую на своей корпоративной площадке. Наибольшее количество виртуальных машин (10 — 15 тыс. на одного заказчика) ожидаемо используется в наиболее продвинутых, с точки зрения ИТ, областях: телекоме, финансовом секторе и собственно ИТ.

Этот факт объясняет популярность модели гибридного облака — все больше потребителей склоняется к гибридной модели, а 20% уже перешли на эту модель. Не отказываясь от использования существующих вычислительных мощностей на собственной площадке, они начинают экспериментировать с публичными облаками, перенося туда наименее критичные приложения или гибко подключая новые ресурсы, скажем, на время проведения рекламных кампаний или иных специальных мероприятий.

Проблема оптимального выбора между XaaS (арендой каких-либо ресурсов) и виртуализацией локальной инфраструктуры будет одной из наиболее горячих в среднесрочной перспективе.

Наиболее существенный тренд в развитии локальной инфраструктуры на собственной площадке связан с развитием гиперконвергентной архитектуры. В 2017 г. рынок стал заполняться новыми коммерческими игроками, что подтолкнуло рост продаж. Они подскочили на 64,7% сразу в первом квартале 2017 г., а гранды отрасли, в первую очередь, Dell EMC и HPE, приступили к выводу на рынок нового поколения вычислительной архитектуры. Основная цель — создать унифицированную инфраструктуру с высоким уровнем интеграции, позволяющую сократить трудозатраты на её сопровождение и сосредоточиться на качестве ИТ-сервисов.

В целом идея неограниченной интеграции подпитывает движение индустрии в течение последних лет: вначале — к конвергентным решениям (интегрированным, оптимизированным для рабочих нагрузок системы, протестированным в заводских условиях), затем — к гиперконвергентным, в которых многие функции становятся программно-определяемыми. На рисунке 3 представлены основные этапы, которые проходят компании по пути миграции в сторону гиперконвергентной ИТ-архитектуры.

Аналитики Gartner понимают под гиперконвергентным решением платформу с общими программно-конфигурируемыми (software-defined) вычислительными ресурсами и ресурсами хранения. Причем, эта платформа использует стандартное оборудование (x86) и унифицированный интерфейс управления.

Понятно, что самым ценным элементом гиперконвергентного решения оказываются программные инструменты управления всей системой. Они и определяют направление будущего развития сегмента в обозримой перспективе.

Необычайно привлекательная идея: управление из единой консоли полным пулом интегрированных сетевых ресурсов, обеспечивающих функционал вычисления и хранения, а также инструментов управления этими ресурсами. Фактически владельцу такой инфраструктуры остается только установить необходимые приложения и пользоваться полученными благами: снижением затрат на развертывание и эксплуатацию гиперконвергентной среды и простого масштабирования путем добавления в инфраструктуру стандартных узлов х86 по мере необходимости. Отдельной «вишенкой на торте» смотрится обещание интегрировать оборудование и ресурсы различных производителей, но это дело — будущего.

Конечно, немаловажную роль в становлении индустрии HCIS сыграли успехи в совершенствовании серверов: в них можно разместить гораздо больше дисковой емкости, процессорных ядер, оперативной памяти для поддержки, как служебного ПО, так и продуктивной нагрузки. Современный функционал репликации (копирования) данных на несколько узлов кластера HCIS дает радикальный прирост отказоустойчивости, поскольку допустим выход из строя сразу нескольких компонентов одновременно без прерывания доступа к данным. Существенно выросла также скорость интерконнекта между серверами: 10 Гбит/c — это уже норма, которой достаточно для широкого круга бизнес-задач.

Гиперконвергентные платформы находятся в мейнстриме процессов создания ИТ — инфраструктуры 2.0: они непрерывно совершенствуются и в конечном итоге будут воплощать концепцию «ИТ как услуга» (IT as a service, ITaaS), предоставляя соответствующие сервисы бизнесу, разработчикам и корпоративным пользователям.

При всех замечательных свойствах HCIS — не «волшебная палочка» для ИТ-инфраструктуры. Секрет здесь кроется в архитектуре гиперконвергентных решений – в основе лежит платформа виртуализации. И если требуется высокая производительность подсистемы хранения данных для сервисов, расположенных на физических серверах (чаще всего это Power и SPARC системы), то здесь не обойтись без All–Flash-массивов.

Сфера хранения данных также не остается без изменений. По версии IDC, объем данных в мире с 2013 по 2020 год увеличится в 10 раз — до 44 триллионов гигабайт (4,6 зетабайт ), а соответствующий рынок достигнет 92 млрд долл. Примерно половину этой «вселенной битов» составляют, так называемые, «холодные» данные, которые нужно хранить долго, при этом обращаются к ним крайне редко.

Кроме роста объемов происходит гораздо более страшная вещь — рост количества файлов, переход от структурированных данных к неструктурированным. Если проблема объемов решается более емкими и недорогими носителями, то хранение миллиардов файлов и поиск по ним представляет собой сложнейшую задачу.

На помощь приходит модель объектного доступа. Каждый законченный кусочек данных — объект, со своими собственными характеристиками (метаданными), имеющий адрес. Поиск по таким объектам может осуществляться параллельно и гораздо быстрее, чем в файловых системах. Проблема объектных хранилищ — плохая интеграция с бизнес-приложениями. Их использование почти всегда сопровождается дополнительными затратами на внедрение.

Раньше только гиганты испытывали проблемы с большим количеством файлов. Мы осуществили несколько проектов по внедрению объектного доступа для операторов связи и топ-банков. Однако теперь с этим встречается и средний бизнес. Поэтому мы прогнозируем уменьшение порога вхождения в мир объектов и повсеместное внедрение объектных массивов.

Если говорить о «горячих» данных, то их также становится все больше. Аналитика становится все сложнее, анализ охватывает больше данных и делается чаще, чем раньше. Бизнес хочет постоянно знать о положении дел с помощью IT-систем. Это приводит к огромным требованиям к производительности на единицу объема.

В таких случаях экономически выгодным становится вариант All–Flash: диски такого типа позволяют получить комбинацию высокой производительности (от 100K IOPS до нескольких миллионов) и экстремально низкой задержки (менее 1 мс) практически на любом количестве данных. Иными словами, бизнес может получать данные чаще, реализовывать более сложный функционал, не переживая постоянно о СХД.

Мягкая сила в ИТ

По всему ИТ–ландшафту сегодня перешли в активное наступление программно–определяемые (Software Defined) подходы. Например, при внедрении такой системы хранения заказчик получает более низкую стоимость дисков и техподдержки, а также большую гибкость хранения. Это дает возможность закупать ресурсы хранения более экономичным способом, по сравнению с традиционным.

Самое значительное достижение владельца такого хранилища заключается, во-первых, в том, что СХД может эффективно и надежно работать с дисками различных поставщиков, и, во–вторых, это могут быть диски недорого уровня, доступные для приобретения на открытом рынке.

В программно–управляемых сетях (Software Defined Network, SDN) управление передается в программируемую часть сети, а за непосредственную диспетчеризацию трафика отвечают управляемые программой устройства. Таким образом, собственно управление работой сети отделяется от рутинной работы по перекачиванию данных.

Таким образом, принцип программной определяемости Software Defined предполагает переход от жесткой архитектуры hardware к программируемой, которая обещает обеспечивать динамичность и высокую экономическую эффективность.

К числу ключевых направлений развития территориально-распределенных сетей, безусловно, относятся решения SD–WAN (Software-Defined networking in a Wide Area Network). Для сетей SD – WAN основополагающими являются два понятия: SDN (программное управление сетей) и NFV (Network Functions Virtualization, виртуализация сетевых функций). Вместе они позволяют представить корпоративную распределенную сеть как единую унифицированную инфраструктуру с центральным управлением. При этом удаление или добавление новых объектов и сетевых функций становится достаточно простым делом.

Появление SD–WAN по праву можно считать настоящим революционным событием, ведь в сетях SD–WAN под управлением оказывается вся сеть, а не отдельное оборудование. Технологии SDN и NFV дают возможность быстро и эффективно перестраивать сетевые компоненты, формировать независимые логические сети на основе общего пула физических устройств, создавать цепочки сервисов и заменять специализированные программно–аппаратные устройства более экономичными устройствами стандартной архитектуры. Кроме того, решения SD–WAN также позволяют «бесшовно» объединять каналы Интернета и MPLS. Приятное следствие — возможность сократить затраты на аренду дорогостоящих VPN — каналов операторов связи.

Многие эксперты полагают, что именно сети SD–WAN являются основой всех многообразных проявлений цифровой трансформации предприятий в эпоху всеобщей связности в ИТ–инфраструктуре 2.0.