По данным IDC, доход рынка гиперконвергентных систем увеличился на 9,1% за 2017 год и составил 3,6 миллиарда долларов за последнюю четверть того же года. Продажи за 2017 год составили 12,5 миллиарда долларов. Это исторический максимум за все время существования гиперконвергентных систем. Разбираемся, что это за системы и почему их популярность растет.

Что такое гиперконвергентная система

Гиперконвергентная система, или гиперконвергентная инфраструктура (hyper-converged infrastructure, HCI) — облачная инфраструктура, в которой с помощью программных средств вычислительные мощности, дисковые массивы серверов и сетевая составляющая объединены в одно целое. Все эти средства управляются через единую консоль администрирования.
 
Основная идея гиперконвергентной системы в том, чтобы создать единую точку входа для специалистов техподдержки и упростить обслуживание инфраструктуры. Как правило, это сокращает время модернизации инфраструктуры с нескольких месяцев до нескольких дней. Администрировать такие системы проще, с этим справится один ИТ-специалист.

Как устроена гиперконвергентная система

В широком смысле гиперконвергентность — объединение вычислительных мощностей, сетевых ресурсов и средств хранения с использованием стандартных компонентов как общих строительных блоков. При этом система целиком не привязана к отдельным физическим устройствам: функции центра обработки данных выполняются программным обеспечением.
 
Гиперконвергентные системы состоят из нескольких физических модулей. Каждый из них содержит вычислительное ядро, сетевые компоненты, ресурсы хранения и гипервизор. Система легко масштабируется до необходимых мощностей, так как модули объединяются в кластеры. Для масштабирования достаточно добавить модуль или его компонент. Таким образом, производительность увеличится благодаря увеличению числа модулей, а не наращиванию памяти, дисков или процессоров.

Как трансформация меняет бизнес

В архитектуре облака гиперконвергентной системы присутствуют хабы и сателлиты. Хаб (англ. hub — разветвитель) — это основной, опорный узел сети. К хабам подсоединяются вспомогательные узлы — сателлиты. Информация, которая предназначается для передачи с одного сателлита на другой, проходит через хаб. Хабы и сателлиты соединяются через MPLS и (или) DWDM опорную сеть.
 
Хаб облака распределяется по дата-центрам: одна его половина находится в одном дата-центре, вторая — в другом, а передача информации между этими дата-центрами максимум может занимать две миллисекунды. Так как хабы сами по себе построены как катастрофоустойчивые гиперконвергентные растянутые (stretched) кластеры, обе половинки облака как бы не замечают между собой физического расстояния в несколько десятков километров.
 
У сателлитов нет такой катастрофоустойчивой архитектуры, но они резервируются на хабах. В случае выхода из строя сателлита клиентский сервис восстанавливается в хабе. У клиента в это время могут быть задержки в передачах данных — это зависит от используемых приложений, но это временно, пока работа сателлита не восстановится.
 
У нас уже есть хаб в Москве и планы по строительству сателлита в Новосибирске. Так сателлит будет ближе к нашим клиентам на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. В будущем новосибирский сателлит, вероятно, станет вторым хабом. Где в этом случае будут сателлиты, мы уже знаем, но это пока секрет.

В чем отличие от конвергентных систем

Важное отличие от конвергентных систем в том, что каждый компонент используется самостоятельно вне зависимости от других. Компоненты конвергентной системы — корзины с блейдовыми серверами и дисковым массивом. Их объединяет контроллер, который зачастую становится единой точкой отказа. Бывают случаи, когда сетевые проблемы выводят из строя зарезервированные контроллеры. Тогда та часть системы, которую они объединяют, не работает. Гиперконвергентная система интегрирует все компоненты, так как это программно-определяемая технология, в ней нет единой точки отказа.
 
Рассмотрим на примерах. Допустим, конвергентная система состоит из четырех кластеров, которые, в свою очередь, состоят из корзины с серверами и корзины с дисками. Они соединены через сеть SAN. После обновления ПО на контроллерах корзины происходит сбой на сервере. Оказывается, при обновлении не учли особенности работы SAN-свитчей (англ. switch — переключатель, в нашем случае — сетевой коммутатор). В результате серверы теряют связь друг с другом, и облако выходит из строя.
 
Если сбой касается только одного кластера, из строя все равно выйдет существенная часть вычислительных ресурсов. Это повлияет на работу предприятия: пользователям недоступны программы, в том числе — контролирующие работу оборудования, теряется часть данных.
 
В гиперконвергентной системе блоки постоянно активны и синхронизируются. То есть, отключение одного из них не повлияет на работу предприятия. Объем выходящего из строя вычислительного ресурса мал в сравнении с общим объемом. Это называется концепцией микрорезервирования.
 
Теперь представьте, что в бизнес-центре отключили свет. Конечно, при работе в облаке вы выбираете площадку для резервных копий из основного дата-центра. Резервная копия постоянно обновляется. Это называется disaster recovery plan — набор административных мер и инструментов для восстановления данных после «катастрофы». Надежность этого метода — 99%. Но проще и дешевле катастрофу предотвратить. Такой подход называется disaster avoidance, он лежит в основе гиперконвергентных систем. Я бы оценил его надежность в пять девяток — 99,999%.
 
В качестве дополнительных примеров вспомните недавние проблемы с дата-центрами у 1С: Битрикс24 и Телеграма — они только подтверждают важность выбора надежного и катастрофоустойчивого облачного решения для критичного бизнеса.

Преимущества

Экономия времени

80% времени тратится на поддержание ИТ-инфраструктуры в должном состоянии. А на ее стратегическое развитие для решения задач бизнеса — только 20%, так как выполнение текущих операций поглощает бо́льшую часть рабочего времени сотрудников ИТ-отделов. Согласно исследованию IDC, компании, которые применяют гиперконвергентные системы в работе, тратят на 81% больше времени на работу с проектами и инновациями. Более того, бюджет на разработку новых технологий вырос на 33% по этой же причине.

Экономия денег

Один гиперконвергентный узел объединяет все вычислительные ресурсы и системы хранения данных. Это сокращает число отдельных устройств, которые необходимо покупать и обслуживать.
 
В отличие от конвергентных систем, гиперконвергентные не требуют большого количества специалистов для их управления. Гиперконвергентные системы управляются через единую консоль, поэтому достаточно нанять одного администратора, который будет эту консоль контролировать.
 
По данным OSTailors, гиперконвергентная система также на 20% сокращает расходы на устройства для хранения данных и сокращает расход электричества на 60% по сравнению с конвергентными решениями.

Простое масштабирование

Вместо увеличения мощности за счет добавления большего числа дисков, памяти или процессоров — в гиперконвергентной инфраструктуре достаточно добавить модуль. Чем больше модулей, тем выше производительность.

Высокая производительность

Почти все гиперконвергентные устройства содержат флеш-накопители. Они отличаются от флеш-массивов тем, что находятся внутри физического сервера, обеспечивая меньшую (по сравнению с внешними системами хранения) задержку.

Безопасность

Клиенты вроде банков особенно переживают за сохранность данных и выносят в публичные облака не всю информацию. Они хранят ее на своих серверах, считая их более надежными. Но это не совсем верный подход. Вы можете держать айфон в руках, но это не обезопасит ваш iCloud от взлома. Чтобы обезопасить данные на уровне компаний вроде Orange Business, необходим большой штат ИТ-специалистов с глубокими знаниями в области кибербезопасности и дорогостоящим набором инструментов. У нас это все есть.

Недостатки

Дорого для маленьких компаний

У нас нет такой истории, чтобы в три клика настроить всю ИТ-инфраструктуру компании самостоятельно, как в AWS или Microsoft Azure.
 
Решение Orange рассчитано на крупные компании со своим штатом ИТ-сотрудников, которые самостоятельно создают и настраивают виртуальные машины в облаке. Мы также берем на себя эту часть работы по желанию клиента.
 
Такой подход дорог для малого и некоторого среднего бизнеса, зато гибкость, надежность и тарифы подходят для средних и крупных компаний.

Оплата по контракту

У нас нет системы pay as you go, когда вы можете сегодня оплатить работу и пользоваться неделю, а потом отключить сервис до возникновения следующей потребности. Вы платите ежемесячный фиксированный платёж, включающий SLA (англ. Service Level Agreement — договор о предоставлении услуг), и уверены, что все под контролем.

Среди наших клиентов гиперконвергентные системы популярны в сферах логистики, финансов и ритейла.

***

Гиперконвергентные решения экономят время и деньги, создают катастрофоустойчивые и безопасные системы с простым масштабированием. Компания, внедрившая такие решения, повышает эффективность ИТ-отдела и бизнеса в целом.

Алексей Кречетов

Менеджер по развитию бизнеса Orange Business

Источники

Англоязычная Википедия

Немного о конвергентной (и гиперконвергентной) ИТ-инфраструктуре

Критерии гиперконвергенции нового поколения

Гиперконвергентность. Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана

Гиперконвергенция: ИТ-инфраструктура на раз, два, три

Hyperconverged