Развитие технологий, как правило, происходит скачками. После появления выдающихся новшеств наступает этап усовершенствования изобретений. Применительно к моделям эксплуатации ИТ такими поворотными моментами были появление супер-ЭВМ, распределенных серверов или настольных компьютеров и Internet. Если ограничиться рассмотрением ЦОД, то будет ясно, что введение решений для развертывания (deployment) на базе шаблонов (template) и комбинированных систем приведет к такому эволюционному скачку, который способен оказать значительное влияние на способы эксплуатации средств ИТ. Далее мы более подробно разъясним и обоснуем эту мысль.
ТРАДИЦИОННОЕ МНОГОЭТАПНОЕ РАЗВЕРТЫВАНИЕ СЕРВЕРОВ
На смену первым супер-ЭВМ пришли независимые серверы, оснащение которых операционными системами и приложениями осуществляется с помощью ручных или частично автоматизированных технологий развертывания программного обеспечения. На следующем этапе к ним добавляются приложения, причем перед началом эксплуатации требуется установить соединение с системами хранения данных. Лишь после этого серверы и предоставляемые ими услуги (т.е. приложения) готовы к работе. В качестве технологий для защиты от сбоев используются резервное копирование и восстановление, создание образов, непрерывная защита данных (Continuous Data Protection, CDP) или кластеры. Однако все перечисленные процессы развертывания или восстановления, требующие затрат времени и подверженные ошибкам, постепенно заменяются виртуализацией систем и сопутствующих процессов.
ВИРТУАЛИЗАЦИЯ ОБЪЕДИНЯЕТ ОС С ПРИЛОЖЕНИЯМИ
Виртуализация меняет исходные условия для предоставления приложений. В плане развертывания у виртуальных машин имеется большое преимущество: обычно в одном образе они объединяют целый образ сервера, включая приложения и его настройки. Кроме того, предусмотрена защита на случай возникновения ошибки. Благодаря такому объединению, введение в эксплуатацию или повторный запуск выполняются очень быстро. Главный же недостаток заключается в меньших резервах мощности на случай пиковой нагрузки. У хоста, загруженного на 80%, остается лишь 20%-ный запас для всех его виртуальных «гостей». По этой причине возникает потребность в сглаживании пиков нагрузки, что приводит к необходимости внедрения самых передовых технологий, обеспечивающих более динамичный и быстрый ввод новых приложений в эксплуатацию.
Для того чтобы быстрее реагировать на изменение нагрузки, системы осуществляют теперь динамичное предоставление приложений. При этом сервисы приложений включены в предопределенные пакеты (Templates), работающие на стандартизированных компьютерах, то есть могут предоставляться по требованию. Эти шаблоны основаны на концепциях, уже знакомых по технологиям создания образов и по виртуализации. Оба механизма позволяют чрезвычайно быстро предоставить нужную службу. Вся среда выполнения приложения, включающая кодовые модули, все настройки и условия для использования образов, объединяется в шаблонах так же, как в образах или виртуальных машинах.
Помимо этого, шаблоны имеют ряд важных возможностей, которых нет у виртуальных машин. Виртуальные машины и образы не располагают доступной извне информацией о своей среде выполнения. Если виртуальная машина не активна, то нельзя узнать, что именно ей нужно для работы. Нет никакой информации ни о типе процессора, ни о требуемом объеме оперативной памяти, ни о привязке к сетям или системам хранения данных, ни о финансовых затратах или о потреблении электроэнергии. Всей этой информацией необходимо управлять отдельно и, как правило, вручную. Администратору приходится самостоятельно заботиться и о соединениях с внешним миром. Шаблоны расширяют концепцию виртуальных машин: помимо самого кодового образа, они включают всю информацию о том, что требуется для работы приложения.
ШАБЛОНЫ ОПИСЫВАЮТ СЕРВИСЫ ИТ, А НЕ ИХ ОТДЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Шаблоны могут определять требования отдельно взятой виртуальной машины или конкретного сервера, однако они способны отображать и более сложные инфраструктурные взаимосвязи. Так, к примеру, шаблон может содержать требования, необходимые для эксплуатации одного или нескольких серверов, обеспечивающих почтовый обмен нескольких тысяч пользователей в клас-тере Oracle RAC.
Поскольку шаблоны отображают требования служб ИТ к инфраструктуре, они позволяют осуществлять компьютерное планирование использования решений или необходимых мощностей. К этому следует добавить графическое моделирование сценариев применения. В результате привязки шаблона и его требований к физическому или виртуальному выполнению возникают новые возможности предоставления приложений, причем автоматизированное предоставление невозможно, если указание требований к емкости ресурсов в шаблонах не становится обязательным условием.
В законченном виде шаблоны представляют собой описания, необходимые для функционирования приложений. Эти описания можно экспортировать из контекста систем управления или импортировать в них, что позволяет использовать однажды созданные шаблоны в разных ситуациях. Работа с шаблонами вносит революционные изменения в процесс развертывания приложений. Для их функционирования, как и ранее, требуется подходящая среда выполнения, то есть серверные системы. Однако и в этой сфере наблюдаются коренные изменения.
РАЗВЕРТЫВАНИЕ НА ТРАДИЦИОННОМ АППАРАТНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ
Как известно, приложения работают на серверах. Традиционные устройства выпускаются в башенном корпусе, в виде сверхтонких «коробок для пиццы» (Pizza-Box) или стоечных моделей. Отдельные серверные элементы связываются посредством съемных плат, систем шин и кабельных соединений. Подключение к другим серверам осуществляется по сетям через кабельные разъемы на обратной стороне устройств. Для работы приложения требуется несколько элементов, таких как сам сервер и его соединение с системой хранения. В итоге структура администрирования оказывается довольно сложной, ведь добавление новых серверов всегда сопровождается прокладкой кабельных соединений и монтажом дополнительного оборудования ИТ.
Модульные (Blade) системы несколько упрощают ситуацию, ведь модульные серверы представляют собой закрытую готовую систему, которой для работы требуется гораздо меньшая поддержка извне, поэтому кабельные коммуникации и конфигурации становятся более простыми. В сочетании с корпусом шасси (Enclosure) получается полноценное и самодостаточное устройство, которое обходится без внешней поддержки. Однако в настоящее время серверные модули еще необходимо подключать к другим компонентам (к примеру, к системам хранения данных) и соединять между собой по сети.
Для сокращения числа таких зависимостей некоторые производители помещают все требуемые функциональные элементы в один корпус, как это сделано, к примеру, в модульной системе Matrix (см. Рисунок 1). Таким образом, у всех систем этого вида все нужные ресурсы располагаются в одном устройстве, то есть в нем объединяются серверы для процессов приложений, дисковая система хранения данных, сетевые соединения и административные инструменты для управления этими системами. Фактически получается компактный центр обработки данных, для функционирования которого остается организовать энергоснабжение и охлаждение. Однако, благодаря своим компактным размерам, это решение гораздо более гибкое и не требует дополнительной адаптации.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Технологии развертывания приложений претерпевают значительные изменения. На смену трудоемкой и чреватой ошибками установке операционных систем и приложений на серверы приходят предустановленные шаблоны, обеспечивающие возможность быстрого и автоматического использования (см. Рисунок 2). Так создаются предпосылки для широкой автоматизации процессов ИТ. В качестве базы им требуется стандартизованное аппаратное обеспечение, как, например, модульные системы.
Хотя эти нововведения представляют собой эволюционный скачок, тем не менее их реализацию можно осуществлять поэтапно. В результате изоляции (причем в тесном пространстве) всех компонентов, необходимых для работы приложения, возникают независимые платформы, которые следует внедрять отдельно от существующей инфраструктуры ИТ. Благодаря гибкому выделению вычислительных мощностей запрашиваемым деловым процессам, предоставление служб ИТ переходит на новый уровень. Впервые открывается возможность реализации сценариев эксплуатации ИТ с динамичным выделением ресурсов серверов, что недостижимо с нынешними технологиями (жесткой привязкой приложений к серверам).
Бьерн Паулевиц – менеджер по серверам промышленного стандарта в HP.
© ITP Verlag