Масштабное внедрение технологий виртуализации в корпоративных центрах обработки данных меняет экономику доставки информационных сервисов. Эти технологии позволяют использовать ИТ как сервис, то есть корпоративные потребители получают возможность самостоятельно формировать и изменять ИТ-ресурсы в любое время по мере необходимости. В рамках частного облака — когда ИТ в виде сервиса предоставляются за счет виртуализации ресурсов корпоративного ЦОД — в принципе поддерживаются любые корпоративные приложения, независимо от их архитектуры, потребностей в вычислительных ресурсах или средствах ввода/вывода и уровня критичности для работы организации.
Концепция «ИТ как сервис» подразумевает возможность предоставления необходимых ресурсов ИТ внешними провайдерами. Публичные облака пока находятся на ранних стадиях развития, но, как ожидается, в ближайшем десятилетии доходы от них существенно вырастут, что откроет новые рыночные возможности для провайдеров. Однако сейчас многие публичные облака ограничиваются предоставлением доступа к приложениям (программное обеспечение как сервис, SaaS) или базовых инфраструктурных сервисов (вычисления или хранение), что мало отличает их от традиционного хостинга. При предоставлении названных сервисов ресурсы виртуализованных ЦОД обычно не перераспределяются между заказчиками для повышения эффективности, а доступ к сервисам, как правило, осуществляется по Интернету. Подобная модель предоставления услуг хорошо подходит для приложений, которым достаточно стандартных ИТ-ресурсов и которые не предполагают интенсивного обмена данными между размещаемой во внешних ЦОД инфраструктурой и пользователями, либо между внешними ЦОД и локальными компонентами инфраструктуры. Из-за своих ограничений сегодня публичные облака пригодны лишь для некоторых приложений, таких как Web-хостинг, архивирование информации, разработка и тестирование приложений.
На следующей стадии развития облаков должен быть создан «мост» между публичными и частными облаками. Это необходимо для улучшения экономики корпоративных информационных служб. (А провайдерам публичных облаков это открывает возможность увеличить свою долю в бюджетах ИТ заказчиков.) В публичном облаке должны появиться инструменты поддержки критически важных приложений в виртуализованной инфраструктуре, которая должна отображать корпоративное частное облако и быть соединенной с ним. Для облака следующего поколения необходима новая архитектура, которую мы называем «ЦОД без границ».
Частные облака появились в результате успеха виртуализации. Хотя виртуализация и консолидация ресурсов ИТ идут рука об руку, на многих предприятиях консолидированные ИТ-активы по-прежнему размещаются в нескольких ЦОД. Эта практика обусловлена в основном требованиями сохранности информации, что достигается путем тиражирования хранимых данных между несколькими площадками. В результате происходящего сейчас перехода от резервного копирования к распределенному хранению появляется потребность в повышении готовности и быстродействия вычислительных сервисов, обеспечивающих миграцию, размещение и распределение виртуальных машин между несколькими физическими площадками. Миграция позволяет повысить эффективность использования ресурсов, поскольку виртуальные машины можно разместить в любом ЦОД. Таким образом, пул виртуализованных активов выходит за пределы любого физического центра обработки данных — формируется виртуальный ЦОД, охватывающий несколько физических.
.png "Рисунок 1. Облачная магистральная сеть, соединяющая индивидуальные центры обработки данных в «ЦОД без границ».") |
| Рисунок 1. Облачная магистральная сеть, соединяющая индивидуальные центры обработки данных в «ЦОД без границ». |
Поставщики облачных сервисов тоже будут переходить на архитектуры, состоящие из нескольких ЦОД. Как и в случае частных облаков, вначале эта тенденция будет обусловлена потребностью в повышении уровня готовности информации, для чего понадобится тиражировать хранимые данные между несколькими ЦОД. Более того, поскольку публичные облака будут обслуживать клиентов во множестве географических регионов, общая архитектура будет эффективнее, если ЦОД тоже будут находиться в нескольких регионах — благодаря близости ЦОД к заказчику, можно будет обеспечить более высокое быстродействие приложений. При распределении хранения по схеме «активный – активный» появляется возможность быстрой переброски рабочих нагрузок между центрами обработки данных провайдера, при этом единственным ограничением на расстояние оказывается допустимое для процессов и приложений время задержки. Такая мобильность дает прямое увеличение уровня готовности вычислительных сервисов. В результате за счет возможности эффективного объединения в пул значительной доли ресурсов разных ЦОД общая потребность в ресурсах ЦОД может снизиться на 35%. Поскольку вследствие этого достигается экономия капитальных и текущих расходов: на аренду площадей, электроэнергию, охлаждение, сопровождение и администрирование — провайдер также получает существенную экономию общих расходов на предоставление сервиса.
Основные тезисы
Задача. Сегодня сфера применения публичных облаков по большому счету ограничивается предоставлением услуг SaaS или простых инфраструктурных сервисов. Для облака следующего поколения потребуется новая архитектура, способная поддерживать гораздо более широкий круг критически важных приложений и гарантировать более высокое качество обслуживания и сохранности данных.
Решение. Эволюция облака в направлении повышения эффективности корпоративных ИТ обусловливает создание виртуализованной архитектуры, которую в Ciena называют «ЦОД без границ», — это группа географически распределенных центров обработки данных, составляющих единый пул ресурсов.
Преимущества. Эффективный пул ресурсов в «ЦОД без границ» позволит на 35% снизить общие потребности в ресурсах ЦОД и гарантировать высокое быстродействие и сохранность данных. Формируемая в результате гибридная архитектура позволяет компаниям улучшить экономику корпоративных ИТ, а поставщикам облачных сервисов — увеличить долю своих услуг в ИТ-бюджетах предприятий.
Надежное соединение частного облака с публичным, необходимое для размещения операционных корпоративных ИТ-систем в облаке, разрушает еще один барьер — между ЦОД предприятия и провайдера. Формируя так называемое гибридное облако, такое соединение позволяет распространить инфраструктуру ЦОД предприятия на облако провайдера таким образом, что долю ресурсов ЦОД провайдера, обслуживающих то или иное приложение, можно в любой момент менять от 0 до 100%. В результате, в частности, появляется возможность ограничиться необходимыми ресурсами в расчета на долгосрочную поддержку средних или минимальных рабочих нагрузок, а периодические всплески обслуживать за счет арендованных ресурсов облачного провайдера. Тем самым экономика доставки ИТ-сервисов в целом улучшится.
Таким образом, эволюция облачной модели в направлении повышения эффективности корпоративных ИТ обусловливает создание истинного ЦОД без границ, состоящего из нескольких ЦОД провайдера и его корпоративных заказчиков. В ЦОД без границ трафик между его элементами протекает в разных направлениях: от пользователей к виртуальным машинам (это направление обычно называют «север – юг») и особенно от машины к машине, от среды хранения к среде хранения и от машины к среде хранения («восток – запад»). Таким образом, облачная магистральная сеть, соединяющая центры обработки данных, является важнейшим компонентом ЦОД без границ.
Трафик «восток – запад» может возрастать до огромных объемов, и он очень чувствителен к задержке и качеству соединения. Постоянное поддержание качества сетевого обслуживания на высоком уровне требует, чтобы для трафика, передаваемого между центрами обработки данных, использовались сетевые сервисы, которые обеспечивали бы минимальную задержку и очень низкий уровень потери кадров. В некоторых случаях, например для трафика блочного хранения, потери кадров вообще должны быть исключены. Эти требования влияют на архитектуру и особенности реализации облачных магистральных сетей. Сервисные архитектуры Ethernet идеально подходят для выполнения требований к облачной магистрали.
В частности, требованиям минимизации задержки соединения и нулевых потерь кадров на нижнем физическом уровне удовлетворяют системы, осуществляющие передачу Ethernet по оптическим транспортным сетям OTN. Низкая задержка и высокое качество соединения также достигаются в системах Carrier Ethernet, а также при передаче Ethernet по сетям MPLS — при следовании соответствующим принципам проектирования и внедрения. В обоих случаях стоимость сетевого оборудования и общая архитектура сети обеспечивают ее экономичное масштабирование.
Сетевые решения, разработанные компанией Ciena, позволяют оптимизировать расходы на масштабное внедрение и гарантировать требуемый уровень сервиса магистральной сети при реализации концепции «ЦОД без границ». Компания также предлагает сетевую архитектуру для воплощения модели «производительность по требованию», которая будет приобретать все большее значение по мере масштабирования в облаке корпоративных приложений заказчиков, а также по мере все более широкого распространения практики автоматизированного обслуживания и оптимизации ресурсов на базе правил.
Евгений Савельев — старший менеджер по проектированию систем компании Ciena. С ним можно связаться по адресу: esavelie@ciena.com.