«Облако из коробки»

ИТ-трансформация сегодня рассматривается как едва ли не основная движущая сила развития большинства современных рынков. Компании начинают переводить на облачную модель не только ИТ-инфраструктуру, но и критичные для бизнеса приложения. По данным опроса, проведенного в конце 2016 года компанией «Амтел-Сервис», за последние пять лет у 74% российских респондентов выросло доверие к облакам и их безопасности. 81% организаций готовы перенести в облако (частное или публичное) некоторые приложения, а 10% — все ИТ-системы и приложения. 21% опрошенных компаний используют частное облако, 15% — публичное, 36% — гибридное, но при этом всего 2% осуществили полную миграцию на облачную модель.

Препятствиями на этом пути в значительной степени остаются сложности развертывания частных облаков, опасения относительно безопасности и надежности облаков публичных, а также проблемы перемещения нагрузки между частным и публичным облаком в гибридной облачной среде. Тем временем вендоры предлагают свои решения перечисленных проблем.

КАК ПОСТРОИТЬ ОБЛАКО?

Перед компаниями, по тем или иным причинам не желающими пользоваться сервисами публичного облака, перед облачными провайдерами или организациями, планирующими повысить эффективность ИТ с помощью частного облака, стоит серьезная и сложная задача — развертывание эффективно управляемой виртуальной среды для создания облака. Упростить ее решение можно несколькими способами (см. таблицу).

Различные решения для ускоренного развертывания облака

Конвергентные решения появились в ответ на потребность в быстром развертывании ИТ-инфраструктуры при растущей сложности интеграции составляющих ее компонентов — серверов, систем хранения, сетевого оборудования. В то время как мировой рынок традиционных инфраструктурных ИТ-решений практически не растет, рынок конвергентных и гиперконвергентных систем в последние годы стремительно развивается (см. рис. 1).

Рис. 1. Прогноз роста мирового рынка гиперконвергентных систем

Благодаря несомненным преимуществам данного подхода к построению инфраструктуры, многие корпоративные заказчики используют подобные решения при создании ЦОДов. Согласно прогнозам, в ближайшей перспективе спрос на интегрированные и конвергентные платформы будет увеличиваться — примерно на 20% ежегодно.

Для всех этих платформ характерны внешняя простота архитектуры, глубина интеграции и единое управление, сокращение издержек и упрощенное взаимодействие с вендорами. Гиперконвергенция (Hyper-Converged Infrastructure, HCI) отличается тем, что реализует программно определяемый (конфигурируемый) подход (software defined), объединяя вычислительные, сетевые ресурсы, средства хранения и технологии виртуализации в одной системе с единым управлением. Они доступны в виде как продуктов для малых и средних предприятий, так и решений для ЦОДов или операторов.

Главная ценность таких систем — не аппаратные платформы, а программное обеспечение. Более того, они могут поставляться не только как ПО со специально разработанными или адаптированными стандартными аппаратными платформами, но и просто как программная надстройка для существующей инфраструктуры.

В качестве инструментов перевода ЦОДа на облачную модель можно использовать СПО наподобие OpenStack или Docker, но для администраторов, привыкших к развертыванию традиционной инфраструктуры ИТ и управлению входящими в нее системами, они достаточно сложны. На выручку приходят готовые к внедрению решения.

КОНВЕРГЕНЦИЯ И ГИПЕРКОНВЕРГЕНЦИЯ

В состав модульной системы HCI входят серверы, системы хранения, сетевые компоненты и программное обеспечение. Последнее призвано обеспечить объединение ИТ-ресурсов в пул и быстрое и простое (без специальной подготовки) их реконфигурирование (см. рис. 2). Такие платформы изначально рассчитаны на развертывание виртуальных сред, что открывает путь к построению программно конфигурируемых центров обработки данных (Software Defined Data Center, SDDC), оснащенных развитыми средствами управления и автоматизации.

Рис. 2. Гиперконвергенция означает изменение архитектуры систем: на смену отдельным серверам и традиционным СХД в сети хранения данных (SAN) приходит единое решение — платформа виртуализации с высокоскоростной сетью Ethernet и программно определяемой системой хранения (SDS) с флеш-накопителями

Гиперконвергентные решения предлагают практически все ведущие поставщики серверов (см. рис. 3) и некоторые стартапы. Их можно использовать практически везде, где требуется быстрое и гибкое распределение ресурсов. Стоит отметить, что продажи конвергентных и гиперконвергентных систем в России пока невелики, но интерес к ним очень высок, и, как рассказывают в Dell EMC, многие заказчики сейчас тестируют подобные решения. А российские ИТ-компании создают собственные конвергентные платформы.

Рис. 3. Dell EMC предлагает комплексный портфель конвергентных и гиперконвергентных решений, охватывающий разные уровни: устройства, стойки и блоки. В их числе — автономные устройства VxRail для сред VMware и устройства серии XC для других сред, стоечные системы VxRack 1000 с узлами Flex для масштабируемых корпоративных сред, а также конвергентные решения VxBlock и Vblock, позволяющие создавать «бездисковые» ЦОДы на базе только флеш-массивов. Для этого можно использовать опции хранения Dell EMC Unity, XtremIO и VMAX

СДЕЛАНО В РОССИИ

Интегрированная платформа «Скала-Р», созданная IBS совместно с Depo Computers, Parallels и Naumen, — одно из немногочисленных отечественных конвергентных решений (см. рис. 4). Помимо оборудования (серверов Depo на базе процессоров Intel Xeon), она включает в себя ПО управления, виртуализации и обеспечения безопасности. Базовая конфигурация «Скала-P» в корпусе 5U содержит четыре сервера Depo Storm 3400P1, сетевые устройства, ПО виртуализации Parallels Cloud Server и Cloud Storage, средства мониторинга Naumen Network Manager. Система масштабируется до 44 серверных узлов, а емкость СХД может достигать 17 Пбайт.

Рис. 4. Универсальная конвергентная вычислительная платформа «Скала-Р» — разработка консорциума в составе IBS, Depo Computers, Parallels и Naumen — на 40% дешевле зарубежных аналогов

«Скала-Р» способна поддерживать несколько сотен виртуальных серверов для различных корпоративных и специализированных отраслевых приложений, причем ее можно кастомизировать под конкретные приложения. Система масштабируется путем добавления новых модулей и объединения их в единое виртуальное серверное пространство с помощью программных средств.

Выбор решения того или иного «уровня конвергенции» зависит от сценария использования. Традиционная конвергентная инфраструктура характеризуется масштабируемостью, наличием надежных сервисов управления данными и низкими показателями ТСО. Отличительными особенностями гиперконвергентных систем являются высокая масштабируемость при минимальной начальной конфигурации и самая низкая совокупная стоимость владения в небольшом масштабе.

Наконец, существуют решения, которые не только упрощают развертывание виртуальной среды, но и помогают быстро и без особых проблем создать полноценное облако, ведь у многих предприятий недостаточно опыта для развертывания облачной среды.

ГОТОВЫЕ ОБЛАКА

Готовые решения класса «облако в коробке» ориентированы на предоставление ИТ-сервисов по облачной модели. Они еще более упрощают развертывание частных облаков и управление ими. Как известно, частные облака нередко представляют собой мультивендорные решения, в которых используется аппаратное и программное обеспечение разных производителей, поэтому нет единой службы поддержки, куда можно обратиться в трудной ситуации. «Облако под ключ» помогает преодолевать эти недостатки и раскрывает истинный потенциал облачных технологий.

Такие предложения есть у HPE, Oracle, NEC, Microsoft, Nokia, Dell EMC и целого ряда других вендоров. Они особенно привлекательны для организаций, не располагающих собственными ресурсами для создания и эксплуатации виртуализированной облачной среды, а кроме того, популярны у реселлеров (VAR) и поставщиков управляемых услуг (MSP), желающих быстро развернуть облачные сервисы.

Одним из направлений стали облачные платформы на базе программного обеспечения с открытым исходным кодом — от простых платформ для небольших ЦОДов до решений для телекоммуникационных операторов. В них используются как компоненты OpenStack, так и фирменные разработки, к тому же они могут обеспечивать поддержку всей развернутой инфраструктуры в режиме «одного окна».

На российском рынке предлагаются виртуальные сервисные платформы для построения частных облаков любой сложности и масштаба. Вендоры помогают заказчикам управлять облачными ресурсами, реализовывать различные сценарии использования облачных сервисов, быстро запускать и масштабировать проекты в рамках частного или гибридного облака, гибко и оперативно управлять объемными и динамически меняющимися базами данных. Нередко такие платформы можно развертывать как в центре обработки данных заказчика, так и в коммерческом ЦОДе вендора. Есть и уникальные предложения.

ОБЛАКО КАК УСЛУГА

Oracle Cloud@Customer — не коробочное решение, а сервис, позволяющий предприятию развернуть у себя «кусочек» публичного облака Oracle в любом ЦОДе на территории России или любой другой страны. На базе Oracle Cloud Machine реализуется полноценное облако, функционально идентичное Oracle Cloud, только находится оно в ЦОДе заказчика (см. рис. 5). При этом Oracle управляет данным IaaS-сервисом так же, как сервисом своего публичного облака.

Рис. 5. Стандартные конфигурации Cloud Machine включают в себя три модели — 288, 576 и 1080, что соответствует числу ядер Intel Xeon. Они оснащаются оперативной памятью емкостью от 2 до 7,5 Тбайт, NAS на 160 Тбайт и SSD емкостью от 6,4 до 24 Тбайт, а также коммутаторами Cisco c 16 или 24 портами 10GbE

Oracle Cloud@Customer предлагается по подписке, то есть покупать ничего не нужно — фактически речь идет о переносе стандартизированного оборудования (х86) и программного обеспечения Oracle на заранее подготовленную площадку заказчика. Поскольку «технологические стеки» в таком частном облаке и публичном облаке Oracle идентичны, это позволяет легко перемещать нагрузки между ними. Все данные в Cloud Machine шифруются (ключи шифрования хранятся у заказчика), а действия администраторов протоколируются.

В настоящее время Cloud Machine служит основой для сервисов Oracle IaaS и PaaS и поддерживает любые стандартные ОС, то есть может выполнять произвольные нагрузки. На самом деле платформа Cloud Machine лишь один из вариантов Oracle Cloud@Customer, которые в будущем пополнятся сервисами на базе Exadata Cloud Machine, Big Data Cloud Machine и др.

Cloud Machine заслуживает внимания тех компаний, которым необходимо более десяти физических серверов. Кроме задач тестирования и разработки, эта платформа хорошо подходит для развертывания бизнес-приложений (ERP, CRM, систем биллинга и др.). Биллинговая модель у Oracle Cloud@Customer такая же, как у публичного облака Oracle Cloud: заказчик платит за сервис по факту использования или по фиксированному тарифу.

Однако более традиционный и распространенный вариант — интегрированные облачные платформы. Такие решения предлагают ведущие вендоры.

КОРПОРАТИВНЫЕ ОБЛАКА

Одна из наиболее известных систем такого класса — HPE Cloud System. Она поддерживает более 2000 ВМ, программные стеки Microsoft и SAP, предусматривает сервисы самообслуживания и, конечно, поддержку со стороны вендора. Позиционируется это платформа как решение под ключ для предприятий, которые хотели бы развернуть у себя многоарендную облачную среду, доступную через частные сети.

Другая интегрированная облачная платформа — Dell Hybrid Cloud System for Microsoft — ориентирована на программное обеспечение Microsoft Hybrid Cloud Platform System (CPS) Standard (см. рис. 6). По информации разработчиков, она развертывается за три часа. Весь ее жизненный цикл максимально упрощен — от покупки до начала эксплуатации, последующего управления и наращивания.

Рис. 6. Стоечная система Dell Hybrid Cloud System for Microsoft рассчитана на крупных корпоративных заказчиков. Она масштабируется от 4 до 16 физических узлов (в рамках одной стойки), до четырех стоек можно объединять в группу. Инженеры Microsoft и Dell совместно разрабатывали это решение

Dell Hybrid Cloud System for Microsoft включает в себя оптимизированную модульную облачную инфраструктуру, ПО Microsoft Hybrid Cloud Platform System Standard, программное обеспечение управления частным и публичным облаком, Microsoft Azure Cloud Services for Backup, Site Recovery и Operational Insights, а также услуги Dell ProSupport и Dell Professional Services. Для привлечения небольших компаний предусмотрена возможность помесячной оплаты Dell Cloud Flex Pay — своего рода рассрочка.

Аппаратной основой этой системы служат серверы PowerEdge C6320 с процессорами Intel Xeon E5-2600 V3 (до 16 вычислительных узлов, до 320 ядер и до 400 ВМ), файловые серверы PowerEdge R730, дисковые массивы PowerVault MD1400/1420 DAS (емкостью от 32 до 128 Тбайт) и коммутаторы Dell Networking S4048.

В версии Standard она поставляется с Windows Azure Pack, System Center 2012 R2 и Windows Server 2012 R2. Это готовое решение для развертывания Microsoft Azure Stack в комплекте с сервисами резервного копирования/восстановления и анализа операций. В числе протестированных приложений — Microsoft SharePoint и Microsoft SQL. Для них предусмотрены стандартные процедуры развертывания. Конфигурация Premium, состоящая из четырех стоек, поддерживает до 8 тыс. виртуальных машин.

Разработчики «переосмыслили» подход к построению и развертыванию частных облаков и постарались реализовать в своей архитектуре важнейшие принципы, обеспечивающие эффективное функционирование Azure: от устройств распределения электропитания до порталов для конечных пользователей. Все физические и программные компоненты системы отказоустойчивы, а аппаратные модули можно быстро заменить.

В этом решении применяются стандартизированное аппаратное обеспечение и сетевая фабрика, однако допускается кастомизация на уровне сервисов. Средства автоматизации и оркестрации позволяют, в частности, обновлять программное и микропрограммное обеспечение с минимальным влиянием этого процесса на ресурсы пользователей.

Облачная платформа EMC Native Hybrid Cloud (NHC) на основе VxRack System с узлами Neutrino и FLEX представляет собой решение под ключ для разработки и развертывания облачных приложений (см. рис. 7). Задачи NHC — ускоренная разработка приложений, их доставка и защита, а также улучшение управляемости ИТ-инфраструктуры. Приложения для частных и публичных облаков создаются с помощью Pivotal Cloud Foundry.

Рис. 7. Платформа для разработчиков Native Hybrid Cloud реализована на основе гиперконвергентной системы Dell EMC VxRack System 1000 и предназначена как для корпоративных заказчиков, так и для провайдеров облачных сервисов IaaS

Сервисы платформы обеспечивают автоматизированное развертывание, масштабирование приложений, управление ими на протяжении всего жизненного цикла, а также автоматизацию с использованием открытых API. В качестве дополнительного инструмента NHC предлагает аналитику Больших Данных. Помимо этого, предусмотрена поддержка публичных облаков: Virtustream Enterprise Cloud, VMware vCloud Air, Amazon Web Services (AWS) и Microsoft Azure.

Такое решение могут использовать провайдеры облачных сервисов IaaS и операторы. Некоторые разработчики при создании своих продуктов ориентируются именно на эту категорию заказчиков.

ОБЛАКА ДЛЯ ТЕЛЕКОМА: SDN И NFV

Для операторов мобильных сетей, развертывающих облака и NFV, предназначено решение AirFrame Data Center от Nokia Networks. Оно построено на процессорах Intel Xeon и телекоммуникационной инфраструктуре партнеров Nokia, в частности на серверах и коммутаторах HPE. Для виртуализации сетевых функций предусмотрены соответствующие программные решения. Это облако разрабатывалось для распределенных ЦОДов с учетом потребности в оптимизации трафика. Часть виртуальных функций выполняются на границе сети. Открытый интерфейс платформы позволяет использовать ПО сторонних производителей.

Облачные платформы NEC Cloud IaaS (для телекома и провайдеров) и NEС Cloud System (для частного облака) также реализованы на базе программного обеспечения с открытым исходным кодом. По данным NEC, ее Cloud IaaS почти вдвое снижает TCO — как за счет инженерных решений (электропитание/охлаждение), так и благодаря виртуализации и программному обеспечению, да и развертывается ЦОД намного быстрее.

В этих платформах NEC использует компоненты OpenStack и ПО собственной разработки, в частности компоненты SDN для интеграции распределенных площадок в единый виртуальный ЦОД повышенной надежности. Заказчикам предоставляются услуги поддержки.

ОБЛАЧНЫЕ ПЛАТФОРМЫ НА БАЗЕ OPENSTACK

В решении Rackspace тоже применяется OpenStack — ПО с открытым исходным кодом (см. рис. 8). Это неудивительно, ведь Rackspace была одним из пионеров его разработки. Данное предложение может заинтересовать крупные, географически распределенные компании или тех, кто желает повысить эффективность управления ИТ-инфраструктурой.

Рис. 8. Многие облачные платформы реализованы на базе OpenStack, но это ПО с открытым исходным кодом обеспечивает только треть необходимой функциональности облачных платформ. Для реализации полноценного решения приходится использовать дополнительные компоненты или дописывать собственные

Rackspace уже предоставляет поддержку своей технологии в центрах обработки данных клиентов, поэтому появление Rackspace OpenStack Private Cloud стало логичным следующим шагом. Это готовая к развертыванию в ЦОДе клиента облачная платформа (cloud appliance) для предприятий, использующих AWS или Azure. В планах — версии для MongoDB и Hadoop.

На мировом рынке продолжают появляться инновационные разработки не только признанных вендоров, но и стартапов. Например, компания ZeroStack попыталась максимально упростить развертывание частного облака на базе OpenStack, разработав собственную облачную платформу для корпоративного ЦОДа. Ее можно установить и на площадке хостинг-провайдера.

Как и положено «облаку в коробке», устройство Z-Block Cloud (см. рис. 9) включает в себя вычислительные, сетевые компоненты и системы хранения данных. Продукт протестирован и готов к использованию. Работать с ним можно через Web-интерфейс, как и с публичным облаком. В этой системе ZeroStack использует собственную программную технологию, самовосстанавливающуюся архитектуру и интегрированные средства управления облаком.

Рис. 9. Z-Block Cloud от ZeroStack: корпус высотой 2RU содержит четыре серверных узла (64 вычислительных ядра, оперативная память 512 Гбайт и SSD/HDD общей емкостью 22,4 Тбайт)

Из репозитория приложений ZeroStack zApp Store можно устанавливать программы Jenkins, Cassandra, Hadoop, WordPress и Spark. ZeroStack планирует пополнять этот список.

Не отстают и российские вендоры. «Сервионика» создала решение Ru-Stack — сервисную платформу для построения частных облаков, причем, как утверждают разработчики, «любой сложности и масштаба». Эта платформа позволяет управлять облачными ресурсами, реализуя различные сценарии частного или гибридного облака, а также объемными и динамически меняющимися базами данных.

В основе Ru-Stack — программное обеспечение OpenStack, ряд собственных разработок «Сервионики», а также модули российских производителей специализированного ПО. Модульное решение Ru-Stack предназначено для крупных компаний и подразделений, провайдеров облачных сервисов. Заказчики могут кастомизировать его, выбирая тот или иной набор модулей.

Платформу Ru-Stack можно развернуть на площадке заказчика, используя его собственное оборудование, или в ЦОДе «ТрастИнфо», находящемся под управлением «Сервионики». В состав этого решения входят модули управления сервисами и бизнес-процессами для создания новых услуг (BPM), а также система учета ресурсов и биллинга.

Как и AirFrame Data Center от Nokia Networks, Ru-Stack предназначена главным образом для разработки и тестирования приложений — от системы контроля версий до их развертывания. Специальный модуль позволяет быстро создать каталог приложений и развернуть их в облаке.

В программно-аппаратном комплексе Ru-Stack «Сервионика» использовала свои облачные платформы MakeCloud и eCloud. Это сервис IaaS, реализованный на OpenStack, и платформа для построения виртуальной ИТ-инфраструктуры на базе технологий VMware и HPE. Платформу можно интегрировать в существующую инфраструктуру предприятия. С помощью API заказчики могут подключаться к ресурсам «Сервионики» и получать вычислительные мощности, а также использовать систему управления и ПО по модели SaaS.

Один из примеров полностью программного решения — Stratoscale Symphony (см. рис. 10). Как утверждают разработчики, этот продукт обеспечивает консолидацию ресурсов (вычислительных, сетевых и дисковых). При этом можно использовать имеющиеся серверы x86 и сетевую инфраструктуру. ПО реализует функции управления, балансирования нагрузки, создание кластера для отказоустойчивости, поддержку многоарендности, средства мониторинга и аналитики. На основе OpenStack API реализована автоматизация. Кроме того, имеется поддержка RESTful API для интеграции с решениями сторонних вендоров.

Рис. 10. Архитектура Stratoscale Symphony

«Облако в коробке» может воплощаться и в виде решений для реализации привычных пользователям мобильных устройств облачных сервисов.

МИНИ-ОБЛАКО

Компания Eduze разработала микроинфраструктурное устройство CLOX (от Cloud in a Box), которое обеспечивает хранение цифрового контента и просмотр его с мобильных устройств. Оно позволяет организовать потоковую раздачу видео качества DVD одновременно 30 пользователям или загрузку файлов (см. рис. 11). По данным Eduze, скачать фильм можно за 5 мин. Устройство Eduze уже применяется в автобусах, такси, школах, офисах и в других общественных местах. В настоящее время разработчики фокусируют внимание на образовательном контенте, музыке и подкастах.

Рис. 11. «Облачко в коробочке»: в существующих инсталляциях в среднем на каждое устройство Eduze CLOX приходится 60 пользователей

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Заказчиков «облака в коробке» привлекают такие преимущества подобных программно-аппаратных комплексов, как тесная интеграция всех компонентов и наличие управляющего ПО. Это позволяет быстрее развертывать систему и упрощает управление ею.

Кроме того, в отличие от многих публичных облаков решается задача локализации данных (персональных, содержащих банковскую или коммерческую тайну, секретных) в соответствии с требованиями российского законодательства, обеспечиваются сохранение контроля над информацией и минимизация задержки в сети (например, за счет размещения данных ближе к пользователям).

Подобные предложения, особенно реализованные на базе СПО, способствуют снижению совокупной стоимости владения ИТ-системой. В области управления ИТ и сетевой инфраструктурой OpenStack считается наиболее динамично развивающимся продуктом с открытым исходным кодом. Его использование позволяет снизить затраты на лицензии, получив при этом гибкую и открытую среду для разработки и внедрения различных дополнительных модулей и функций.

Как правило, «облако в коробке» — сбалансированное решение, которое помогает в сжатые сроки организовать современную ИТ-инфраструктуру, предоставляя широкие возможности для масштабирования.

Сергей Орлов, независимый эксперт (sorlov1958@yandex.ru)