Управление облаками

Предоставление ресурсов в нужном объеме, мониторинг облачной инфраструктуры и обеспечение ее безопасности – все эти задачи находятся в ведении провайдера и не должны заботить потребителей облачных сервисов, однако, как отмечают аналитики, путь к широкому применению облачных возможностей лежит через частные и гибридные облака. Первые подразумевают, что облачная инфраструктура находится в ведении ИТ-подразделения компании, а вторые объединяют локальные ресурсы пользователя и возможности публичных облаков, что означает – ИТ-служба должна контролировать не только свои, но и внешние ресурсы в их взаимосвязи. И в том и в другом случае нетривиальная задача управления облачными инфраструктурами ложится на плечи ИТ-специалистов предприятия.

По мнению Энди Манна, вице-президента по исследованиям Enterprise Management Association, управление облаками не несет ничего принципиально нового в области управления ИТ – здесь решаются те же задачи мониторинга и предоставления ресурсов, контроля соглашений об уровне обслуживания, управления жизненным циклом сервисов, обеспечения безопасности, которые давно существуют в традиционных ИТ-инфраструктурах. Вместе с тем облако требует новых подходов к решению известных задач, поскольку радикально меняется объект управления – предоставление возможности взаимодействия с пулом виртуальных ресурсов, динамически выделяемых пользователям и приложениям, создает новые проблемы в области мониторинга и обеспечения доступности, управления изменениями и конфигурациями, и т.д.

Как правило, начало развития всякой новой ИТ-области задают ее первопроходцы – нишевые разработчики, предлагающие специализированные решения, а крупные игроки выглядят достаточно неповоротливо, однако современные тенденции на рынке управления, прежде всего рост потребности заказчиков в инструментах управления облаками, а также достаточная стабильность технологий традиционных решений по управлению корпоративными ИТ заставили и ведущих ИТ-производителей активно включиться в работу по освоению облачного управления.

«Три кита» облачных сервисов

Фундаментальное свойство облачной среды – это возможность полностью скрыть от пользователя особенности и сложности технологической инфраструктуры, причем независимо от типа облака: публичного, ресурсы которого находятся на хостинге у провайдера сервиса (Amazon, Google или Saleforce.com), частного (облачные ресурсы принадлежат и эксплуатируются конкретной организацией) или гибридного (локальные ресурсы организации, облачные или традиционные, могут быть расширены сервисами общедоступных облаков). В соответствии с классическим определением облака, которое дает Национальный институт стандартов и технологий США (National Institute of Standards and Technology, NIST), модель облачных вычислений подразумевает получение пользователями стандартизированных ИТ-сервисов на принципах самообслуживания, беспрепятственный сетевой доступ к ресурсам, организацию пула ресурсов, обладающих высокой «эластичностью». Предоставление этих возможностей строится на таких «трех китах», как абстрагирование инфраструктуры, автоматизация операций и управление сервисами.

Виртуализация

Абстрагирование инфраструктуры в облаке реализуется сегодня с помощью средств виртуализации различного уровня. Облака можно рассматривать как очередной этап логической эволюции технологий виртуализации центров обработки данных – именно виртуализация является основой для организации «эластичных» ресурсных пулов в облаках, поэтому ключевые задачи управления, которые ставит виртуализация, становятся насущными для облачных инфраструктур. В EMA выделяют пять основных проблем управления виртуализацией:

• обеспечение эффективности ИТ-операций;
• интеграция управления физическими и виртуальными ресурсами;
• определение и контроль требований к производительности;
• интеграция сетевого и системного управления;
• обеспечение производительности и доступности.

На рынке предлагается множество платформ и инструментов виртуализации: по данным EMA, в среднем при развертывании на предприятиях технологий виртуализации используется более десяти различных платформ, технологий от различных поставщиков. При этом управление ими сосредотачивается «в руках» специализированных средств, поставляемых производителями технологий виртуализации, и, как было замечено в одном из недавних исследований по управлению, эти решения страдают своего рода миопией – они видят виртуализованные серверы и гостевые ОС, но не способны к более широкому взгляду на сервисы, реализуемые на базе комплекса виртуальных машин. Они не взаимодействуют друг с другом и тем более с другими системами управления корпоративными ИТ, и такой изолированный подход отдает многие задачи на откуп операционному персоналу, который часто вынужден справляться с ними вручную. Кроме того, задачи управления виртуализационными платформами, как правило, выпадают из контекста управления бизнес-сервисами высокого уровня (Business Service Management, BSM).

Использование только специальных решений по управлению виртуализацией приводит к крайне неэффективному расходованию операционных ресурсов ИТ-отделов и несовместимо с облачными реализациями – нужны комплексные решения, которые бы объединяли управление виртуальными и физическими системами, разнородными платформами, а также решали задачи выделения и перераспределения виртуальных ресурсов, миграции виртуальных машин, диагностики сбоев в виртуальных платформах и т.д. в контексте предоставления бизнес-сервисов.

Виртуализация снижает уровень «визуализации» использования ИТ-ресурсов, однако средства управления должны иметь развитые возможности автоматического обнаружения и контроля всех ресурсов в их взаимосвязи, чтобы избежать проблемы так называемого бесконтрольного распространения виртуальных машин, которое может привести к неавторизованной установке программных лицензий, нарушениям системы безопасности и др. Для комплексного решения по управлению облаками важно уметь автоматически обнаруживать элементы инфраструктуры, поставляемые из разных технологических физических и виртуальных доменов (серверы, системы хранения, сети, приложения), проводить их мониторинг, формировать отчеты и осуществлять углубленный анализ информации о состоянии инфраструктуры для выявления корневых причин сбоев, а в случае виртуализации ресурсов все это является задачей далеко не тривиальной.

Для динамичных облачных инфраструктур особо важна возможность правильного задания ключевых метрик производительности разворачиваемых прикладных решений и отслеживания их выполнения. Частные решения управления, предлагаемые производителями платформ виртуализации, неэффективны при работе в условиях смешанных рабочих нагрузок и разнородных ИТ-компонентов, не имеют средств для долгосрочного сбора данных, на базе которых можно отслеживать тенденции работы приложений и делать предсказательный анализ.

Виртуализация и тем более облачные инфраструктуры увеличивают нагрузку на сети – облако по определению должно быть обеспечено гарантированным скоростным сетевым доступом. Кроме того, консолидация в рамках виртуализации систем на меньшем количестве оборудования увеличивает сетевой трафик к облаку, а миграция работающих систем в рамках виртуализованной платформы в режиме реального времени подразумевает возможность автоматической адаптации сетевых соединений к происходящим изменениям. Все это требует автоматизации и интеграции системного и сетевого управления на единой платформе.

Поскольку виртуализация абстрагирует вычислительные ресурсы, для нее оказываются неэффективными традиционные метрики производительности и доступности физических систем – загрузка процессора, памяти, использование кэша и др. Виртуальным платформам и облачным средам нужны средства, обеспечивающие в реальном времени выявление и диагностику проблем производительности всей инфраструктуры, включая физические и виртуальные компоненты. Для этого необходимы консолидация сбора данных, корреляция событий с физических и виртуальных серверов и получение агрегированных метрик производительности и доступности для единой среды, позволяющие выявлять корневые причины сбоев.

Автоматизация

Автоматизация рутинных операций управления центром обработки данных (инсталляция новых систем, восстановление при сбоях, плановые изменения) и оркестровка с помощью специализированных программных средств процессов, объединяющих такие операции и действия персонала, стали сегодня одними из ключевых направлений развития инструментов управления ИТ. Как показали исследования, проведенные компанией HP, стоимость разрешения вручную одного инцидента, связанного с работой корпоративного приложения, составляет порядка 75 долл., и если в ИТ-инфраструктуре организации число событий и инцидентов исчисляется тысячами, то можно понять, в какие суммы выливается отсутствие автоматизации процессов, происходящих в центре данных. Следует учесть, что в облачной инфраструктуре растет не только число возможных событий, но и сложность их обработки.

Аналитики EMA говорят сегодня о комплексной платформе автоматизации, имеющей инструменты оркестровки потоков работ персонала и процедур межмашинного взаимодействия. Такая оркестровка помимо прочего интегрирует в автоматизированные процессы специализированные инструменты управления отдельными виртуализационными платформами, причем для облака лучше, если автоматизация базируется не на традиционных фиксированных скриптах и сложных наборах правил, а управляется политиками, отражающими возможные изменения в инфраструктуре. Такой подход более соответствует динамичной природе облака. В целом автоматизация разрешения инцидентов и внесения изменений в облачную инфраструктуру делает последнюю более надежной, оставляя в руках персонала только отдельные, требующие вмешательства человека задачи.

Управление бизнес-сервисами

BSM в его новой, облачной ипостаси является ключевой составляющей управления облаками. По данным аналитиков IDC, в ближайшие десять лет компании будут все активнее внедрять гибридные инфраструктуры, в которых предусмотрены развитые политики, средства управления производительностью и контроля уровня сервисов. На базе таких инфраструктур можно автоматизировать принятие решений об оптимальном распределении рабочей нагрузки между внутренними и внешними ресурсами.

Инструментарий управления сервисами в облаке должен позволять отслеживать соответствие сервисов необходимым параметрам качества, их доступность и производительность, контролировать затраты на развертывание и предоставление сервиса. В этой связи, как показывают исследования EMA, более успешными в адаптации облаков оказываются компании, практикующие активное использование процессов управления сервисами для облачных сред. Некоторые обозреватели рынка приходят даже к мнению, что облака дают новый импульс для адаптации принципов ITSM, причем поставщики инструментария BSM, задачей которых является тесная увязка всех компонентов ИТ-сервисов с бизнес-процессами, говорят сегодня о новом поколении средств управления бизнес-сервисами – для облаков.

При управлении облачными сервисами прежде всего необходимо четко понимать, из каких компонентов, в каких инфраструктурах состоит тот или иной сервис, – на какие элементы частного облака опирается его реализация, какие внешние сервисы он привлекает, если речь идет о гибридной инфраструктуре. Поэтому ключевым элементом платформы облачного варианта BSM являются средства автоматического обнаружения, способные выделить компоненты сервиса и их изменения, включая виртуальные и физические серверы, сетевые соединения и приложения.

Для реализации динамических сервисов, помимо технологий виртуализации и автоматизации на уровне BSM, необходимы процессы и инструменты управления производительностью (performance management) и управления мощностями (capacity management). Параметры производительности сервиса устанавливаются в соглашении об уровне обслуживания (Service Level Agreement, SLA), а программные средства должны дать возможность отслеживать их выполнение в реальном времени, обеспечивая контроль производительности сервиса с точки зрения его потребителя. Управление мощностями позволяет оптимизировать выделение и распределение облачных ресурсов исходя из данных об исходных потребностях пользователей и их текущих изменениях. Управление мощностями позволяет также планировать необходимые ресурсы под создаваемые облачные сервисы.

Важная характеристика облака – возможность самообслуживания, и оптимальным инструментом для этого оказывается такой известный элемент методологии ITSM, как каталог сервисов, на котором базируется процесс управления запросами (request management) для облачной среды. Каталог сервисов предоставляет «меню» облачных сервисов и должен сопровождаться реализацией специального пользовательского портала самообслуживания.

В случае облака каталог сервисов является триггером для автоматического выделения ресурсов облака при заказе сервиса и потому должен быть интегрирован с программными средствами реализации процесса управления изменениями. Также необходима интеграция с механизмом управления жизненным циклом сервиса для своевременного удаления сервиса из каталога, если он выводится из употребления, и соответствующего высвобождения облачных ресурсов.

Процесс управления изменениями в случае работы с облаком должен быть по возможности сведен к стандартному набору запросов на изменения, чтобы автоматически получать заранее запрограммированное подтверждение таких изменений и безотлагательно инициировать операции выделения, изменения или удаления ресурсов. Обращение пользователя к каталогу сервисов может трансформироваться в один или несколько более детальных запросов, например, на создание новой виртуальной машины или инсталляцию приложения. Далее технологии автоматизации должны обеспечить изменение облачной инфраструктуры «на лету» для выполнения запроса пользователя.

Процесс управления конфигурациями опирается на конфигурационную базу данных, или, в версии ITIL3, систему управления конфигурациями (Configuration Management System, CMS), которая отображает состояние инфраструктуры и является основой для построения карт сервисов в системах BSM для отслеживания влияния технологических компонентов на реализацию сервиса и в конечном итоге на бизнес-процессы предприятия. Учитывая динамичную природу облака, может возникнуть сомнение в применимости CMS к облачной инфраструктуре, однако эксперты подчеркивают, что потребность в конфигурационном управлении и единой конфигурационной базе данных (CMDB) в облаке не исчезает, а, наоборот, обостряется. Однако система управления облачными конфигурациями должна, во-первых, уметь объединять конфигурационные элементы различной природы – физические и виртуальные компоненты инфраструктуры, элементы частного облака и внешние ресурсы, связывая их в конкретный облачный сервис, а во-вторых, опираться на инструменты, в реальном времени автоматизирующие обнаружение компонентов и динамическое внесение изменений. Соответствующая динамика модификаций CMDB в ответ на изменения инфраструктуры обеспечит необходимую для облака скорость адаптации ресурсов под изменения пользовательских требований.

Для соблюдения SLA по облачным сервисам необходим процесс управления доступностью, который на уровне программной системы поддерживается интеллектуальным мониторингом облачной среды, инициирующим в реальном времени необходимые воздействия. Например, если падает производительность облачного сервиса, система автоматически выделяет дополнительные ресурсы облака для обеспечения параметров производительности SLA. Процесс управления соответствием помогает гарантировать, что облачные ресурсы будут отвечать принятым на предприятии политикам безопасности. И никуда не уходит традиционный инструментарий службы технической поддержки и связанные с ним процессы управления инцидентами и проблемами, обеспечивающие при необходимости прямой контакт пользователей облачных сервисов со специалистами, ответственными за работоспособность облака (рис. 1).

Стоит отметить еще одно требование, возникающее для систем BSM нового поколения, ориентированных на управление облачными сервисами. Сложность среды требует более удобных, персонализированных средств для различных ролей в ИТ-службе, поддерживающих эффективное взаимодействие между специалистами и предоставляющих единую платформу для доступа и анализа всей необходимой информации управления облачными сервисами.

Горячая весна 2010-го

Аналитики находят 2010 год переломным в сфере адаптации технологий управления бизнес-сервисами к задачам управления облаками, причем предлагаемые на рынке средства базируются на развитых решениях для управления виртуализацией и автоматизации.

Сервисная модель в реальном времени

В июне 2010 года на конференции HP Software Universe была представлена новая версия программного комплекса Business Service Management 9.0, модернизация которого была выполнена по трем основным направлениям: унификация операций в традиционных, виртуализованных и облачных инфраструктурах, автоматизация этих операций и упрощение работы персонала благодаря использованию технологий Web 2.0.

В версии BSM 9.0 имеются необходимые средства автоматизации, работающие независимо от ИТ-инфраструктуры организации. В рамках портфеля BSM выпущены новые версии продуктов, ориентированные на гибридные инфраструктуры: Business Availability Center 9.0 – мониторинг и диагностика приложений и автоматизации восстановления при сбоях; Operations Manager i 9.0 – автоматическое обнаружение изменений в приложениях и в любых компонентах инфраструктуры; Network Management Center 9.0 – управление доступностью и производительностью сетевых сред, объединяющих физические сети, виртуальные серверы и общедоступные облачные сервисы.

Центральным элементом BSM 9 является сервисная модель времени выполнения, отображающая зависимости работы бизнес-приложений от элементов инфраструктуры (физических, виртуальных и облачных) и предоставляющая администраторам полную картину состояния сервиса на каждый момент времени. Автоматизированное построение модели сервисов достигается за счет интеграции BSM 9 с системой управления конфигурациями HP Configuration Management System и занимает около часа вместо недели, которая обычно требовалась на создание карты сервисов вручную. Модель обновляется практически в реальном времени на основе данных об инфраструктуре, которые собираются путем оповещений о событиях.

Новая модель развивает возможности моделирования сервисов, которые уже были реализованы компанией HP (рис. 2) в ее универсальной конфигурационной базе данных UCMDB. Революционным новшеством BSM 9 с точки зрения развития всей индустрии управления бизнес-сервисами является, как отмечают аналитики, переход к моделированию в реальном времени, который позволяет отразить состояние сервисов в его динамике, что необходимо в условиях постоянной изменчивости облачной среды. Модель сервисов времени выполнения является базой для диагностики и автоматизации облачной среды. Вокруг этой модели строится новая операционная база данных времени исполнения (run-time operational database), которая включает в себя информацию о событиях и производительности инфраструктуры, а также набор аналитических возможностей для выявления влияния на сервис различных технологических доменов. Все это закладывает основы для управления SLA для бизнес-сервисов, реализованных в облачной инфраструктуре.

Консолидация информации о бизнес-сервисах в едином репозитории полезна не только для обеспечения необходимой доступности и производительности сервисов, но и при решении ряда других задач, например, для анализа состояния ИТ-среды в целях обоснования финансовых затрат на ее модернизацию и развитие, а также на реализацию тех или иных облачных сервисов. Эту тему в HP также считают очень актуальной; например в 2009 году центральным анонсом на форуме HP Software Universe были решения для финансового управления ИТ.

Новинкой BSM 9 являются также возможности совместной работы специалистов по управлению ИТ-средой в стиле Web 2.0, которые обеспечивают простой и удобный доступ к данным на ролевой основе и в контексте решаемых задач.

Единственный недостаток, который усматривают аналитики EMA в версии BSM 9.0, – небогатые средства мониторинга и управления решениями от других поставщиков. Однако в EMA отмечают, что HP целенаправленно работает над возможностями интеграции продуктов других производителей в свою платформу управления.

Управление жизненным циклом облачных сервисов

В мае 2010 года компания BMC Software представила свою инициативу Cloud Service Management, анонсировала новый пакет решений Cloud Lifecycle Management и объявила, что ее облачная инициатива будет активно развиваться и что в ближайшее время появятся новые продукты. Стратегия BMC направлена сегодня на формирование обширного портфеля средств управления облачными сервисами, построенными на базе уже существующих решений компании.

BMC Cloud Lifecycle Management (рис.3) включает в себя:

• сервисный каталог, в котором список доступных облачных сервисов персонализирован в зависимости от пользовательских ролей и прав доступа;
• Web-портал самообслуживания My Services для запроса и контроля облачных ресурсов, который может использоваться как для частных, так и для публичных облаков;
• средства динамического предоставления полного стека компонентов сервиса – вычислительных мощностей, сетевых ресурсов, систем хранения и приложений – в гетерогенных инфраструктурах (отличительной особенностью решения является возможность создания «динамических сетевых контейнеров» – выделенных сетевых зон, оптимизированных для предоставления облачных сервисов с точки зрения производительности и безопасности; эта функция важна для провайдеров внешних облаков, а также ИТ-служб организаций, разворачивающих частное облако);
• автоматизированные потоки работ по управлению облаком, реализующие операции утверждения и внесения изменений, выполнение корпоративных политик для соблюдения регулятивных норм, мониторинг производительности облака и контроль работоспособности облачной инфраструктуры при любых изменениях;
• средства интеграции с инструментами управления ресурсами и изменениями портфеля решений BMC ITSM;
• средства стоимостного анализа сервисов, увязанные с реализацией сервисного каталога.

Помимо средств управления жизненным циклом облака BMC предоставляет наборы решений для планирования облачных сервисов, автоматизации и оптимизации операций в облаке, а также инструменты стратегического руководства облаком (cloud governance), предназначенные для определения затрат на реализацию сервисов и обеспечения их соответствия приоритетам бизнеса и регулятивным нормам. В EMA положительно оценивают инициативы BMC в сфере управления облаками, отмечая достижения компании в области построения единой системы управления конфигурациями для управления изменениями в среде реализации бизнес-сервисов, сильные стороны решений семейства BladeLogic по автоматизации центров данных.

Цепочка поставки сервисов

В мае 2010 на конференции CA World 2010 компания CA Technologies анонсировала новые продукты для управления виртуализацией и облачными средами, объединив результаты приобретений и собственные разработки для создания программного комплекса CA Cloud-Connected Management Suite.

Компания действительно за последний год осуществила несколько важных приобретений, позволяющих ей сделать серьезную заявку в области управления облачными инфраструктурами. Последней стала покупка компании Nimsoft, которая специализируется на разработке инструментария управления для провайдеров облачных сервисов. Программные средства Nimsoft реализуют интегрированное управление событиями, производительностью и доступностью, обеспечивая общий интерфейс мониторинга и анализа состояния локальных приложений и различных облачных сервисов. Эти решения предусматривают интеграцию с системами управления, включая продукты класса CMDB и Service Desk от других поставщиков. Среди других покупок, сыгравших свою роль в создании облачной стратегии CA Technologies, такие компании, как 3Tera, поставщик технологии развертывания приложений в среде публичного облака, Casatt, специализирующаяся на инструментах автоматизации сложных инфраструктур, NetQoS, производитель средств сетевого управления, и Oblicore, разработчик инструментария мониторинга и отчетности по уровню сервисов для крупномасштабных инфраструктур сервис-провайдеров.

В состав CA Cloud-Connected Management Suite входят четыре программных пакета: Cloud Insight – оценка внутренней ИТ-инфраструктуры на предмет качества, гибкости, рисков, стоимости и безопасности реализации сервисов и сравнения этих параметров с предложениями внешних облаков; Cloud Compose – абстрагирование приложения от нижележащей инфраструктуры для упрощения его развертывания и управления в частных или публичных облаках; Cloud Optimize – анализ альтернативы реализации сервисов на базе инфраструктур различной природы исходя из предпочтительных для бизнеса характеристик; Cloud Orchestrate – управление развертыванием решения, выбранного с помощью Cloud Optimize.

Предложения CA выглядят внушительно, однако не надо забывать, что в большинстве своем это еще только анонсы, и, хотя в середине июня компания выпустила несколько конкретных продуктов, все они пока концентрируются лишь на решении задач управления виртуализацией.

Принципиальный ребрендинг

На конференции EMC World 2010 компания EMC сделала ряд анонсов, связанных с решением задач управления частными облаками, главным образом в сфере управления хранением.

Главная инициатива EMC в сфере управления облачными средами развивается с 2009 года, когда компания представила Ionix – комплексное решение по управлению сетями, приложениями, системами и хранением. Портфель Ionix включает в себя следующие решения:

• Ionix for Service Management (ранее Infra) объединяет продукты для автоматизации процессов ITSM (управления проблемами и инцидентами, знаниями, изменениями и конфигурациями, управления уровнем сервиса) и конфигурационную базу данных;
• Ionix for Service Discovery and Mapping включает в себя средства автоматического обнаружения физических и виртуальных компонентов центров данных и их зависимостей и взаимосвязей с приложениями;
• Ionix for IT Operations Intelligence (ранее Smart) решает задачи управления производительностью, доступностью динамических инфраструктур, мониторинга, анализа, формирования отчетности, а главное – анализа корневых причин сбоев на базе моделей управляемой среды;
• Ionix for Data Center Automation and Compliance предназначен для управления изменениями и оптимизации виртуализованных и облачных сред, а также поддержки возможности управления рисками и соответствием.

Кроме того, EMC, как и HP, развивает возможности «коллаборативной» системы управления, реализуя для персонала средства создания корпоративных коллажей для доступа в реальном времени к информации из множества различных источников на базе политик и ролевых требований.

***

По мнению аналитика Джудит Гурвиц, сегодня наступает бум управления облачными сервисами, и поставщикам программного инструментария управления сервисами уготована роль «королей» облачной индустрии. У компании, которая начала свой путь в облака, как правило, есть несколько SaaS-приложений от разных поставщиков, имеется свое небольшое частное облако для работы с наиболее важными данными о заказчиках, а также доступ к общедоступному облаку для тестирования масштабируемых приложений. Кроме того, в публичном облаке обычно ведутся все разработки новых приложений, которые затем размещаются в частном облаке, а унаследованные решения остаются в собственном центре данных. Как задать и как контролировать уровень бизнес-сервисов, которые реализуются на основе такой гибридной корпоративной инфраструктуры? Как гарантировать выполнение нужных стандартов производительности и безопасности? Как обеспечить соответствие внутренним и внешним политикам? Ответы на эти вопросы могут дать только системы управления облачными сервисами, от которых напрямую зависит успех и эффективность любой облачной реализации.