Ключевой признак инфраструктуры веб-масштаба — горизонтальная масштабируемость посредством унифицированных строительных блоков — на основе x86-узлов, притом без таких традиционных для «корпоративного» (Enterprse-) сегмента элементов, как выделенные сети хранения данных (SAN), выделенные комплексы резервирования, архивирования. Именно на этой особенности веб-масштаба фокусируются аналитики Gartner, когда говорят о центре обработки данных «в стиле Google» и видят будущее в таком подходе и для корпоративного направления IТ. Привлекательность такой унификации и ухода в «веб-масштаб» по части инфраструктуры очевидна, но ведь реальные приложения корпоративных заказчиков, нажитые и выстраданные за долгие годы выбора, внедрений, развития создавались для иных моделей развёртывания. В данном докладе мы попробуем ответить на вопрос — возможно ли, не разрушив это наследие, перейти к «ЦОДу в стиле Google»?
2. Системный архитектор в IBS
О т р е ч е н и е
В с я к и й с и с т е м н ы й и н т е г р а т о р – « а к у л а к а п и т а л и з м а »
I B S – р а з р а б о т ч и к с о б с т в е н н о г о г и п е р к о н в е р г е т н о г о к о м п л е к с а
I B S – п о с т а в щ и к г и п е р к о н в е р г е т н ы х с и с т е м д р у г и х п р о и з в о д и т е л е й
С о т р у д н и к I B S , н о н е « з а с л а н е ц I B S » и н е « с п и к е р I B S »
Т о л ь к о с о б с т в е н н о е м н е н и е , и н и к а к и х « о ф и ц и а л ь н ы х м н е н и й I B S »
О б щ е с т в е н н о е
А д м и н и с т р а т о р р у с с к о г о р а з д е л а В и к и п е д и и
П р о ф е с с и о н а л ь н ы й ч л е н А с с о ц и а ц и и в ы ч и с л и т е л ь н о й т е х н и к и ( A C M )
3. График дня
0% 20% 40% 60% 80% 100% 120%
Гиперконвергентные системы
All-flash-массивы
Интегрированные комплексы
Системы хранения напрямую от ODM
Гибридные флэш-массивы
Корпративные сети
Внешние системы хранения
Серверы
Рынок инфраструктуры в целом
Технологии-«толкачи» роста мирового рынка ИТ -инфраструктуры
(рост в %, 2015 год)
Источник: IDC, 2015
4. Тема часа
…нужно уметь жить и работать в гиперконвергентных условиях…
…скорее всего, это будет просто!
Но есть тонкости…
Программному обеспечению для корпоративного сектора…
5. План: разобрать тему доклада
Гиперконвергентность – мягкое введение в веб-масштаб
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?
I
II
III
IV
6. Завидует «Энтерпрайс» «Вебу»…
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
Гипермасштабируемость
Максимальная плотность
Низкая стоимость стройблока
Замена стройблока как естественный процесс
Одно «суперприложение»
7. Почему так не делали сразу?
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
Королевство сайзинга
Конгломерация ландшафтов
Империя compatibility
• «Отсайзеный» программно-
аппаратный комплекс для каждой
информационной системы
• Все «ландшафты» в каждом
комплексе!
• Sizeof(Preprod)==Sizeof(Prod)
• Строгие матрицы совместимости
тиражируемых приложений,
настоятельные рекомендации
консультантов и интеграторов
8. Enterprise-установки
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
Надёжность 9999
«Промышленные платформы»
Референции
Физическая изоляция ресурсов
Безопасность
• (доходящая до паранойи)
9. Каждая информсистема как целостный мир
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
Сервер
приложений
(×10, Prod)
Сервер
приложений
(×2, Preprod)
Сервер
приложений
(×2, Dev-Test)
Сервер СУБД
(RISC, Prod)
Сервер СУБД
(RISC, Preprod)
Сервер СУБД
(RISC, Dev-Test)
Станция
тестирования
(×2)
Hi-end SAN
Флэш-массив
(кэш Prod)
Mid-range SAN
(Dev-Test)
Коммутатор
SAN (×2)
Коммутатор
10GbE (×2)
Балансировщик
нагрузки
(аппаратный)
Комплекс
резервного
копирования
….
×2 (катастрофоустойчивость)
×20 (количество систем)
10. Мышление на уровне «решений»
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
Поддержка на «решение» и на каждый компонент
Крупнособытийный подход
«Событие принятия решения» «Событие поставки» …
Водопадный жизненный цикл «темы»
Обоснование
Выбор
поставщика
Техпроект Поставка Пуско-наладка Внедрение
«Перевод в
пром»
…
Раздельные «темы» – раздельная ответственность
11. Когда попадают в сравнение…
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
… и вскоре для поиска пришлось прикручивать Sphinx на x86_64!
12. … и вынуждены меняться
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
Недоиспользование мощностей, тогда как «мир ушёл вперёд»
Виртуализация
систем
Контейнеры
Виртуализация
сети
Дедупликация и
сжатие
Исчерпание резервов экстенсивного роста
«Совместимое»
развитие существующего
Освоение нового Интеграция…
13. Кто так назвал?
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
А н а л и т и к G a r t n e r К э м е р о н Х э й т
15. Приоритеты-2015
П о ч е м у и м е н н о « в е б - м а с ш т а б » ?I
Источник: State of Hyperconverged Infrastructure,
Actual Media,2015B
16. Гиперконвергентность – мягкое введение в веб-масштаб
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
17. Слово-раздражитель
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Корпоративный сектор:
«Приелись хитрые концепции»
«Хранилищу по Ethernet не
бывать!»
«Не может россыпь быть
надёжнее суперузла!»
«Виртуализация – это
накладные расходы»
Веб:
«Это вообще о чём?»
«Зачем слово нужно, когда
это что-то банальное?»
18. Целевая идея: стройблок универсален!
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Управляем ….
так, чтобы можно было заменить диск, карточку, узел целиком без останова
Быстрый и отзывчивый интерконнект стал недорог
можно наживую мигрировать виртуальные машины …справляется с распределённым хранением
Устройства хранения для виртуальных машин раздаются из единого пула хранения
Весь ввод-вывод контролируется системой управления
Берём x86_64-стройблоки
на каждом будем запускать виртуальные машины устройства хранения каждого – в единый пул
19. Стройблок отдал всё в пулы…
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Пул хранения
Том ВМ1
Том ВМ2
…
ВМ1ВМ1
Гипервизоры
……
Гипервизоры
Вычислительныйпул
20. Свойства-носители
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
программная определяемость
самовосстановление
перебалансировка
исключение единой точки отказа
распределение нагрузки для исключения узких мест
21. Программная определяемость
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Гиперконвергентная система – это в первую очередь много программного обеспечения,
подруженного между собой
• Во-вторую очередь – аппаратное обеспечение массового класса, но с тщательно подобранными
параметрами
Программно-определяемая сеть, подруженная с гипервизором – ключевой компонент
• Виртуальная машина-контроллер или [спец-]гипервизор презентуют программно-определяемую сеть
виртуальным машинам
«Программно-определяемый вычислитель»
22. Как оно на слом?
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Упала виртуальная
машина?
Запустилась заново
Отвалился диск?
Пошла
перебалансировка
Сигнал
администратору
Отрубился узел?
Машины переехали
на другой узел
Перебалансировка
хранилища
Сигнал
администратору
23. Главные фишки
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
[максимальная]
локальность на
чтение
локальные
[SSD]-кэши
моментальные
снимки
динамическое
выделение
ресурсов
(thin
provisioning)
мгновенное
клонирование
(cloning)
24. От малых до великих
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Основа широты охвата – «горизонтальный» дизайн
программно-определяемой сети хранения
• 3-4 узла – уже полноценный комплекс
• Полсотни узлов – распространённые инсталляции
• Существуют инсталляции из нескольких сотен узлов
25. Типичный дизайн стройблока
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
2 U
2× ЦПУ Xeon E5
256 ГБ ОЗУ
4× SSD (400 ГБ)
8× HDD (7200 об/мин; 1,2 ТБ)
26. Кто придумал?
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Стив Чемберс, 2012
бывший CTO VCE
[VCE = VMWare + Cisco + EMC]
«SAN не нужен»!
27. Положение на карте мировых ИТ
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Серверное оборудование для организаций
Серверы x86
Серверы RISC
Сети хранения
…
Интегрированные системы
Платформенные
комплексы
Инфраструктурные комплексы
Гиперконвергентные комплексы
28. Магический квадрант
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
О бл а с т ь г и п е р к о н в е р г е н ц и и
Интегрированные
системы
«Стековые»
(машины баз данных,
серверы приложений…)
Конвергентные
(с дисковым массивом)
Гиперкнгвергентные
29. Магический квадрант в динамике
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
– Magic Quadrant for Integrated Systems, 2014
Источник: Gartner, 2014, 2015
30. Ключевые игроки
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
• доля рынка
Диаметр
шара
• широта
возможностей
Capabilities
• оценка стратегииStrategies
31. Nutanix vs SimpliVity
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
N u t a n i x S i m p l i v i t y
Основание 2009 2009
Штаб-квартира Сан-Хосе (Калифорния) Уэстборо (Массачусетс)
Инвестиции $312 млн $276 млн
Запуск продукта 2011 2012
Идеология SDS глубокой проработки с идеями из
Google Filesystem и MapReduce
ПЛВМ на каждом узле жмёт и
дедуплицирует весь ввод-вывод
32. Возможности
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Источник:
Simplify the Midmarket Data Center With
Hyperconverged Infrastructure Solutions
// Gartner, 2015
33. Где же гранды?
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Оригинал «мертвецов»: Кейд Мец (Wired, 2015)
Е щ ё н е в ы м е р л и !
Н о т о л ь к о с е й ч а с в ы в о д я т
г и п е р к о н в е р г е т н ы е
п р о д у к т ы
34. “В «вебе» делают то же самое!”
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Parallels aka Virtuozzo aka Odin aka Росплатформа
Virtuozzo Containers Virtuozzo Hypervisor Virtuozzo Storage
Автоматизация,
управление
Живые и крупные
IaaS-провайдеры
Вокруг RHEV
Xen или KVM Ceph или GlusterFS «Ansible в руки» (или oVirt)
OpenStack
Openstack идёт в корпоративный
сектор…
… но внедрение OpenStrack – как
внедрение ERP
Гиперконвергентные комплексы
поддерживают OpenStack
35. Несанкционная гиперконвергенция (Скала-Р)
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Средства информационной безопасности
Мониторинг (Vento, Naumen)
Резервирование (Acronis)
Полный комплект Virtuozzo
[VZ-]контейнеры Гипервизор
Программно-
определяемая сеть
Управление
Сеть 56 GbE (Mellanox)
Узлы Depo Computers
36. IDC Russia, 2014
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
“Конвергентные платформы, в основе которых
лежат совместимые и интегрированные
аппаратные средства и ПО, будут пользоваться
большим спросом, чем разобщенные продукты от
многочисленных производителей. Здесь есть
потенциал для развития отечественной
программной и аппаратной разработки, а также
большего использования решений китайских
поставщиков”
37. Прогноз в мире интегрированных систем
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
38. Цикл шума для мира технологий хранения
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Источник:
Hype Cycle of Storage Technologies
// Gartner, 2015
39. Цикл шума для серверных технологий
Ч т о т а к о е « г и п е р к о н в е р г е н т н о с т ь » ?II
Источник:
Hype Cycle of Server Technologies
// Gartner, 2015
41. “Gentle introduction” → “gentle deployment”
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
«Мягкое
внедрение»
42. Не просто «миграция», а «конверсия»!
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Нужно «всего лишь» всё виртуализировать и разместить на
подготовленной сети хранения
Существуют отработанные технологии и техники переноса
Проект может быть коротким, стремительным и … даже
одномоментным
43. Ведомство до конверсии
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Более двухсот (!)
информационных систем
Микросистемы
Большие системы
Сверхбольшие системы
У каждой системы
Свой комплект
«базового ПО»
Свои регламенты
резервирования,
восстановления
Для каждой системы
Собственные планы по
модернизации
Специфические
требования по
«совместимости»
44. Ведомство: проект конверсии
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Idéfix: комплексирование
• Проанализированы требования по базовому ПО
• Выделены блоки по СУБД, серверам приложений
• Подготовлены к раздельной инсталляции («внутренний
DBaaS» и «внутренний AppSrvaaS»)
Рассчитаны потребности в мощностях
• На основании используемых мощностей оборудования
• [Но это значительная перезакладка по мощностям]
Платформа для индивидуальной проработки
• СУБД 1960-х годов, работающая только с блочным
устройством
пара месяцев, обстоятельно
две недели
45. Ведомство: «большой взрыв»
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Переключение на DBaaS
• Переключение на действующих системах
• Проверка функционирования
Финальный план переезда
• IP, конфигурации, что «доправить»
Переезд
• Снятие образов (в основном – нахолодную)
• Запуск в новой среде
• Доконфигурирование
Мониторинг, мониторинг, мониторинг
два выходных
два выходных
две недели
46. Ведомство после конверсии
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Сопровождение инфраструктуры отделено от сопровождения
информационных систем
Сопровождение ключевых платформ (СУБД, серверы приложений)
отделено от сопровождения информационных систем
Крупные «пучки» систем направлены на «логическое комплексирование»
Переход на «частно-облачную» модель обслуживания и развития
47. и
Ведомство: распутываем «тёмную материю»
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Неизвестно, что
делающие
узлы…
• Но возможно
выполняющие
какие-то нужные
сервисы?
Конверсия
• Что-то стало
понятно на
этапе
зависимостей
Отключение
«непонятных»
Нашёлся один нужный
(через месяц позвонил
пользователь)
Через две недели после
«большого взрыва»
48. Ведомство: будущее
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
«Катастрофоустойчивость»
(вторая площадка)
Внедрение VDI
«Стандарт модернизации»
и соответствующий
процесс
Меньше IaaS, больше PaaS
(унификация по версиям СУБД и
серверов приложений)
49. Основные драйверы конверсии
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Источник: IDC European Storage Survey 2015, Europe (410 responses). 1Q15 (only companies using Hyperconverged)
20%
23%
26%
28%
30%
30%
33%
35%
0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40%
Избавление от SAN
Экономия на штате
Другой тип резервирования
Проще вписаться в бюджет
Проще сделать катастрофоустойчивость
Проще в установке
Скорость развёртывания
Масштабируемость
50. Проекты-паровозы конверсии
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Источник: IDC European Storage Survey 2015, Europe (410 responses). 1Q15 (only companies using Hyperconverged)
Крупные
Построение
инфраструктурного
частного облака
Средние-1
Создание
инфраструктуры
удалённых рабочих
столов (VDI)
Средние-2
Консолидация
филиальной сети
Малые
Очередная
модернизация с
упрощением
(простое
резервирование и
«долой SAN»)
51. Критерии выбора и реальность эксплуатации
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Отречение: очень субъективно!
• При наличии контейнерной виртуализации – используется практически только
гипервизорная
Выс о кая пло т но с т ь
• Машинам выделяются фиксированные мощности
• Thick provisioning…
П о д д е ржка пе ре заклад ки по ЦП У, ОЗУ, «т о нкие » т о м а
• N=3 всегда
П о д д е ржка различ ных ко э ффиц ие нт о в ре пликац ии
• GUI всегда
REST API системы управления и мониторинга
52. Типичный «зоопарк» для переноса
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Корпоративные
системы
ERP (SAP, OEBS, 1C)
CRM (Sugar, Siebel…)
«Документообороот»
BI (Business Objects,
Tableau)
Собственные
приложения
Веб-сайт
Портал поставщиков
…
Совместная
работа
Почта (Exchange,
CommunigatePro)
Корпоративный
портал (на Sharepoint,
на Liferay)
«IT-сервисы»
«Сетевой диск»
LDAP, Active Directory
Контроллер домена
Прокси
Серверы приложений (JBOSS, WebSphere)
СУБД (Oracle Database, PostgreSQL, MySQL)
53. …для самых популярных «зверей»
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
«Лучшие практики»
для Exchange от
поставщиков
гиперконвергентных
систем
«Техники
виртуализации» для
основных ERP от
самих поставщиков
ERP (c «сайзингами»
и SAPSами)
Шаблонизация ОС и
борьба с VDI-штормами
54. …для тех, кто из «Красной книги»
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?III
Тестирование на
осуществимость
Проверка
поддерживаемости от
поставщика
Прогон или эмуляция
нагрузки
… отказ от конверсии … или отказ от экзотики
55. Гиперконвергентность – мягкое введение в веб-масштаб
В ч ё м « м я г к о с т ь » ?
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
56. «Крепкие орешки»
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
Монолитная СУБД,
особенно под OLTP
Кластерные и грид-
системы (особенно с
интерконнектом
Bynet, Infiniband)
«Тонкая работа» с
вводом-выводом (как
на блочном, так и на
файловом уровне)
Платформы и
приложения с
зависимостями от
специфической
периферии
Нетипичные ОС CAD/CAM/CAE в VDI
57. Ближайшее применение гиперконвергенции
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
От IaaS – к PaaS, но тоже в «веб-масштабе»
• От виртуальных машин – к контейнерам на «подах»
• С подосновной микро-ОС (CoreOS, Atomic Host)
• Под управлением Kubernetes (Swarm)
• Для «непрерывной разливки приложений»
От монолитов – к микросервисам
58. О будущем с точки зрения оптимизации…
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
59. «Оторвём приложения от данных»
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
Платформа данных
• Database Appliance (old school)
• «Эко» вокруг Hadoop
• Распределённый грид данных (newSQL)
Пул данных – один, приложений много
• Никаких ETL, перегонок и трансформаций
• «Озеро данных» – все реки с данными впадают в одно озеро
60. Будущее приложений
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
побочные – в аутсорсинг вместе с процессом
тираж – в декастомизацию и в облако
корневые – в атомизацию и непрерывную разливку
61. Аппаратный прогресс может что-то изменить
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
Вертикально масштабируемые x86?
GPGPU
N vidia A MD Intel
100 GbE и адаптация Infiniband
NVM-Express
NVMe over Fabrics
ОЗУ постоянного хранения
3D XPoint MeRAM NRAM STT-RAM CBRAM Racetrack
62. Резюме
П о ч е м у л и ш ь « в в е д е н и е » ?IV
«Энтерпрайс» сознаёт потребность в
«веб-масштабе»
ИТ в «Энтпрерайзе» прирастает
гиперконвергентными системами
…они быстро внедряются, и весь софт на
них переносится
… но могут быть тонкости, и в их
отсутствии следует убеждаться
Мир не стоит на месте – скоро что-то
будет новое!