Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить
601.15
Сбер
Технологии, меняющие мир

Почему растёт спрос на гиперконвергентные системы

Уровень сложностиСредний
Время на прочтение6 мин
Количество просмотров2K

Спрос на локальное оборудование для центров обработки данных снижается по мере того, как организации переносят рабочие нагрузки в облако. Но локальные решения не исчезли, и одним из востребованных сегментов является гиперконвергентная инфраструктура (HCI).

Основные принципы HCI

Гиперконвергентная инфраструктура (HCI) — это современный подход к построению ИТ-систем, при котором вычислительные ресурсы, сетевое взаимодействие и хранение данных объединяются в единый модульный комплекс.

Ключевые особенности HCI:

Интеграция компонентов в единую систему. В отличие от классических дата-центров, где серверы, хранилища и сетевые компоненты управляются независимо, HCI объединяет их в единую платформу с централизованным управлением. Это достигается за счёт программно-определяемых технологий, которые обеспечивают гибкость и оптимизацию ИТ-процессов.

Единый пул ресурсов. Все элементы инфраструктуры (вычисления, сети, хранилища) функционируют как единое целое, что исключает необходимость использования отдельных аппаратных решений.

Программно-определяемая архитектура. Вместо специализированного оборудования (например, физических RAID-контроллеров или балансировщиков нагрузки) применяются виртуализированные решения:

  • программно-определяемое хранилище (SDS);

  • программно-определяемые сети (SDN);

  • гипервизор для управления виртуальными машинами.

Автоматизация управления. HCI минимизирует ручные операции за счёт:

  • динамического распределения ресурсов в зависимости от текущих потребностей приложений;

  • автоматической балансировки нагрузки между узлами;

  • ускоренного резервного копирования и восстановления данных при авариях.

Линейная масштабируемость. В традиционных системах масштабирование требует закупки дополнительных серверов, дисковых массивов и сетевого оборудования. В HCI расширение происходит за счёт добавления стандартных серверных узлов (x86-серверов с локальными накопителями). Каждый новый узел автоматически включается в кластер, увеличивая общую производительность и объём хранилища.

Компоненты гиперконвергентной инфраструктуры

HCI строится на основе четырёх ключевых компонентов, каждый из которых реализован в виде программно-определяемого решения.

1. Вычислительные ресурсы

Основу HCI составляет виртуализация серверов. Вместо физических машин используются:

  • виртуальные машины (ВМ) — изолированные среды с собственной ОС;

  • контейнеры — легковесные альтернативы ВМ (Kubernetes, Docker);

  • гипервизор — платформа, обеспечивающая виртуализацию и управление виртуальными ресурсами.

2. Хранение данных

HCI использует программно-определяемое хранилище (SDS, Software-Defined Storage), которое абстрагирует хранение данных от физического оборудования. Диски, расположенные на разных серверах, объединяются в единый виртуальный пул хранения. 

Функции SDS:

  • Репликация — создание нескольких копий данных на разных узлах для обеспечения отказоустойчивости. В случае выхода из строя одного узла данные остаются доступными на других узлах.

  • Дедупликация — удаление дублирующихся блоков данных для экономии дискового пространства.

  • Сжатие — уменьшение размера данных для более эффективного использования дискового пространства.

  • Кэширование— размещение часто используемых данных в более быстрой памяти (например, SSD) для ускорения доступа.

  • Автоматическое распределение по уровням хранения — перемещение часто используемых данных на более быстрые диски (например, SSD), а редко используемых — на более медленные (например, HDD).

3. Программно-определяемые сети (SDN)

Сетевые функции реализуются программно, что позволяет гибко конфигурировать сетевую инфраструктуру без изменения физической топологии.

Функции SDN:

  • Виртуальные сети (VLAN, VXLAN) — логическая изоляция трафика между различными приложениями или отделами без необходимости физического разделения сети.

  • Микросегментация — разделение сети на небольшие изолированные сегменты для повышения безопасности.

  • Балансировка нагрузки — распределение трафика между несколькими серверами для повышения производительности и отказоустойчивости.

  • Автоматическое выделение сетевых ресурсов — создание и настройка виртуальных сетей и сетевых политик для новых приложений и сервисов.

4. Управляющее ПО

Централизованная платформа управления обеспечивает мониторинг, управление и автоматизацию всех компонентов HCI:

  • отображение состояния узлов, виртуальных машин, хранилища и сети;

  • распределение ресурсов (CPU, RAM, дисковое пространство) между виртуальными машинами;

  • автоматическое развертывание виртуальных машин, настройка сети и другие задачи.

  • резервное копирование и восстановление данных;

  • интеграция с облачными сервисами.

Интегрированный или дезагрегированный

Интегрированная HCI (классический подход) — каждый серверный узел представляет собой самодостаточный блок, который содержит все необходимые компоненты: вычислительные ресурсы, хранилище и сетевые интерфейсы. Все эти элементы жестко связаны внутри одного физического устройства, образуя единую систему.

Как это работает?

  • Кластер строится из одинаковых узлов (например, 4 сервера с одинаковой конфигурацией).

  • Виртуализация (например, VMware vSAN, Nutanix) объединяет ресурсы всех узлов в единый пул.

  • Если нужно масштабироваться — добавляется целый новый узел, даже если не хватает только одного ресурса. Например, если не хватает только CPU, придется покупать целый новый узел с избыточной RAM и дисками. Из-за этого часть мощности может простаивать.

Дезагрегированная HCI (dHCI) разделяет компоненты на независимые модули:

  • Вычислительные узлы (CPU + RAM).

  • Отдельные системы хранения.

  • Высокоскоростная сеть.

Как это работает?

Вычислительные узлы и хранилище подключаются через быструю сеть (например, 25/100 GbE). Программное обеспечение виртуализирует ресурсы, создавая единый пул.

Можно добавлять ресурсы по отдельности:

  • Нужно больше CPU? — Докупаем вычислительные узлы.

  • Нужно больше дисков? — Расширяем хранилище.

Почему рынок гиперконвергентной инфраструктуры растет

Рынок HCI растёт в геометрической прогрессии, и на этот рост влияет несколько факторов. 

Снижение затрат. Замена дорогостоящих специализированных систем (отдельные серверы, СХД, сети) на стандартные серверные решения. Это сокращает капитальные затраты и расходы на обслуживание и администрирование.

Гибкость масштабирования. HCI позволяет развертывать ресурсы по мере необходимости, начиная с минимальной конфигурации и добавляя узлы в кластер по мере роста.

Высокая производительность. Раньше HCI применялась в основном для виртуализации рабочих столов (VDI) или баз данных. Однако современные гиперконвергентные системы поддерживают ресурсоемкие приложения: ERP-системы, СУБД, аналитика больших данных, интернет вещей, искусственный интеллект и машинное обучение.

Простота управления. Одна из главных проблем традиционных ИТ-инфраструктур — сложность администрирования. Серверы, хранилища и сети управляются отдельно, что требует больших временных и человеческих ресурсов.

HCI решает эту проблему, предоставляя единую панель управления для всех компонентов, что ускоряет развертывание, мониторинг и обслуживание инфраструктуры.

Чем гиперконвергентная инфраструктура отличается от облачной

Гиперконвергентная инфраструктура и облачные решения — это два разных подхода к организации ИТ-ресурсов, хотя могут эффективно дополнять друг друга в гибридных сценариях.

Место размещения

HCI развертывается на собственном оборудовании компании в локальном дата-центре, что дает полный контроль над инфраструктурой. 

Облачные же ресурсы физически находятся у провайдера, и компания управляет ими удаленно через веб-интерфейсы.

Архитектурные особенности

HCI объединяет вычислительные ресурсы, хранение и сети в единые модули (узлы), которые масштабируются линейно. 

Облако предоставляет виртуальные ресурсы из общего пула, где каждый компонент (виртуальные машины, хранилища) масштабируется независимо.

Финансовая модель

HCI требует капитальных вложений в оборудование и текущих расходов на обслуживание. 

Облачные сервисы работают по подписной модели, где вы платите только за используемые ресурсы. В облаке можно арендовать виртуальные машины, базы данных или готовые приложения.

Масштабируемость

Масштабирование в HCI происходит путём добавления новых узлов (серверов) в кластер. Это позволяет увеличивать ресурсы постепенно, но масштабируемость ограничена физическими возможностями локальной инфраструктуры. 

Облако предлагает практически неограниченную масштабируемость. Компания может быстро увеличивать или уменьшать ресурсы в зависимости от потребностей, не беспокоясь о физических ограничениях. Во время пиковой нагрузки можно временно увеличить количество виртуальных машин в облаке, а затем уменьшить их.

Гибкость и управление

HCI дает полный контроль над «железом» и данными, но требует собственных специалистов. 

Облако позволяет быстро развертывать сервисы без забот об инфраструктуре, передавая эти задачи провайдеру.

Смысл гибридного подхода

Многие компании комбинируют оба решения:

  • Критичные системы (ERP, базы данных) размещают на HCI для контроля и безопасности.

  • Временные проекты и аналитику выводят в облако для экономии и быстрого масштабирования ресурсов под задачи с переменной нагрузкой.

  • Используют облако как площадку для аварийного восстановления.

Такой подход позволяет получить преимущества обоих миров: безопасность и контроль HCI плюс гибкость и масштабируемость облака.

Заключение

Благодаря высокой степени автоматизации HCI сокращает время на развёртывание и обслуживание, что особенно удобно для компаний, которые хотят избавиться от сложных разрозненных систем. По сути, HCI — это «всё в одном» для корпоративных ИТ: мощно, удобно и без лишних хлопот.

Теги:
Хабы:
+11
Комментарии3

Информация

Сайт
www.sber.ru
Дата регистрации
Дата основания
Численность
свыше 10 000 человек
Местоположение
Россия