Современные предприятия все чаще сталкиваются с задачами, для которых традиционные серверы и СХД уже не могут служить идеальным решением. Объединить вычислительную платформу, виртуальные машины и систему хранения данных в единую распределенную инфраструктуру позволяет гиперконвергентная инфраструктура Cisco HyperFlex.
Со времен появления первых центров обработки данных главными составляющими ЦОД были серверная ферма, сеть хранения данных и локальная сеть. Последняя объединяла первые два элемента в работоспособную систему.
После распространения виртуализации дата-центры стали представлять из себя платформу, состоящую из виртуализированных серверов, сетевых устройств и систем хранения. Поскольку возникла необходимость обеспечить физическим и виртуальным серверам доступ к данным в равной степени, требования к системам хранения существенно возросли, ведь теперь к СХД мог быть подключен не десяток серверов, а сразу несколько сотен виртуальных машин. Как итог, системы хранения эволюционировали в виртуализированные программно-аппаратные хранилища. Кроме того, возникла необходимость в виртуализации коммутаторов для поддержки разных протоколов, каналов, подсетей, приоритетов и скоростей на одном устройстве. Получившаяся архитектура объединила в себе разные типы оборудования, протоколы связи и операционные системы, получив название конвергентной.
Однако аппаратные виртуализированные системы хранения тем не менее продолжали оставаться всего лишь комплектом «железа» — контроллерами и подключенными к ним дисковыми полками, работающими под руководством операционной системы. Такую ОС можно «упаковать» в виртуальную машину, запустив ее на основном сервере, и на него же поместить саму систему хранения в качестве еще одной служебной ВМ – многоядерность и мощность современных процессоров позволяет сделать это. Причем такая система хранения будет обеспечивать не только функциональность СХД, но и позволит организовать хранилище на группе серверов. Объединить все это локальной сетью также не составит труда – Ethernet со скоростью 10 Гб/c сегодня является стандартом для корпоративной сети, а многие предприятия начинают внедрять каналы на 40 и 100 Гб/с.
Все это привело к появлению так называемых гиперконвергентных решений. Такие платформы – уже не просто сервер, а мини-дата-центр, в котором ресурсы распределяются между приложениями и пользователями с высокой степенью гибкости. Именно такую систему представляет собой Cisco Hyperflex. Давайте разберемся, что же она из себя представляет.
Что в упаковке?
Как уже была сказано, основу ЦОД составляют три большие подсистемы: вычисления, коммутация и хранение. В качестве четвертого элемента следует добавить в этот список управление. Первая подсистема в HyperFlex представлена серверами UCS C220 или UCS C240. Для наращивания вычислительной мощности ее можно расширить посредством шасси с блейд-серверами, для увеличения пространства хранения – добавить стандартную систему хранения.
Сетевая составляющая включает пару коммутаторов на основе виртуализированного «конвергентного» коммутатора Nexus – UCS Fabric Interconnect 62xx. Такое решение универсально, поскольку поддерживает любой протокол (IP/FC/FCoE/iSCS), кроме того, оно включает систему управления Cisco UCS Manager с бесплатной лицензией, предоставляющую широкие возможности управления серверами и их сетевой частью.
Что касается системы хранения, то диски, основной элемент любого хранилища данных, располагаются непосредственно в серверах (узлах), составляющих платформу. СХД виртуализирована и имеет практически все функции, которые требуются от современных хранилищ данных в информационных инфраструктурах. В то же время управляется она как один из объектов в среде виртуализации VMware vSphere. Стоит также отметить, что гипервизор VMware vSphere ESXi 6.0 уже предустановлен на всех узлах HyperFlex. Фактически для управления всей системой организации достаточно иметь в штате специалиста по VMware начального уровня.
В итоге внедряя решение Cisco HyperFlex, заказчик получает полноценный ЦОД «из коробки», конфигурацию которого можно начать всего с трех узлов. При этом у пользователя сразу оказывается и система хранения, распределенная по тем же узлам, дающая по результатам тестов довольно высокие показатели производительности. Важным является тот факт, что для такого виртуализированного кластера требуется организация 10-ти или 40-гигабитной локальной сети, которая не всегда существует в инфраструктуре организаций. Пара универсальных коммутаторов UCS Fabric interconnect гарантируют высокую производительность сетевой части решения и корректную работу распределенной системы хранения.
Особенности масштабирования
Однако при современном динамичном развитии ИТ-отрасли рано или поздно компания столкнется с нехваткой ресурсов и необходимостью масштабирования имеющейся инфраструктуры. В случае с Cisco HyperFlex все достаточно просто.
При нехватке вычислительных ресурсов необходимо просто докупить память до 768 ГБ – это по 24 слота как в HX220с, так и в HX240с. Также можно подключить шасси UCS5108, что дает возможность получить еще 8 блейд-серверов в общем пуле ресурсов. Проблема нехватки дискового пространства решается доустановкой еще одной ноды HX240c до 24 дисков, что одновременно увеличит и дисковое пространство, и объем памяти, и число процессоров для виртуальных машин. То есть наращивать решение можно как по критическим характеристикам, так и комплексно, расширяя кластер. Последний вариант особенно удобен, так как новые узлы прибывают на площадку заказчика уже в подготовленном виде и существующий кластер HyperFlex автоматически распознает новый узел и включает его в работу. Никаких особых действий от администратора решения при этом не требуется.
В случае, когда виртуальным машинам требуется много пространства или у них есть задача делать резервные копии на старое аппаратное хранилище, можно в пару конвергентных коммутаторов UCS Fabric Interconnet подключить классическую систему хранения любого производителя по 1- или 10-гигабитному протоколу NFS/CIFS/iSCSI/FCoE или по по Fiber Channel.
Основа для ЦОД
В том случае, если просто «ЦОДа из коробки» уже не достаточно, а необходим полноценный центр обработки данных с классическими инфраструктурами, Cisco HyperFlex также позволяет сохранить инвестиции – ведь целый ряд необходимых компонентов уже в наличии. Например, ноды серии HX2XX — они же сервера UCS-C-series, которые легко встраиваются в ЦОД. Интерконнекты Nexus 6200 применяются и в полноразмерном дата-центре, а UCS Manager позволяет обслуживать до 160 физических серверов и/или систем хранения с любым протоколом подключения.
Дисковое пространство, расположенное на виртуальном хранилище в составе HyperFlex, может быть доступно другим платформам.
Кроме того, не стоит забывать и о таком факторе, как свободное место в серверной, расширить которую далеко не всегда есть возможность. Для установки в существующую стойку блейд-шасси также придется потрудиться, меняя местами оборудование и разводку кабелей. А для внедрения HyperFlex в стойку понадобится всего 5 юнитов – по одному для каждой из трех нод и два для интерконнектов. Даже более серьезное решение с нодами HX 240c потребует всего 8 RU. Стоит отметить, что юниты не обязательно должны располагаться подряд – главное подключить ноды к фабрик-интерконнекту, а сами узлы могут быть «разбросаны» по датацентру, занимая 1 или 2 U там, где есть место.
В качестве заключения
Исходя из всего вышесказанного, Cisco HyperFlex станет удачным выбором для компаний, начинающим внедрять комплексную ИТ-инфраструктуру. Особенно на это решение стоит обратить внимание организациям, которые планируют внедрение в максимально сжатые сроки и при этом не обладают огромным ИТ-департаментом. Инсталляция HyperFlex всего на 3 сервера позволяет организовать полноценную 10-гигабитную IP- и FC-инфраструктуру и обеспечить управление ЦОД. Система станет ядром дата-центра, в том числе благодаря возможностям Fabric Interconnect.
Со времен появления первых центров обработки данных главными составляющими ЦОД были серверная ферма, сеть хранения данных и локальная сеть. Последняя объединяла первые два элемента в работоспособную систему.
После распространения виртуализации дата-центры стали представлять из себя платформу, состоящую из виртуализированных серверов, сетевых устройств и систем хранения. Поскольку возникла необходимость обеспечить физическим и виртуальным серверам доступ к данным в равной степени, требования к системам хранения существенно возросли, ведь теперь к СХД мог быть подключен не десяток серверов, а сразу несколько сотен виртуальных машин. Как итог, системы хранения эволюционировали в виртуализированные программно-аппаратные хранилища. Кроме того, возникла необходимость в виртуализации коммутаторов для поддержки разных протоколов, каналов, подсетей, приоритетов и скоростей на одном устройстве. Получившаяся архитектура объединила в себе разные типы оборудования, протоколы связи и операционные системы, получив название конвергентной.
Однако аппаратные виртуализированные системы хранения тем не менее продолжали оставаться всего лишь комплектом «железа» — контроллерами и подключенными к ним дисковыми полками, работающими под руководством операционной системы. Такую ОС можно «упаковать» в виртуальную машину, запустив ее на основном сервере, и на него же поместить саму систему хранения в качестве еще одной служебной ВМ – многоядерность и мощность современных процессоров позволяет сделать это. Причем такая система хранения будет обеспечивать не только функциональность СХД, но и позволит организовать хранилище на группе серверов. Объединить все это локальной сетью также не составит труда – Ethernet со скоростью 10 Гб/c сегодня является стандартом для корпоративной сети, а многие предприятия начинают внедрять каналы на 40 и 100 Гб/с.
Все это привело к появлению так называемых гиперконвергентных решений. Такие платформы – уже не просто сервер, а мини-дата-центр, в котором ресурсы распределяются между приложениями и пользователями с высокой степенью гибкости. Именно такую систему представляет собой Cisco Hyperflex. Давайте разберемся, что же она из себя представляет.
Что в упаковке?
Как уже была сказано, основу ЦОД составляют три большие подсистемы: вычисления, коммутация и хранение. В качестве четвертого элемента следует добавить в этот список управление. Первая подсистема в HyperFlex представлена серверами UCS C220 или UCS C240. Для наращивания вычислительной мощности ее можно расширить посредством шасси с блейд-серверами, для увеличения пространства хранения – добавить стандартную систему хранения.
Сетевая составляющая включает пару коммутаторов на основе виртуализированного «конвергентного» коммутатора Nexus – UCS Fabric Interconnect 62xx. Такое решение универсально, поскольку поддерживает любой протокол (IP/FC/FCoE/iSCS), кроме того, оно включает систему управления Cisco UCS Manager с бесплатной лицензией, предоставляющую широкие возможности управления серверами и их сетевой частью.
Что касается системы хранения, то диски, основной элемент любого хранилища данных, располагаются непосредственно в серверах (узлах), составляющих платформу. СХД виртуализирована и имеет практически все функции, которые требуются от современных хранилищ данных в информационных инфраструктурах. В то же время управляется она как один из объектов в среде виртуализации VMware vSphere. Стоит также отметить, что гипервизор VMware vSphere ESXi 6.0 уже предустановлен на всех узлах HyperFlex. Фактически для управления всей системой организации достаточно иметь в штате специалиста по VMware начального уровня.
В итоге внедряя решение Cisco HyperFlex, заказчик получает полноценный ЦОД «из коробки», конфигурацию которого можно начать всего с трех узлов. При этом у пользователя сразу оказывается и система хранения, распределенная по тем же узлам, дающая по результатам тестов довольно высокие показатели производительности. Важным является тот факт, что для такого виртуализированного кластера требуется организация 10-ти или 40-гигабитной локальной сети, которая не всегда существует в инфраструктуре организаций. Пара универсальных коммутаторов UCS Fabric interconnect гарантируют высокую производительность сетевой части решения и корректную работу распределенной системы хранения.
Особенности масштабирования
Однако при современном динамичном развитии ИТ-отрасли рано или поздно компания столкнется с нехваткой ресурсов и необходимостью масштабирования имеющейся инфраструктуры. В случае с Cisco HyperFlex все достаточно просто.
При нехватке вычислительных ресурсов необходимо просто докупить память до 768 ГБ – это по 24 слота как в HX220с, так и в HX240с. Также можно подключить шасси UCS5108, что дает возможность получить еще 8 блейд-серверов в общем пуле ресурсов. Проблема нехватки дискового пространства решается доустановкой еще одной ноды HX240c до 24 дисков, что одновременно увеличит и дисковое пространство, и объем памяти, и число процессоров для виртуальных машин. То есть наращивать решение можно как по критическим характеристикам, так и комплексно, расширяя кластер. Последний вариант особенно удобен, так как новые узлы прибывают на площадку заказчика уже в подготовленном виде и существующий кластер HyperFlex автоматически распознает новый узел и включает его в работу. Никаких особых действий от администратора решения при этом не требуется.
В случае, когда виртуальным машинам требуется много пространства или у них есть задача делать резервные копии на старое аппаратное хранилище, можно в пару конвергентных коммутаторов UCS Fabric Interconnet подключить классическую систему хранения любого производителя по 1- или 10-гигабитному протоколу NFS/CIFS/iSCSI/FCoE или по по Fiber Channel.
Основа для ЦОД
В том случае, если просто «ЦОДа из коробки» уже не достаточно, а необходим полноценный центр обработки данных с классическими инфраструктурами, Cisco HyperFlex также позволяет сохранить инвестиции – ведь целый ряд необходимых компонентов уже в наличии. Например, ноды серии HX2XX — они же сервера UCS-C-series, которые легко встраиваются в ЦОД. Интерконнекты Nexus 6200 применяются и в полноразмерном дата-центре, а UCS Manager позволяет обслуживать до 160 физических серверов и/или систем хранения с любым протоколом подключения.
Дисковое пространство, расположенное на виртуальном хранилище в составе HyperFlex, может быть доступно другим платформам.
Кроме того, не стоит забывать и о таком факторе, как свободное место в серверной, расширить которую далеко не всегда есть возможность. Для установки в существующую стойку блейд-шасси также придется потрудиться, меняя местами оборудование и разводку кабелей. А для внедрения HyperFlex в стойку понадобится всего 5 юнитов – по одному для каждой из трех нод и два для интерконнектов. Даже более серьезное решение с нодами HX 240c потребует всего 8 RU. Стоит отметить, что юниты не обязательно должны располагаться подряд – главное подключить ноды к фабрик-интерконнекту, а сами узлы могут быть «разбросаны» по датацентру, занимая 1 или 2 U там, где есть место.
В качестве заключения
Исходя из всего вышесказанного, Cisco HyperFlex станет удачным выбором для компаний, начинающим внедрять комплексную ИТ-инфраструктуру. Особенно на это решение стоит обратить внимание организациям, которые планируют внедрение в максимально сжатые сроки и при этом не обладают огромным ИТ-департаментом. Инсталляция HyperFlex всего на 3 сервера позволяет организовать полноценную 10-гигабитную IP- и FC-инфраструктуру и обеспечить управление ЦОД. Система станет ядром дата-центра, в том числе благодаря возможностям Fabric Interconnect.