08 ноября 2012
Конвергентная инфраструктура
Обсуждение архитектуры
Часть 2
В предыдущей части мы рассмотрели в качестве составляющей конвергентной инфраструктуры технологию вычислительной ткани (fabriccomputing), которая предназначена для получения высокопроизводительных систем на базе слабо-связных систем хранения. В этой части рассмотрим, по мнению многих, «провокационные» облачные системы. Если вычислительные ткани предназначены для виртуализации аппаратных ресурсов, то облака в качестве составляющей конвергентной инфраструктуры - для виртуализации логических ресурсов.
Роберт Уайтли (Forrester Research) считает, что внедрение конвергентной инфраструктуры приведет к системным сдвигам в экономике [7]. По его мнению, принцип конвергентного хранения сочетает в себе сочетание хранения и вычислений в единую инфраструктуру, выводы сделаны на основе результатов отчета Considering All of IT: Converged Infrastructure Survey Findings", 2010 [8]. Безусловно, простое объединение вычислительных ресурсов не может стать причиной сдвигов в экономике, значит, имеются в виду некоторые сервисные компоненты, которые станут одной из составляющих крупного бизнеса. Речь идет об «облаках». Существует множество определений, что такое «облако», но мы привяжемся именно к тому определению, которое описывается в стандартах.
Облачные (рассеянные) вычисления (англ. cloud computing) – специализированная технология управления данными в сетевых средах, характеризующихся распределенностью. Технология реализуется с условием сокрытия внутренней инфраструктуры от пользователя сервиса [8, 9]. Такое определение дается в стандартах NIST, все имеющиеся и разрабатываемые на данный момент «облачные» стандарты приведены в источнике [11]. Соответственно:
Вычислительное облако – это модель, позволяющая предоставить доступный по требованию, удобный, вездесущий сервис, большей частью сейчас связанный с доступом к конфигурируемым вычислительным ресурсам, но в перспективе понятие облачного сервиса более широкое. Облако по определению должно обеспечивать простое развертывание, требующее минимум средств и усилий [12]. Стандарты NIST выделяют 5 особенностей любого вычислительного облака [13]:
- самообслуживание по требованию. Облако предоставляет сервисные услуги, которые могут быть использованы внешними клиентами.
- глобальный сетевой доступ;
- эластичность вычислительных ресурсов и моментальное предоставление услуг;
- непрерывное обслуживание в формате 24/7.
Кроме того, любое облако может иметь пять основных потребителей: ресселеров, брокеров, аудиторов, поставщиков облака [13]. Аудит облака в настоящий момент рассматривается с точки зрения обеспечения безопасности личных данных пользователей. Если вернуться к конвергентной инфраструктуре, то она условно делится на два типа:
- собственная, оборудование для которой продают компании HP и Cisco;
- дистанционная сервисная, предлагаемая Amazon, Windows Azure, IBM SmartCloud на своих платформах;
В связи с этим поставщики и потребители в собственной или «чужой» коммерческой конвергентной инфраструктуре будут разные. Кроме того, потребителем сервисных функций облака могут как реальные посетители, так и устройства [14], так и другие облака, в свою очередь, аудиторами могут быть как посетители, так и другие облака. Таким образом, все критические заявления относительно хранения критически важных данных на чужих “облачных» мощностях могут быть сняты, если конвергентная инфраструктура является собственной.
Влияние на бизнес среду конвергентной инфраструктуры связано с формируемым рынком. Дейв Веллант (Dave Vellante), The Cube в своем последнем отчете оценил рынок конвергентных систем к 2017 году стоимостью в $402 млрд, что составит 46% от общего объема при среднегодовом темпе роста CI 52,5%. [15].
Теперь обратимся к архитектуре, что собой представляет «облако» в реальности? Для этого сначала рассмотрим на более широкий класс конвергентных систем. Конвергентная инфраструктура представляет собой среду виртуализации. Если в составе конвергентной инфраструктуры вычислительная ткань с соответствующими программными модулями виртуализирует физические (аппаратные) ресурсы, то облако в свою очередь виртуализирует логические ресурсы (рис. 4). В начале мы сказали, что виртуализация является неотъемлемой частью конвергентной инфраструктуры.
Стандарты NIST на сегодняшний день определяют три (!) сервисные модели облаков для виртуализации тех или иных ресурсов [13]:
- Платформа как услуга (англ., PlatformasaService, PaaS), представляет собой платформы для решения с определенными обслуживающими аппаратную часть сервисами;
- Программное обеспечение как услуга (англ., SoftwareasaService, SaaS), этот тип облаков может рассматриваться как в рамках инфраструктуры, так и предоставлять сервисы отдельно.
- Инфраструктура как услуга (англ., InfrastructureasaServiceIaaS), более широкое понятие, чем PaaS, часто объединяет несколько PaaS облаков.
Рис. 4 Общая архитектура конвергентной системы
Эти сервисные модели предназначены для виртуализации вычислительных мощностей, обеспечивают исключительную быстроту обработки, беспрецедентную надежность и безопасность данных. Эти облака не имеют никакого отношения к прикладным сервисным облакам, а призваны их обслуживать, как и других пользователей.
По сути, архитектура (CI) при реализации сервисов PaaS, SaaS и IaaS отличается от обычной клиент-серверной архитектуры только своим внутренним устройством, прямо не влияющим на работу пользовательских приложений. Для потребителей конвергентная инфраструктура дает большую производительность, меньшую стоимость эксплуатации и гибкость распределения ресурсов – это «набор» быстрых серверов.
Например, если мы говорим о нескольких собственных конвергентных дата-центрах, обслуживающих одну (!) корпорацию, как это будет выглядеть на практике. Транзакции осуществляются таким образом, что при недостаче ресурсов на российском дата-центре при увеличении нагрузки конвергентный дата-центр сам расширяет ресурсы за счет британского дата-центра, так как они объединены в вычислительную ткань, причем это происходит незаметно для пользователей. Репликация критически важных данных, например, банковских, на разных дата-центрах дает возможность избежать потери данных во время катастроф. Ярким примером является землетрясение в Японии и важности наличие «зеркала» на другом континенте, хотя применения этого термина в данной архитектуре не совсем корректно.
На базе предложенной архитектуры CI могут разворачиваться как облачные, так и клиент-серверные приложения. Причем, забегая вперед, прикладные сервисные облака или частные, согласно стандарту NIST, могут разворачиваться и на обычной архитектуре - не на базе облаков IaaS, но работать они будут медленно из-за отсутствия поддержки параллельных вычислений за счет гибкого распределения нагрузки.
В следующей части мы поговорим о сервисных облаках, а именно PaaS, SaaS и IaaS, обслуживающих в зоне поставщика услуг. Речь пойдет об облаках сервиса, а также облаках частных. Из архитектуры станет понятно, могут ли некоторые прикладные системы носить модное название «облачных», или это желание следящих за «модой» девелоперов постоять возле чужого феррари? Скорее, второе. Итак, в следующей части рассказываем о чужом феррари.
Продолжение следует
