Программно-определяемый центр обработки данных (SDDC): Виртуальный центр обработки данных

Облачные вычисления становятся все более важными для компаний. Наличие собственных аппаратных ресурсов на площадке уходит в прошлое, как и связанные с этим расходы, особенно высокие затраты на приобретение — вариант получения необходимых вычислительных мощностей и систем хранения данных от провайдера является очень привлекательным.

Благодаря виртуализации вычислительных мощностей и систем хранения данных, а также программно-определяемым сетям, теперь можно арендовать даже полные структуры центров обработки данных: Провайдеры теперь предоставляют не только системы хранения данных и производительность серверов, но и сетевые компоненты, такие как коммутаторы, балансировщики нагрузки или брандмауэры, в виде виртуальных ресурсов, которыми можно удобно управлять с помощью программного обеспечения. Поэтому неудивительно, что не только провайдеры, но и все большее число экспертов рассматривают эти программно-определяемые центры обработки данных (SDDC) как модель центра обработки данных будущего. В следующих разделах объясняется, почему это так и как вообще работает сеть с программным управлением.

Программно-определяемая виртуализация и предоставление вычислительной мощности (software defined computing) и пространства для хранения данных (software defined storage) уже давно зарекомендовали себя в портфолио облачных провайдеров. Уже некоторое время перспективная модель IaaS, в которой программное обеспечение более высокого уровня выступает в качестве центрального блока управления, также используется для администрирования сетевых структур (software defined networking).

Программно-определяемый центр обработки данных (SDDC) объединяет эти три инфраструктурные услуги, управляемые приложениями, чтобы пользователи могли создать свой собственный центр обработки данных. Используя соответствующее программное обеспечение, типичные компоненты, такие как маршрутизаторы, коммутаторы, серверные балансировщики нагрузки или брандмауэры, могут быть индивидуально зарезервированы и организованы в виртуальной сети без необходимости приобретения собственного оборудования. Вместо этого его предоставляет поставщик IaaS, он же отвечает за обслуживание и безопасность устройств. Если определенные компоненты больше не нужны, их можно удалить из SDDC в любое время. В программно-определяемый центр обработки данных можно добавить дополнительное оборудование, если требуются более крупные структуры.

В целях защиты вашей конфиденциальности видео не будет загружаться, пока вы не нажмете на него.

Как и в любом программно-определяемом ИТ-ресурсе, в SDDC важную роль играет разделение уровней управления и данных: Все функции управления заранее абстрагируются от интегрированного оборудования и реализуются в программном обеспечении более высокого уровня, которое затем функционирует как центр управления (или «плоскость управления») виртуального центра обработки данных. Он берет на себя все задачи, выходящие за рамки простой обработки данных на уровне данных («Data Plane») — например, определение места выполнения приложения или определенного процесса, пути следования пакета данных или точного места хранения файлов.

В целях защиты вашей конфиденциальности видео не будет загружаться, пока вы не нажмете на него.

Связь с различными устройствами осуществляется через стандартизированные протоколы, такие как OpenFlow, BGP (Border Gateway Protocol) или NETCONF. Они позволяют плоскости управления единообразно управлять и расширять функции аппаратных компонентов, независимо от того, от какого производителя они поступают. Кроме того, нет необходимости вносить изменения на каждом отдельном устройстве, поскольку соответствующая информация может быть передана централизованно — всего несколькими щелчками мыши или даже автоматически, через управляющее программное обеспечение программно-определяемого центра обработки данных.

Программно-определяемые центры обработки данных в полной мере используют технологию виртуализации, что превращает администрирование в сложную задачу. Виртуальные компоненты и базовое оборудование должны быть объединены в единое целое, за которым легко наблюдать и управлять. В частности, подвижные границы между реальными и виртуальными центрами обработки данных ставят перед операторами серьезные задачи: Например, необходимо идеально согласовать посреднические инструменты между виртуальной и физической средой. В противном случае ошибка может быть зарегистрирована для виртуального компонента, даже если она возникла на физическом уровне.

Комбинация различных программно-определяемых услуг (вычисления, хранение, сети) также сложнее, чем может показаться: Отдельные варианты программно-определяемых IaaS имеют разную степень зрелости, а также установили различные протоколы и интерфейсы, которые также должны быть объединены в SDDC. Это также отражается на аппаратном обеспечении, которое, с одной стороны, должно легко виртуализироваться, а с другой — поддерживать взаимодействие различных виртуальных серверов, систем хранения и сетевых компонентов за пределами собственных аппаратных ограничений. Только так программно-определяемый центр обработки данных может гарантировать многоклиентное использование инфраструктуры.

Целью программно-определяемых сервисов является максимальная гибкость, автоматизация и эффективность. Для достижения этой цели необходимо преодолеть зависимость от аппаратного обеспечения и добиться максимальной степени виртуализации. В результате создаются ИТ-инфраструктуры без физических ограничений традиционных сред, которые можно гибко адаптировать к требованиям пользователей и соответствующим образом масштабировать. После виртуализации массовых систем хранения данных, серверов и сетевых решений этот подход теперь распространяется на полный виртуальный центр обработки данных в виде программно-определяемого центра обработки данных, который имеет различные преимущества перед традиционным центром обработки данных с выделенным оборудованием:

• Упрощенное управление аппаратным обеспечением: SDDC заменяют изолированные аппаратные технологии и позволяют централизованно управлять всеми встроенными компонентами. Это облегчает провайдерам создание и развертывание ресурсов, а клиентам — их контроль и мониторинг. Компании также выигрывают от того, что полностью исключается покупка собственного аппаратного обеспечения.
• Более низкие затраты: Программно-определяемые центры обработки данных более экономически эффективны, чем традиционные центры обработки данных, по двум причинам. С одной стороны, значительная часть аппаратного обеспечения дешевле из-за отсутствия логики управления; с другой стороны, простая масштабируемость помогает клиентам поддерживать расходы на максимально низком уровне.
• Высокая надежность планирования: Создавая или используя программно-определяемый центр обработки данных, вы хорошо подготовлены к будущему технологическому развитию. Новые функции могут быть интегрированы гораздо легче, чем в традиционном центре обработки данных. Хорошая масштабируемость также позволяет в любой момент увеличить или уменьшить количество выбранных ресурсов.
• Высокая надежность: Решения SDDC очень надежны, поскольку архитектура на основе программного обеспечения легко компенсирует аппаратные сбои. Для этого соответствующие рабочие нагрузки переносятся на другие компоненты в течение очень короткого времени, без необходимости ручного доступа к отказавшим устройствам.
• Повышенная безопасность: В отличие от традиционной инфраструктуры центров обработки данных, модель SDDC позволяет привязать всю информацию, имеющую отношение к безопасности, к самим виртуальным машинам. Поэтому недостатки безопасности, например, из-за неадекватных конфигураций, практически исключены.
• Требуется меньше ноу-хау: Стандартизация, открытые протоколы и независимое от производителя программирование означают не только большую гибкость, но и меньшую зависимость от специальных знаний. Поэтому использование программно-определяемого центра обработки данных делает ненужным большое количество дополнительных учебных курсов и подготовленных специалистов.

Программно-определяемые услуги, такие как программно-определяемый центр обработки данных, приобретают все большее значение благодаря своим большим преимуществам перед традиционными моделями инфраструктуры. Однако арендовать полноценный центр обработки данных могут лишь немногие компании. По этой причине предложения поставщиков IaaS по SDDC до сих пор были ориентированы в основном на корпоративных клиентов, которые либо хотят дополнить свои собственные структуры виртуальными центрами обработки данных (гибридное решение), либо хотят заменить их постепенно. В долгосрочной перспективе использование программно-управляемых систем хранения данных, вычислительных мощностей и сетевых компонентов оправдывает себя, особенно если речь идет о следующих сценариях:

• Оптимизация собственного центра обработки данных: Те, у кого уже есть собственный центр обработки данных, делают следующий логический шаг с SDDC — особенно если программно определяемые системы хранения и программно определяемые серверы уже играют определенную роль в текущих структурах.
• Динамические соединения: Программно-определяемый центр обработки данных идеально подходит для создания динамических соединений с индивидуальным распределением полосы пропускания и гарантированным качеством обслуживания (QoS) между различными местоположениями. Таким образом, можно эффективно соединить различные подразделения компании (внутренние или партнерские) или используемые центры обработки данных.
• Оптимальный контроль доступа к сети: SDDC обеспечивает централизованный и удобный способ определения разрешений для всех пользователей и устройств, обращающихся к интегрированной сети, включая ограничения контроля доступа, интеграцию цепочки услуг и соответствующее качество обслуживания.
• Автоматизация ИТ-процессов: Виртуальные центры обработки данных значительно упрощают работу администраторов — особенно благодаря высокой степени автоматизации процессов, которые обычно выполняются вручную. Поэтому программно-определяемый подход является решающим фактором в снижении нагрузки на существующий ИТ-персонал.
• Консолидация классических облачных сервисов: Традиционные облачные сервисы в основном следуют тому же подходу, что и программно-определяемые сервисы, делая упор на виртуализацию и политики. Однако объединение услуг различных провайдеров часто является серьезной проблемой, которую можно решить с помощью программно-определяемого центра обработки данных.

Программно-определяемые центры обработки данных объединяют все соответствующие предложения IaaS, такие как хранение, вычислительные мощности и сети, в виртуальные структуры, которые заменяют традиционный центр обработки данных один к одному и могут управляться с помощью центрального программного решения. Типичные проблемы, такие как сложности при объединении или расширении функций устройств разных производителей или при увеличении или уменьшении ресурсов, уходят в прошлое в полностью виртуальных центрах обработки данных. Если соответствующее оборудование будет еще лучше приспособлено для использования в SDDC, корпоративные компании, вероятно, не смогут обойтись без этой гибкой и высокомасштабируемой технологии в будущем.