Чек-лист: требования к системам для консолидации рабочих нагрузок

Одна из распространенных проблем отрасли информационных технологий — создание эффективной ИТ-инфраструктуры, способной адаптироваться к постоянно меняющимся требованиям по доступности, производительности, управляемости, гибкости и стоимости. Традиционно инфраструктура хранения данных была разрозненной, но появление новых технологий и улучшение возможностей управления многопользовательскими средами заставляет многие предприятия рассматривать возможность консолидации рабочих нагрузок. Такое решение имеет преимущества в повышенной эффективности, меньшем количестве оборудования и сокращении числа поставщиков систем хранения. А главное, происходит снижение затрат за счет увеличения плотности инфраструктуры, простоты управления и размещения данных, снижения электропотребления и занимаемой площади.

При объединении рабочих нагрузок требования отдельно взятых приложений должны удовлетворяться даже в условиях различных пиков операций ввода-вывода, при обслуживании, сбоях и обновлении. Необходимы возможность конфигурирования для разных приложений и возможность управления данными для реализации надежного многопользовательского доступа к системе. Сама система должна демонстрировать экономическую эффективность и удовлетворять требованиям различных рабочих нагрузок, а администраторам нужна возможность настраивать необходимое качество обслуживания для отдельных приложений. Для реализации этого ИТ-менеджеры должны обратить внимание на следующие характеристики платформы консолидации рабочих нагрузок:

Стабильная производительность при разных профилях ввода-вывода. Комбинация твердотельных и шпиндельных накопителей в сочетании с интеллектуальными алгоритмами размещения данных способна обеспечить производительность уровня систем, полностью построенных на твердотельных накопителях, но при этом стоимость массива окажется близка к шпиндельным решениям. Алгоритмы размещения и доступа к данным, конфликты блокировок и загрузка сети также влияют на способность системы обеспечить стабильную производительность. Многие устаревшие корпоративные массивы страдают от этих проблем, что существенно ограничивает их возможности поддержки интенсивных рабочих нагрузок. Эти проблемы особенно актуальны, когда ИТ-организации должны поддерживать многопользовательские среды со строгими соглашениями об уровне обслуживания.

100% доступность. Если система хранения используется в качестве платформы для консолидации рабочих нагрузок, она должна поддерживать стопроцентную доступность. Поддержка прозрачной обработки отказов, обновление без сбоев, быстрое восстановление и быстрая замена вышедших из строя компонентов — все это имеет решающее значение для обеспечения высокой доступности. Системам для консолидации требуется подходящее количество компонентов аппаратного уровня (контроллеры, накопители, системы питания и охлаждения) в сочетании с сервисами управления данными корпоративного класса (RAID с двойным контролем четности, моментальными снимками, репликацией), а также облачная предиктивная аналитика на основе искусственного интеллекта и машинного обучения для обеспечения комплексного мониторинга системы и возможностей самоуправления. Кроме того, все более важным фактором становится использование защиты данных с изоляцией программного обеспечения систем хранения для защиты от программ-вымогателей. Заказчикам нужно обращать внимание на гарантированный производителем уровень доступности систем и оценивать средства защиты, которые лежат в основе этих гарантий. Правовая ответственность в случае невыполнения контракта также должна играть роль при выборе поставщика.

Программно-определяемые архитектуры. Старые аппаратные архитектуры хранения данных менее гибкие и хуже приспособлены к непрерывному обновлению технологий на протяжении нескольких поколений. Программные архитектуры переносят функциональность в плоскость ПО, что упрощает поддержку оборудования разных типов, позволяет без сбоев обновлять или добавлять функциональность без перехода на новое аппаратное обеспечение, а также легче адаптировать технологии нового поколения. Продление жизненного цикла является одним из лучших способов снижения совокупной стоимости владения платформой хранения, а обеспечение возможности беспрепятственно проводить технологические обновления — один из ключевых способов достижения этой цели.

Управление системой с многопользовательскими средами. Различные рабочие нагрузки часто имеют разные характеристики и требования, определяющие то, какие сервисы данных могут быть наиболее эффективно использованы для них. Если использование определенного функционала влияет на производительность, важно иметь возможность настройки параметров для каждого приложения в отдельности. Программно-определяемые архитектуры — более гибкие за счет способности назначать определенный набор функций отдельным приложениям и позволяют каждому приложению работать так, как если бы оно функционировало на отдельной платформе.

Различные методы доступа к данным. Разные рабочие нагрузки используют различные методы доступа. В каждом случае существует веская причина выбора определенного типа, так что ИТ-организации редко бывают готовы к переводу рабочей нагрузки на другой метод. Как следствие, перед системами хранения встает задача поддержки различных методов доступа для их лучшей приспособленности к рабочим нагрузкам разного типа. Блочные, файловые и объектные методы доступа к данным популярны среди корпоративных рабочих нагрузок и включают такие интерфейсы, как NVMe, SAS, NFS, SMB, S3 и REST API.

Работа в масштабах нескольких петабайт. Эффект масштаба — одна из причин финансовой привлекательности консолидации рабочих нагрузок. Например, одна система, способная хранить петабайт данных, показывает большую эффективность, чем три или четыре меньшие системы. Централизованное управление одной единицей оборудования обеспечивает повышение производительности ИТ-специалистов, сокращение энергопотребления и занимаемой площади в дата-центрах, а также демонстрирует более эффективную работу технологий сжатия данных. Кроме того, для одной системы требуется меньшее количество комплектующих, а значит, снижаются затраты на первичное приобретение и последующее обслуживание, включая случаи выхода из строя. Еще одна причина эффективности таких систем — более высокая вероятность выполнения соглашения об уровне обслуживания (SLA) при наличии аппаратных сбоев, поскольку плотность ввода-вывода (кол-во операций ввода-вывода в секунду на гигабайт) обычно уменьшается с ростом емкости системы. Это положительно сказывается на обработке метаданных, управлении блокировками и объеме трафика между контроллерами, что необходимо для поддержания согласованности кэша и целостности данных.

Ключевые точки интеграции для оркестрации и автоматизации. Чтобы администраторы могли выполнять большее количество задач с использованием меньших затрат времени и усилий, большинство ИТ-компаний используют инструменты оркестрации и автоматизации для упрощения операционных процессов и одновременного повышения их надежности. Эти подходы повышают производительность ИТ-специалистов и одновременно снижают требования к опыту администрирования, обеспечивая интуитивное управление на основе политик. Многие предприятия также развертывают гибридные облачные среды с распределением рабочих нагрузок между локальной инфраструктурой, частными и публичными облаками, что повышает значимость поддержки контейнеров и инструментов оркестрации на базе Kubernetes.

Успешной стратегией повышения операционной эффективности является переход к плотной консолидации рабочих нагрузок. По сравнению с использованием нескольких платформ это позволяет эффективнее использовать производительность и емкость систем хранения данных, обеспечивает сокращение объемов хранимых данных за счет компрессии и дедупликации, упрощает схемы аварийного восстановления. Кроме того, при управлении такими системами повышается продуктивность ИТ-персонала и снижаются требования к их навыкам работы. Одна «большая» система включает в себя меньшее количество компонентов, которые могут выйти из строя, что положительно влияет как на надежность, так и на общую доступность. В сумме эти преимущества консолидации рабочих нагрузок позволяют значительно снизить совокупную стоимость владения и управления данными по сравнению с практикой использования нескольких разрозненных СХД.