Товарное предложение на рынке гиперконвергентных систем

Одной из важных тенденций развития рынка интегрированных систем в последние два года стал рост популярности сектора гиперконвергированных систем (гиперконвергированных приставок). Как и прочие конвергированные системы, они упрощают ИТ-инфраструктуру и уменьшают затраты на ее администрирование, сокращают риски и улучшают эффективность использования ресурсов ИТ. Но по принципам построения приставки несколько отличаются: в частности, они используют кластерную архитектуру на базе горизонтально масштабируемых серверов стандартной архитектуры.

В настоящее время гиперконвергированные системы поставляются в виде полностью готовой к работе приставки либо в виде программного решения, которое развертывается на существующем или на новом серверном оборудовании. Последний вариант, который применяют Nutanix и другие молодые компании для продвижения своих технологий через OEM-партнеров и системных интеграторов, основан на использовании таблицы совместимости с оборудованием, которую предоставляет разработчик ПО.

Принципы построения

Принципиальное отличие гиперконвергированных систем от конвергированных – это предоставление всех функций вычислений, хранения данных и сетевых сервисов с помощью серверов стандартной архитектуры, являющихся узлами кластера (обычно кластер гиперконвергированной системы в минимальной конфигурации содержит три или четыре узла), и отсутствие отдельного дискового массива. Каждый узел (сервер) передает кластеру все свои аппаратные ресурсы, которые с помощью виртуализации объединяются в пулы процессорной мощности, оперативной памяти и емкости. Эти пулы виртуализованных ресурсов обслуживают как серверные приложения (виртуальные машины, гипервизоры и приложения, развернутые в виртуализованной среде), так и приложения, связанные с хранением данных (управление данными, репликация, генерация мгновенных снимков и дедупликация).

В гиперконвергированных приставках вместо отдельного дискового массива используется программно определяемая система хранения на основе внутренних дисков серверов, в которой хранение данных, управление ими и доступ к ним реализованы с помощью распределенной файловой системы либо объектного хранилища. Кроме того, гипервизор гиперконвергированных приставок обеспечивает не только абстрагирование аппаратного уровня системы, но и одновременное выполнение разных приложений, управление ими и «контейнеризацию» приложений. Он также реализует базовые функции ПО системного администрирования, включая управление логическими томами, управлением хранением и сетевой виртуализации. В некоторых решениях (например, Hitachi HSP) для горизонтального масштабирования используется Ethernet-коммутатор, соединяющий узлы в единую систему.

Еще одна особенность гиперконвергированных систем – автоматическое обнаружение новых узлов и их добавление в конфигурацию кластера. Это существенно упрощает масштабирование системы и при использовании гипервизора для управления всей системой уменьшает нагрузку на системного администратора.

Для большинства гиперконвергированных приставок в качестве аппаратной платформы используется блок модульных серверов, в котором в корпусе высотой 2U устанавливается до четырех вычислительных модулей (узлов), либо стандартные одно- или двухюнитовые серверы. Примеры первого типа конструктива – это EMC VxRail, HPE HPC250, Hitachi и UCP HC V240, а второго – приставки Dell и Lenovo на базе технологий Nutanix, HPE HPC380 и Cisco HyperFlex. Как уже говорилось выше, в качестве системы хранения гиперконвергированной приставки используются внутренние диски этих серверов. Помимо жестких дисков приставки часто оснащаются твердотельными дисками, которые функционируют как высокоскоростная кэш-память подсистемы хранения вычислительного узла и обеспечивают минимальное время задержки при обращении к данным из других узлов гиперконвергированной системы. В нынешнем году благодаря быстрому снижению цен на рынок вышли приставки, в которых используются только твердотельные накопители.

Для многих гиперконвергированных приставок производители указывают максимальное число поддерживаемых виртуальных машин, однако на практике этот показатель сильно зависит от потребностей в ресурсах конкретной виртуальной машины и выполняемого на ней приложения, поэтому мы не стали включать его в таблицу сравнительных характеристик*.
__________________

*Сводную таблицу гиперконвергированных приставок, представленных на российском рынка, можно найти в полной версии статьи « Гиперконвергентные приставки как альтернатива традиционной инфраструктуры дата-центров», «Бестселлеры IT-рынка», №4’2016, с. 50–53.

Наиболее популярный гипервизор, применяемый в гиперконвергированных приставках, – это, разумеется, vSphere ESXi компании VMware, которая сейчас доминирует на рынке серверной виртуализации. Ряд приставок, например, HPE HC250 и приставки Dell и Lenovo на базе Nutanix, поддерживают гипервизор Microsoft Hyper-V, а открытый гипервизор KVM применяется в Hitachi HSP 400. Кроме того, следует отметить, что на базе KVM компания Nutanix разработала собственный гипервизор, который используется в приставках ее OEM-партнеров.

На современном этапе развития гиперконвергированные системы востребованы в основном в малом и среднем бизнесе, а также в филиалах крупных предприятий. Один из самых популярных вариантов применения этих решений – проекты внедрения инфраструктуры виртуальных десктопов (VDI). Преимуществом многих гиперконвергированных систем при использовании для задач VDI является встроенная во многие решения этого класса дедупликация. Поскольку образы виртуальных десктопов содержат много идентичных наборов данных, применение дедупликации существенно сокращает потребность в дисковой емкости для VDI.

Кроме того, гиперконвергированные системы упрощают построение виртуализованных дата-центров, позволяя отказаться от сложной процедуры настройки и администрирования традиционных дисковых массивов SAN и внедрить управление всей инфраструктурой дата-центра на базе гипервизора. Гиперконвергированные системы также очень эффективны в ситуациях, когда нужно в сжатые сроки подготовить ИТ-инфраструктуру для обслуживания приложений либо у заказчика нет высококвалифицированных ИТ-специалистов, способных решить эту задачу. Еще один сценарий применения гиперконвергированных систем – использование их в качестве виртуализованной платформы для разработки и тестирования новых приложений.

По-видимому, по мере совершенствования масштабируемости и отказоустойчивости гиперконвергентных систем расширится круг приложений, которые они обслуживают, и они будут чаще применяться в ИТ-инфраструктуре крупных организаций, например, для построения кластеров высокой готовности, обслуживающих бизнес-критичные приложения.

Вендоры и продукты

До 2014 г. большинство представленных на рынке гиперконвергентных систем были продуктами стартапов, однако интерес к этому классу систем резко вырос, когда два года назад крупнейший поставщик технологий серверной виртуализации компания VMware представила пакет программ EVO:Rail для построения гиперконвергентных приставок. После этого анонса многие ведущие серверные вендоры представили четырехузловые приставки на основе EVO:Rail, однако уже к концу следующего года большинство из этих продуктов были сняты с производства. По-видимому, причиной неудачи EVO:Rail были как высокие цены на этот пакет, так и ограниченные возможности создания программно определяемых хранилищ, которые были реализованы в нем на базе предыдущей версии ПО Virtual SAN (vSAN).

VMware, учтя неудачный опыт, в начале текущего года совместно c EMC разработала гиперконвергированные приставки VxRail, использующие новую версию vSAN 6.2. В корпусе приставки высотой 2U размещены четыре вычислительных узла и внутренние диски (VxRail поставляется как в полностью твердотельной, так и в гибридной конфигурации). В последней версии vSAN 6.2 реализованы функции дедупликации и сжатия данных, экономящие дисковое пространство. Для резервного копирования виртуальных машин приставка может использовать пакеты EMC RecoverPoint и VMware vSphere Data Protection. По сравнению с EVO:Rail в состав приставки EMC к гипервизору vCloud, виртуализатору хранения vSAN и консоли управления виртуальными машинами vCenter добавлена разработанная VMware новая утилита VxRail Manager для управления и мониторинга инфраструктуры приставки. Для масштабирования вычислительной мощности и емкости системы VxRail можно объединять в кластер до 16 приставок.

Еще до завершения слияния с EMC эти приставки были включены в продуктовый портфель Dell и в будущем, скорей всего, в VxRail будут использоваться серверные модули производства Dell (сейчас аппаратной платформой VxRail служат серверы тайваньского ODM-производителя Quanta).

Компания Dell еще до объявления о слиянии с EMC два года продвигала гиперконвергированные приставки серии XC, использующие ПО Nutanix, и, несмотря на существование EMC VxRail, продолжает развитие этой серии приставок. По-видимому, учитывая доминирующие позиции Nutanix на рынке гиперконвергированных приставок, руководство Dell решило сохранить партнерские отношения с разработчиком ПО для XC. Приставки Dell XC выпускаются на базе одно- и двухюнитовых стоечных серверов Dell PowerEdge Rx30 в гибридной либо полностью твердотельной конфигурации. Они позиционируются вендором как платформа для быстрого внедрения VDI, обслуживания филиалов, традиционных бизнес-приложений (баз данных и электронной почты), а также построения частного облака.

Программные решения Nutanix для гиперконвергированных приставок использует и Lenovo в продуктах серии Converged HX Series, разработанных на базе купленных у IBM стоечных серверов System X, однако пока рано говорить о том, насколько технологии Nutanix помогли китайскому вендору улучшить продажи своих серверов, поскольку OEM-соглашение между двумя компаниями было подписано только в конце прошлого года. Наконец, помимо поставок своего ПО, Nutanix на базе серверов партнеров предлагает и собственные приставки NX.

В приставках на базе ПО Nutanix применяется гипервизор Acropolis, разработанный на базе открытого гипервизора KVM. Впрочем, также поддерживаются гипервизоры VMware и Microsoft. Для управления всем кластером узлов в них применяется пакет Prism Central с мощным графическим интерфейсом администрирования. Например, он позволяет контролировать несколько кластеров, использующих разные гипервизоры, конфигурировать и управлять репликацией данных в кластере, их резервным копированием и сжатием, легко масштабировать вычислительные мощности и емкость приставок.

В продуктовом портфеле компании HPE сейчас есть две гиперконвергированные приставки. Одна из них, Hyper-Converged 250 (HC250), позиционируется как решение для быстрого внедрения виртуализованной инфраструктуры на базе VMware vSphere или Microsoft Cloud Platform System Standard. В первом варианте применения минимальная конфигурация приставки состоит из двух узлов (одноюнитовых модульных серверов HPE Apollo 2000, занимающих половину ширины стандартной стойки), во втором – из трех узлов. Для масштабирования мощности к приставке в качестве опции можно подсоединить программно определяемую СХД HPE StoreVirtual.

Выпущенная в 2016 г. приставка Hyper-Converged 380 построена на базе классического стоечного двухюнитового двухсокетного сервера HPE ProLiant DL380 Gen9 и использует ПО виртуализации хранения HPE StoreVirtual VSA и пакет VMware vSphere 6.0.

HC380, масштабируемая от двух до 16 узлов, предназначена для реализации виртуализованной инфраструктуры и внедрения VDI, а также построения частного облака. Особенность этой приставки – использование в качестве интерфейса управления нового пакета HPE OneView User Experience (UX), который упрощает развертывание новых виртуальных машин. Для резервного копирования и восстановления вместе с HC380 поставляются пакеты HPE StoreVirtual Application Aware Snapshot Manager и HPE StoreVirtual Recovery Manager.

Как известно, вышеупомянутые приставки VxRail продвигает альянс VCE, в который кроме EMC и VMware входит также Cisco. Однако за последние два года участие последней в альянсе существенно сократилось. Как следствие, в марте нынешнего года Cisco вывела на рынок собственные гиперконвергированные приставки HyperFlex на базе своих серверов стандартной архитектуры UCS. Приставка HyperFlex состоит из одно- и/или двухюнитовых стоечных серверов UCS C Series и масштабируется с трех до 16 вычислительных узлов, которые соединяются в кластер с помощью сетевой «фабрики» UCS.

Управляющее ПО HyperFlex HX Data Platform разработано на основе лицензированной у фирмы SpringPath технологии виртуальных машин для гипервизора VMware и интегрировано с инструментом управления виртуализированной инфраструктурой VMware vCenter. Управление хранением данных, а также профилями серверов в гиперконвергированной приставке Cisco возложено на ПО UCS Manager. В HyperFlex данные хранятся в использующей журналирование распределенной файловой системе, а для экономии емкости внутренних дисков серверов для всех данных применяются сжатие и дедупликация.

Пока HyperFlex поддерживает только гипервизор VMware, но в будущем Cisco планирует реализовать для своей приставки построение виртуальной инфраструктуры с помощью Microsoft Hyper-V и KVM.

Узлы HyperFlex поставляются в трех базовых конфигурациях. Вариант с одноюнитовыми серверами HX220c предназначен для небольших инсталляций (small footprint). Конфигурация с двухюнитовыми серверами HX240c (capacity-intensive cluster) ориентирована на масштабирование емкости. Гибридная конфигурация (compute-intensive hybrid cluster), в которой в дополнение к серверам HX240c используются лезвия UCS B200, предназначена для задач с большими вычислительными нагрузками.

Компания Hitachi Data Systems, которая больше известна как производитель традиционных дисковых массивов, сейчас выпускает две гиперконвергированные приставки, ориентированные на разные типы задач. Масштабируемая до нескольких стоек система Hitachi Scale-Out Platform (HSP), использующая открытый гипервизор OpenStack KVM и состоящая из двухюнитовых серверов, предназначена для обработки больших данных с применением приложений Hadoop и бизнес-аналитики. Хранение данных в этой приставке организовано с помощью оптимизированной для Hadoop горизонтально масштабируемой файловой системы.

Приставка Hitachi Unified Compute Platform HC (UCP HC) V240 ориентирована на средние компании и департаменты крупных предприятий. Это решение для внедрения виртуальной инфраструктуры VMware vSphere на базе двухюнитовых модулей с четырьмя вычислительными узлами. Система UCP HC V240, которая заменила разработанную на базе EVO:RAIL приставку UCP1000, выпускается в гибридной и полностью твердотельной конфигурации. В обеих приставках для объединения серверов в кластер используются 10-гигабитные Ethernet-коммутаторы Brocade.

Компания Huawei выпускает гиперконвергированные приставки на базе модульных серверов FusionCube 6000 и на базе лезвий FusionCube 9000, устанавливаемых в шасси 12U. Первая из этих приставок ориентирована на VDI, гибридные нагрузки и внедрение виртуализованной инфраструктуры и облаков, а вторая также может использоваться для обслуживания баз данных (в том числе Oracle) и SAP HANA или как замена Unix-серверов среднего класса. Особенностью гиперконвергированных приставок Huawei является использование гипервизора собственной разработки FusionSphere в дополнение к VMware vSphere.

Вернуться на главную страницу обзора «Рынок гиперконвергентных систем»