In English

Лучше меньше, да лучше

12.09.2005, Некрасова Елена
Издание: CIO
В начале 90-х годов с распространением клиент-серверных вычислений, заменивших централизованные системы, был провозглашен массовый переход к распределенным вычислениям. Это был настоящий прорыв в ИТ. Действительно, впервые компьютеры «вырвались» из стен корпоративных информационно-вычислительных центров, появилась возможность обеспечить новыми вычислительными системами подразделения и филиалы компаний, предоставить мощные инструменты практически для каждой задачи, связанной с ИТ.

В то же время, в начале третьего тысячелетия многие компании столкнулись c тем, что в их компьютерном «хозяйстве» накопились десятки и сотни серверов. Как правило, центр обработки данных достаточно крупной организации включал в себя десятки машин самой разнообразной архитектуры, на которых выполнялись различные серверные приложения, необходимые для жизнедеятельности этой организации. Применение для каждого приложения своего выделенного сервера обуславливалось, прежде всего, соображениями надежности. Одновременная работа многих приложений в одной и той же среде увеличивает риск того, что сбой в одном из них приведет к остановке работы всего сервера целиком.

Такая распределенная структура становилась все более неэффективной и дорогой в обслуживании и поддержке в силу следующих причин:

Сложное администрирование. Возрастающее число серверов требует все большего времени на обслуживание, обновление приложений, проведение ремонта. Это не только вызывает необходимость увеличивать штат обслуживающего персонала, но и увеличивает риски, связанные с бесперебойной работой критически важных приложений.
Увеличение стоимости владения. Согласно исследованиям компании MetaGroup, сегодня компания тратит 7 долл. на поддержку каждого доллара, вложенного в ИТ-инфраструктуру. Поскольку распределенная модель требует поддержки множества программных и аппаратных платформ, компания постоянно сталкивается с риском нарушения целостности самой системы и отдельных ее компонентов, вкладывает дополнительные ресурсы в средства интеграции и контроля. Немаловажная статья роста затрат состоит в том, что множество серверов требует дополнительных специально оборудованных помещений.
Снижение общего уровня безопасности. Давно известно, что сложность – главный враг безопасности. Распределенная архитектура представляет собой множество целей для возможных атак извне и изнутри информационной системы. Для ее защиты требуется настоящий лабиринт межсетевых экранов, сложные системы сканирования и поиска уязвимостей. Зачастую службы информационной безопасности просто не в состоянии оперативно отследить все изменения, происходящие в системе.
Недостаточная гибкость. Любая модификация существующей сети может привести к нарушению или прекращению ее работы. Необходимость переноса сервера приложений на более мощную аппаратную платформу часто приводит к длительным запланированным простоям. Низкая гибкость напрямую связана с высокими затратами и повышенной сложностью. Чтобы избежать сбоев в обслуживании или необходимости частого переноса прикладного программного обеспечения, при выборе сервера обычно предусматриваются завышенные требования к его ресурсам, что значительно уменьшает коэффициент его полезного использования и повышает сопутствующие расходы по мере ввода в эксплуатацию новых серверов.
Неэффективное использование вычислительных ресурсов. По данным исследования Court Square Data Group, в ходе которого было опрошено более 100 компаний крупного и среднего бизнеса в США, средняя загрузка серверов в корпоративных вычислительных центрах не превышала 15–20%, а в ряде случаев опускалась до 4%. При этом загрузка процессоров серверов очень неравномерна: одни работают на пределе своих возможностей, что замедляет выполнение приложений, другие – практически простаивают.
Все это привело к тому, что перед ИТ-службами крупных организаций остро встал вопрос о новой централизации корпоративных вычислений.

Все в одном


Наиболее перспективным путем преодоления всех недостатков распределенных серверных систем, по мнению Игоря Сунчелея, директора управления инновационных проектов компании «АйТи», на сегодняшний день является консолидация вычислительных ресурсов и хранилищ данных, а также применение компактных модульных серверных помещений, которые все вместе обеспечивают:

  • сокращение прямых затрат на обслуживание вычислительной техники: управление, обновление ПО и т. п.;
  • сокращение затрат на площади серверных помещений, электроэнергию, других технологических и коммунальных платежей;
  • повышение качества предоставления сервисов, облегчение доступа к приложениям.
По данным Gartner, увеличение числа пользователей, приходящихся на один сервер, с 75 до 250 сокращает затраты на обслуживание серверов на 37%. «Для крупных предприятий экономический эффект может быть просто колоссальным, – утверждает Игорь Сунчелей. – Так, после того как командование военно-воздушных сил США провело консолидацию вычислительных ресурсов (а это позволило сократить сразу 4 000 серверов), экономия за пять лет составила 76 млн. долл.».

Суть компактного ЦОД (compact data center) состоит в осуществлении консолидации на трех уровнях:

  • консолидации серверных приложений;
  • консолидации систем хранения данных;
  • консолидации инфраструктуры информационно-вычислительных центров.
Консолидация серверных приложений, таких, как СУБД, почта, файловый, печатный и факсимильный сервисы и др., размещенных на выделенных серверах, осуществляется путем их переноса на одну физическую серверную платформу с внешним дисковым хранилищем. Это возможно благодаря применению технологии динамического выделения разделов, в данном случае с помощью программного обеспечения Virtuozzo, разработанного компанией SWSoft. Выделенные отдельные разделы представляют собой виртуальные частные серверы (ВЧС), которые совместно используют аппаратные компоненты физического сервера.

Каждый ВЧС действует в точности как отдельный физический сервер, он обладает собственной операционной системой, может независимо перезагружаться и обладает собственной корневой областью, иерархией доступа, пользователями, IP-адресами, памятью, процессами, файлами, прикладным программным обеспечением, системными библиотеками и конфигурационными файлами (или реестром). Разделы могут создаваться или модифицироваться в режиме реального времени, масштабироваться вплоть до размеров всего физического сервера и практически не ухудшают его производительность.

Физический сервер с внешним хранилищем данных и другими компонентами информационной системы помещается в модульный сейф безопасности, который обеспечивает надежную физическую защиту и поддерживает заданные параметры рабочей среды.

Это защищенное программно-аппаратное решение консолидации серверных приложений позволяет воспользоваться следующими преимуществами:

  • высокая надежность и безопасность вычислительной системы за счет применения виртуализации – позволяет сегментам работать независимо друг от друга и обслуживать только по одному программному серверу приложений, что полностью исключает конфликты серверов приложений друг с другом;
  • равномерная загрузка процессоров сервера, поскольку все они параллельно обслуживают все сегменты сервера;
  • возможность экономичного наращивания вычислительных мощностей, поскольку это достигается не покупкой новых серверов, а только дополнительных процессоров, модулей оперативной памяти и дисковых накопителей, причем эти дополнительные вычислительные ресурсы могут быть равномерно распределены между всеми программными серверами приложений;
  • экономия на стоимости аппаратного обеспечения сервера, поскольку при равномерной загрузке всех процессоров появляется возможность поддерживать его суммарные вычислительные возможности на минимально достаточном уровне;
  • экономия на стоимости лицензий Microsoft Windows Server 2003, поскольку для всего сервера требуется приобретение только одной такой операционной системы, которая далее программными способами разделяется на независимые друг от друга части, обслуживающие серверы приложений;
  • экономия на стоимости обслуживания и технической поддержки, поскольку управлять одним физическим сервером легче, чем десятками серверов;
  • сейф для размещения серверного оборудования является модульным, компактным, защищенным и интегрированным решением, его монтаж и размещение не зависят от особенностей здания/помещения, и в случае необходимости сейф легко может быть перемещен в другое здание;
  • обеспечение полной физической безопасности информации и оборудования: защита от пожара, воды, электромагнитного излучения, сбоев электропитания, несанкционированного доступа, вандализма и т. д.

Компактные затраты


Затраты на организацию и эксплуатацию компактного центра обработки данных существенно ниже, чем в случае традиционного ЦОД. Эта экономия складывается за счет:

  • сокращения обслуживающего персонала – сейчас зарплаты инженеров стали достаточно высокими; самое дорогое, что есть у организации – это трудовые ресурсы;
  • централизации администрирования и управления (ожидается, что время простоя систем будет значительно меньше);
  • уменьшения расходов на оплату электроэнергии. «На российских предприятиях эти расходы, по-моему, до сих пор никто всерьез не считает при эксплуатации центров обработки данных. А экономия может составить около 5 тыс. долларов за год», – отмечает Игорь Сунчелей.
Максимальный эффект консолидации и применения динамического управления загрузкой серверов – а это экономия до 50% вычислительных мощностей – наблюдается в случае интенсивного использования на предприятии множества приложений.

По мнению Игоря Сунчелея, это решение идеально подходит для резервных центров обработки данных. В резервных ЦОД обычно работают отнесенные кластеры только наиболее критичных приложений – не все 100% информационных ресурсов требуют дублирования и аппаратного резервирования. Поэтому рационально вынести «квинтэссенцию» информационных ресурсов организации в единый компактный центр обработки данных. Кроме того, такой резервный центр может, при необходимости, достаточно легко перемещаться.

Время объединять ресурсы


На наиболее развитых западных рынках активная фаза процесса консолидации вычислительных мощностей началась три-четыре года назад. Об интересе западных CIO к вопросам консолидации ярко свидетельствуют данные компании Gartner, которая на протяжении последних 7 лет проводила опросы участников своей ежегодной конференции, посвященной центрам обработки данных (источник: Data Center Conference Survey Results: Server Consolidation. Gartner, 31 March 2004).

Российские CIO пока не спешат применять новую технологию. Но, по мнению специалистов, это только вопрос времени.

«Технологии виртуализации достаточно новы, а энтузиастов, готовых „провести эксперимент на себе“, никогда не бывает много, – говорит Игорь Сунчелей. – Но интерес к технологии консолидации, дающей преимущества в компактности и мобильности одновременно с надежной физической защитой информации и оборудования, заметен уже сейчас. Я думаю, что через год-другой эта технология будет массово использоваться».

Центральный федеральный округ