برای درک بهتر مفهوم زیرساخت فوق همگرا باید بدانیم که در مراکز داده سنتی تمامی تجهیزات از قبیل سرورها، سیستم‌های ذخیره سازی، تجهیزات شبکه و شبکه ذخیره سازی به‌صورت مجزا از یکدیگر پیاده سازی می‌شوند که برای مدیریت و نگهداری هر کدام به افرادی با تخصص مربوط به آن تجهیز نیاز است. این مسئله با ایجاد جزیره‌هایی از تجهیزات گوناگون علاوه بر ایجاد پیچیدگی و چالش‌های مدیریتی مرکز داده، باعث افزایش زمان عملیاتی و از سویی به لحاظ تعدد تجهیزات و اشغال فضای بیش از حد نه تنها هزینه‌های عملیاتی مرکز داده را افزایش می‌دهد بلکه گسترش آن را با چالش و محدودیت‌های بسیاری مواجه می‌کند.
در واقع بزرگترین مشکل مراکز داده سنتی عدم ایجاد یکپارچگی و اشتراک بین منابع مرکز داده است. به عنوان مثال می‌توان به وجود دو شبکه مجزا که یکی مربوط به شبکه انتقال اطلاعات (Data Network) و دیگری مربوط به شبکه ذخیره سازی (Storage Area Networking) است اشاره نمود که هر کدام دارای سوئیچ‌ها و زیرساخت‌های مختص خود می‌باشند و به هیچ عنوان قابلیت یکپارچگی با یکدیگر را ندارند. از این رو نسل جدیدی از زیرساخت‌ها با عنوان زیرساخت همگرا (Converged Infrastructure) بوجود آمد که با ایجاد فناوری نوین روی سوئیچ‌ها باعث ادغام شبکه اطلاعات و شبکه ذخیره سازی بر روی یک سوئیچ واحد گردید. از این رو به تعداد کمتری از تجهیزات شبکه، میزان کمتری از کابل کشی و خنک سازی مرکز داده نیاز است. فناوری زیرساخت‌های همگرا علاوه بر کاهش هزینه‌های TCO باعث تسهیل در مدیریت مرکز داده نیز می‌شد. تکنولوژی Converged Infrastructure درواقع به عنواع یک بسته رایانشی ارایه می‌گردد و می‌تواند شامل اجزاء گوناگونی مانند منابع پردازشی، شبکه و ذخیره سازی باشد که با استفاده از یک پلتفرم واحد، مدیریت می‌گردد و هدف غایی آن ارکستراسیون تسهیل شده و کاهش هزینه‌ها است.
بوجود آمدن زیرساخت‌های همگرا (CI) تحول عظیمی را در پیاده سازی، مدیریت و مباحث مالی مراکز داده ایجاد نمود. اما همچنان بخش اعظمی از تجهیزات، شامل منابع پردازشی (سرورها) قادر به اشتراک منابع ذخیره سازی داخلی خود به‌صورت یکپارچه نبودند از این رو همچنین شاهد ایجاد سیلوهای ذخیره سازی در مراکز داده بودیم که خود چالش‌هایی را از لحاظ اشغال فضا، مصرف انرژی و خنک سازی ایجاد می‌نمود در حالی که از منابع ذخیره سازی داخلی سرورها می‌توانست استفاده گردد.
از سویی گسترش روز افزون تولید و پردازش اطلاعات و نیاز به توسعه سریع همگام با نیازها و تقاضای لحظه‌ایی و پیدایش فناوری‌های مجازی سازی (Virtualization) و رایانش ابری (Cloud Computing)، مراکز داده را ناچار به گسترش دائمی کرده است.
از این رو فناوری زیرساخت فوق همگرا (Hyper Converged Infrastructure) با ترکیب منابع ذخیره سازی مستقل موجود بر روی سرورها، منابع پردازشی، شبکه و فناوری های مجازی سازی بوجود آمد و هدف آن برطرف سازی حداکثری چالش‌های مدیریتی و توسعه پذیری مراکز داده است.
فهرست مطالب
Hyper Converged چیست؟
HCI چیست؟ زیرساخت فوق همگرا با استفاده از فناوری ذخیره سازی نرم افزار محور (Software Defined Storage) بر روی ساختار مجازی و ایجاد کلاستری از سرورها، منابع ذخیره سازی آن‌ها را در غالب آرایه‌ای از دیسک‌ها (Disk Array) به صورت یکپارچه ارائه می‌کند که در دسترس تمامی سرورها بوده و به صورت واحد مدیریت می‌گردد. معماری hyper converged infrastructure، پیچیدگی‌های مراکز داده را کم کرده و مدیریت آن‌ها را آسان‌تر می‌کند و نیز کاملاً دارای ساختار scale-out است. از این رو محدودیت‌های گسترش پذیری تا حد زیادی از میان می‌رود به نحوی که با اضافه شدن یک سرور جدید (Building Block) علاوه بر افزایش توان پردازشی، ظرفیت ذخیره سازی نیز افرایش یافته و عملاً سیلوهای ذخیره سازی از میان برداشته می‌شوند.
از مزایای استفاده از زیرساخت فوق همگرا می‌توان به اشغال فضا و مصرف انرژی کمتر اشاره نمود که باعث مرتفع شدن چالش گسترش مرکز داده می‌گردد و از سویی با گسترش همنوای منابع مرکز داده علاوه بر ایجاد بهره وری بیشتر متناسب با نیاز موجود هزینه‌ها مدیریت می‌گردد. بارزترین مزیت آن ایجاد سهولت در گسترش مرکز داده و ایجاد چابکی در عملیات اجرایی و پیاده سازی سرویس‌ها است.
به عبارتی دیگر در این تکنولوژی با ترکیب هر یک از هاردهای DAS سرورهای فیزیکی می‌توان یک Pool ایجاد کرد و آن را در زیر ساخت استوریج قرار داد. بزرگترین مزیت این ذخیره سازی این است که می‌توان با استفاده از چندین دیسک درایو در سطح شبکه، Lunهای مورد نیاز را طراحی و ایجاد کرد. همچنین می‌توان چندین استوریج در کلاسها و Tierهای مختلف ایجاد کرد. این آن چیزی است که استفاده از این تکنولوژی را برای دیتاسنترها ایده آل کرده است و دیگر آن‌ها را از خرید استوریج‌های مجزا رهانیده است.
این فناوری درغالب راهکارهایی به دو صورت appliance و نرم افزار توسط تولید کننده‌های تجهیزات ارائه شده است.
شرکت DellEMC محصول appliance خود را با نام VxRail در این زمینه ارائه کرده که مبتنی بر فناوری VSAN شرکت VMware بوده که خود به تنهایی یک راهکار بسیار قوی HCI محسوب می‌شود. شرکت Nutanix که در زمینه HCI نیز بسیار پیشرو است محصول NX را که یک appliance است ارائه نموده. شرکت HPE نیز با راهکار Simplivity فناوری HCI خود را عرضه کرده. شرکت معظم Cisco نیز با معرفی محصول HyperFlex خود در این عرصه به رقابت پرداخته.
بیشتر بدانید:
- جنگ Nutanix و VMware برای کسب سهم بیشتر در بازار HCI
- خرید شرکت Datrium توسط VMware
- مقایسه Hyper-V و VMware
تقریباً تمامی راهکارهای HCI معروف از هایپروایزر VMware پیشتیبانی می‌کنند در حالی که پشتیبانی از هایپروایزرهای Hyper-V مایکروسافت و KVM در همه‌ی آن‌ها وجود ندارد.
انتظار می‌رود با پیشرفت‌هایی که در دنیای دیسک‌های SSD صورت گرفته و کاهش قیمت آن‌ها زیرساخت‌های مبتنی بر HCI در آینده روز به روز قدرتمندتر شوند. در حال حاضر کارائی این فناوری و در نتیجه گرایش به آن‌ها نیز بسیار بیشتر شده است.
در ادامه به بررسی معروفترین محصولات HCI در سال ۲۰۲۰ می‌پردازیم:
VMware vSAN
vSAN چیست؟ در واقع این محصول که یک Object Storage مبتنی بر ذخیره سازی نرم افزار محور (Sotware Defined Storage)است قدرتمندترین و پرکاربردترین راهکار در زمینه HCI به حساب می‌آید که توسط شرکت VMware عرضه شده. این شرکت به عنوان یکی از رهبران جهانی HCI با سهمی ۳۹ درصدی شناخته می‌شود. محصول VSAN در سیستم‌های توسط سازنده‌های مطرح تجهیزات سخت افزاری زیر به عنوان راهکار HCI به کار گرفته شده است:
- VxRail
- Fujitsu Primeflex
- HPE Integrated ReadyNodes
- Hitachi UCP
- Lenovo ThinkAgile VX
اخیراً و در سال ۲۰۲۰، نسخه جدید آن یعنی VSAN 7 با امکانات و قابلیت‌های جدیدی که باعث کاهش بیش از پیش هزینه‌های Capex و Opex می‌شود، به بازار عرضه شده.
Azure Stack HCI
محصول دیگری که این روزها در زیرساخت فوق همگرا سروصدای زیادی به پا کرده، سرویس مایکروسافت است که در این زمینه عرضه شده و امنیت و کارایی را در کلاد مایکروسافت به همراه آورده است.
Cisco HyperFlex
پلتفرم HCI شرکت سیسکو است که منابع پردازشی، شبکه و استوریج را ادغام کرده و امکان مدیریت متمرکز آن‌ها را فراهم می‌کند. از این سیستم می‌توان در هایپروایزر VMware 5.5 به بعد استفاده کرد.
HPE Proliant DX
شرکت HPE نیز در زیرساخت فوق همگرا از سایر رقبا عقب نمانده است و توانسته از طریق همکاری با Nutanix محصول خود را در این زمینه عرضه کند.
Lenovo ThinkAgile HX
شرکت لنوو نیز اخیراً محصول HCI خود را با پردازشگر AMD EPYC و نرم افزار Nutanix معرفی کرده است. این شرکت توانسته با ادغام ThinkAgile Network Orchestrator با Nutanix Prism، میزان خطاهای انسانی و قطعی‌ها را در مقابل تغییرات شبکه کاهش دهد.
NetApp HCI with Kubernetes
محصول شرکت NetApp است که در همکاری با Kubernetes در زمینه HCI عرضه شده است.
Nutanix HCI
این شرکت نیز به عنوان یکی دیگر از رهبران جهانی HCI با سهمی ۵۳ درصدی از بازار جهانی HCI شناخته می‌شود که در رقابت با VMware می‌باشد. محصول این شرکت به‌صورت نرم افزاری عرضه شده و همان‌طور که دیدید در پلتفرم‌های سخت افزاری HP و Lenovo نیز استفاده می‌شود.
VxRail D-Series
سری D این محصول به تازگی و در نتیجه همکاری Dell و VMware عرضه شده که کوچکترین و سریع‌ترین سیستم عرضه شده شرکت دل است. این محصول برای صنایعی مانند کارخانه‌ها، صنایع نفت و گاز، عرشه کشتی‌ها و هواپیماها و یا هر جایی که چالش های تکنیکی زیاد و فضای محدودی وجود دارد، ایده آل است.
VxRail E-Series
سری بعدی که E نام دارد نیز محصول شرکت دل است که برای اولین بار از پردازشگرهای AMD EPYC استفاده می‌کند. قبل از این سری، شرکت دل به‌صورت سنتی از پردازشگرهای اینتل در محصول VxRail خود استفاده می‌کرد.
امیر باقری – آذر ۱۳۹۹
