Web-scale IT

Web-scale IT — это современный архитектурный подход к инфраструктуре с несколькими ключевыми принципами. Компании могут разрабатывать рентабельные и гибкие сети, придерживаясь всего этих трех принципов:

• Открытость и модульность
• Интеллектуальные технологии
• Масштабируемость и эффективность

ОТКРЫТОСТЬ И МОДУЛЬНОСТЬ

Открытое и модульное ПО получает все более широкое распространение. Крупные компании начали использовать открытый подход для достижения эффективности мега дата-центров без создания сетевых стеков. Первые пользователи таких систем смогли отказаться от дорогих и негибких устаревших решений. При этом была увеличена скорость, с которой они могут расширять и модифицировать сети, что позволило доставлять больше приложений быстрее и с меньшими затратами. Открытые сети связаны с DevOps. Вместе они обеспечивают возможность быстрой настройки и управления сетью с помощью средств автоматизации и распределения ресурсов. Влияние DevOps на ИТ, инструменты, процессы и организационную структуру привело к ускорению доставки приложений и созданию среды для непрерывных экспериментов, заставляя организации переосмыслить представления об ИТ-операциях. Web-scale создает более отказоустойчивую архитектуру для поддержки приложений и позволяет специалистам по эксплуатации ИТ-инфраструктуры внедрять и поддерживать более компактные, эффективные и гибкие процессы.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Интеллектуальные технологии означают, что компании могут стандартизировать стек с помощью умной операционной системы, которая дает возможность выбрать любое открытое приложение. Интеллектуальные технологии позволяют бизнесу дезагрегировать программное обеспечение и обеспечивают беспрецедентный выбор, гибкость и эффективность.

Как вы выбираете операционную систему (такую как Windows или Linux), а затем оборудование для ее запуска (например от Dell или HP) для своего ПК, то же самое теперь можно делать с коммутаторами для дата-центра. Если компания предпочитает конкретное ПО, ей не приходится ограничиваться одним поставщиком аппаратного обеспечения. Если компания предпочитает конкретное аппаратное обеспечение, ей не приходится ограничиваться одним поставщиком ПО. Это предоставляет дополнительный выбор, который может значительно снизить затраты и позволяет получить доступ к множеству приложений и инструментов для автоматизации, масштабирования и повышения эффективности.

МАСШТАБИРУЕМОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ

При построения модульных сетей в архитектуре leaf/spine (также известной как Clos) одними из важных характеристик являются масштабируемость и эффективность. Clos-архитектура может быть расширена при необходимости, поскольку она работает как строительные блоки LEGO для современного дата-центра. Архитектура Leaf/Spine обеспечивает предсказуемую задержку, поскольку все хосты одинаково удалены друг от друга, и обеспечивает использование всех каналов посредством технологии ECMP с использованием стандартизованных зрелых протоколов маршрутизации. Использование маршрутизации L3 для резервирования и распределения нагрузки устраняет ограничения, связанные с агрегированием каналов мульти-шасси (MLAG). Поскольку MLAG не стандартизирован, он является проприетарным для каждого поставщика, что означает, что оба парных коммутатора должны быть от одного поставщика. Кроме того, MLAG ограничивает избыточность двумя коммутаторами: если один коммутатор выходит из строя, вы теряете 50 процентов пропускной способности. Развернув маршрутизацию с ECMP, вы можете настроить и определить пропускную способность и избыточность.

Открытая гибкая архитектура эффективна не только для современного, более крупного горизонтального трафика (east-west) дата-центров (трафик server-to-server или server-to-storage); но также является оптимальной конструкцией как для очень маленьких сетей, так и для мега дата-центров. Это связано с тем, что любая компания любого размера может получить выгоду от снижения затрат и повышения эффективности.

Web-scale может оказать долгосрочное воздействие на организацию. Новый подход заставляет компании полностью переосмысливать дизайн, операции и методы своей сети таким образом, чтобы обеспечить свободу и масштабирование дата-центра.

Организации смогут увеличить количество коммутаторов на одного специалиста, уменьшить сложность сети, стандартизировать инструменты и программы, внедрить автоматизированные методы для обнаружения проблем, сократить время выхода на рынок — таким образом усовершенствовав свою сеть. Это позволяет компании эффективно масштабировать инфраструктуру.

Вспомните Google, Amazon, Facebook и Netflix (и это лишь некоторые из них), которые начали использовать преимущества новейших практик, технологий и методологий, недоступные традиционным моделям. Такая же модель может быть применена в компаниях любого размера, ведущих деятельность в различных отраслях, чтобы они могли воспользоваться преимуществами новых гибких сред.

Частным облаком называется модель, когда организация размещает свой собственный дата-центр, в котором запускаются приложения. Хотя такое облако требует обслуживания, оно часто является наиболее безопасным вариантом, и компания имеет полный контроль над запускаемыми операциями, проектами и приложениями. С появлением web-scale эта модель становится гораздо более доступной и часто дешевле, чем публичное облако.

Публичное облако — это дата-центр, размещенный и обслуживаемый внешним поставщиком, например Amazon AWS или Microsoft Azure, который сдается в аренду другим компаниям. В этом случае организация обычно платит арендную плату и получает доступ и права на использование определенного оборудования или программного обеспечения дата-центра. Предположим, что вы запустили интернет-магазин своей компании через Microsoft Azure: приложение фактически работает на серверах в дата-центрах Microsoft, но вам разрешен доступ к нему за постоянную плату. Модель публичного облака часто проще для развертывания, но она может быть дорогостоящей, негибкой и ограничивать масштабируемость организации.

Компании, использующие публичное облако, часто имеют также меньшее по размерам частное облако — модель, известная как гибридное облако. Гибридное облако подразумевает, что компания запускает одни приложения в собственном дата-центре и за плату арендует место в публичном. Предприятия используют этот подход по множеству причин:

• Прощупывание почвы: они могут тестировать и создавать собственное частное облако, одновременно используя публичное облако.
• Ограниченность ресурсов: компаниям может не хватить внутренней емкости для использования только частного облака.
• Диверсификация: они могут выполнять различные типы задач в разных средах для повышения эффективности.
• Экономия: компании могу решить, что запуск задач только в публичном облаке является слишком затратным.
• Резервное копирование: они могут использовать частное облако для разработки, тестирования, резервного копирования и контроля.

Чтобы опробовать облачные технологии, многие компании начинают с внедрения частного облака. Например, компания с традиционной сетью захотела внедрить подход web-scale IT для повышения гибкости и снижения затрат. Часто такие компании сначала переносят неважные рабочие нагрузки в частное облако, чтобы освоиться в новой среде. Через некоторое время, когда они удовлетворены результатом, компании начинают переносить важные рабочие нагрузки в частное облако.

Развертывание частного облака обеспечивает простое распределение ресурсов, улучшенную мощность и производительность и меньшую стоимость при развертывании с современной архитектурой. Когда предприятия создают частную облачную среду, они имитируют крупные ИТ-организации.

Компании могут использовать публичное облако для тестирования приложений или для быстрого предоставления услуг, что обеспечивает гибкость и стимулирует инновации. Другие компании развертывают подходящее сочетание частных и публичных облачных сред в гибридном облаке, основываясь на методах доставки приложений или внутренних сервисах, необходимых для работы организации.

Переход к web-scale IT дает компании множество преимуществ, таких как:

• Возможность эффективного масштабирования
• Возможность простой автоматизации
• Снижение затрат как на капитальные, так и на операционные расходы
• Полная гибкость ИТ-инфраструктуры: доставляйте внутренние и внешние приложения с рекордной скоростью
• Свобода выбора поставщиков в зависимости от потребностей и бюджета

ВОЗМОЖНОСТЬ ЭФФЕКТИВНОГО МАСШТАБИРОВАНИЯ

По мере роста вашего бизнеса легко масштабировать web-scale сети. Архитектура leaf/spine эффективна для администрирования от трех до сотен стоек. Просто добавляйте дополнительные стойки с leaf коммутаторами по мере необходимости и подключайте их к spine коммутаторам. При увеличении к сети может быть добавлен дополнительный уровень. Это очень простая модульная конструкция, оптимизированная как для горизонтального трафика (east-west), так и для вертикального (north-south). Эта модель позволяет расширить инфраструктуру без необходимости перестройки существующей сети.

ВОЗМОЖНОСТЬ ПРОСТОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ

При стандартизации сети с помощью коммутаторов на базе Linux вы можете использовать все существующие инструменты автоматизации и методы DevOps. Вы, наверное, уже слышали термин NetDevOps — это именно то, что он значит.

NVIDIA обеспечивает согласованное взаимодействие между сетью и вычислениями. Вы можете автоматизировать весь жизненный цикл сетевых устройств: от настройки и подготовки до управления на основе политик. При применении этих современных сетевых подходов к автоматизации с NVIDIA^® Cumulus Linux^™ вы можете снизить затраты, повысить эффективность, увеличить число коммутаторов на одного оператора, а также упростить управление.

ПОЛНАЯ ГИБКОСТЬ

Современные сети дата-центров все более автоматизированы. Развертывание новой стойки и, следовательно, приложений и сервисов в этой стойке происходит намного быстрее, чем в традиционной модели. Открытая среда Open Networking Install Environment или ONIE используется для автоматической загрузки операционной системы, функция Zero Touch Provisioning (ZTP) применяется для начальной настройки, а инструменты DevOps — для настройки и обслуживания всех серверов и коммутаторов в стойке. Это означает, что сервер и коммутаторы, соединяющие серверы, могут быть подключены одновременно, что сокращает время, необходимое для доставки приложений. Это означает, что специалисты вашего ИТ-отдела могут поставлять приложения с более высокими соглашениями об уровне услуг (SLA) и значительно сокращать время развертывания.

DevOps объединил знания и процессы в сфере разработки ПО, контроля качества и ИТ, что привело к появлению нового, более гибкого метода разработки и тестирования программного обеспечения и быстрого перехода на стадию GA (general availability). Внедрение этой методологии в сеть часто называют NetDevOps.

Благодаря NetDevOps ИТ-компания становится надежным партнером, а не просто рассматривается как круглосуточная служба поддержки, к которой обращаются только в экстренных случаях сбоя программных и аппаратных систем. ИТ-отдел занимает место активного партнера, а не группы аварийного восстановления. Такой образ мышления стал основой подхода web-scale IT, который сегодня все шире применяется в дата-центрах по всему миру.

СВОБОДА ВЫБОРА

Возможность предприятия самостоятельно выбирать программное и аппаратное обеспечение, вплоть до оптического, обеспечивает не только снижение затрат, но и способность определять, какой аспект наиболее подходит для нужд бизнеса.

NVIDIA разрабатывает интеллектуальное программное обеспечение и технологии, чтобы предоставлять решения, предназначенные для автоматизации и масштабирования. Наша сетевая операционная система (NOS) Cumulus Linux совместима с более чем 50 платформами и предлагает гибкую открытую архитектуру, быстрые результаты, автоматизацию и масштабирование. Мы постоянно работаем над ее расширением для оптимизации подхода web-scale и внедряем новые функции, такие как Packet Transfer Mode (PTM), Ethernet VPN (EVPN), Network Command Line Utility (NCLU) и другие технологии.

Мы также понимаем, что NOS — это лишь один кусочек мозаики. Помимо ОС, мы также предлагаем ряд услуг, продуктов и тренингов для облегчения настройки и запуска современной сети дата-центра.

При создании web-scale дата-центра вам необходимо решить, какие типы технологий вы хотите использовать для повышения эффективности, мощности и общих потребностей компании. Мы предлагаем ознакомиться с информацией о нескольких наших сценариях использования и решениях, но также считаем, что преимущество web-scale IT заключается в том, что такой подход позволяет построить сеть в точном соответствии с потребностями каждой организации. Вот несколько сценариев использования, которые стоит рассмотреть.

ВИРТУАЛИЗАЦИЯ СЕТИ

Виртуализация сети включает в себя устранение зависимости сетевого уровня от базового оборудования. Например, виртуальная локальная сеть (VLAN) — это виртуализация L2, которая разделяет локальную сеть на отдельные подсети, часто используемые для распределения трафика по одному и тому же аппаратному кабелю. Кроме того, виртуализация сети может запустить сегменты L2 по сети L3. Как и в облаке, виртуализация обеспечивает распределение ресурсов, поэтому вы можете создать столько инстансов, сколько вам нужно, и поддерживать масштабирование по мере роста.

NVIDIA через Cumulus Linux взаимодействует с инструментами виртуализации сети от VMware, Midokura, Akanda и других поставщиков, поэтому вам не нужно беспокоиться о том, какую модель и архитектуру выбрать. Сетевой компонент прост и эффективно интегрирован.

АВТОМАТИЗАЦИЯ СЕТИ

Автоматизация является ключевым компонентом web-scale, поскольку она снижает требования к ресурсам, устраняет ошибки и помогает операторам управлять большим количеством коммутаторов. Выбирая открытую сетевую модель, компании могут использовать существующие инструменты автоматизации, а также методы DevOps.

Многие инструменты автоматизации, которые использовались для вычислений в течение многих лет, были перенесены для работы с сетями. С помощью Cumulus Linux вы можете автоматизировать весь жизненный цикл сетевых устройств: от настройки и подготовки до управления на основе политик. Автоматизация сети упрощает и ускоряет настройку и эксплуатацию, устраняет ошибки в конфигурации и несовместимости, вызванные человеческими ошибками и управлением версиями.

OPENSTACK

Пока открытая сеть не стала доступной для всех, кластеры OpenStack были столь же гибкими, как и стоечный коммутатор верхнего уровня. Заказчики могли воспользоваться преимуществами открытых вычислений и хранения, но работа с сетью оставалась узким местом.

Это полностью меняется с появлением подхода web-scale. С Cumulus Linux весь стек может работать на Linux. В полностью открытой ОС Linux управляющий уровень (control plane) и передающий уровень (data plane) функционируют на одном языке, поэтому нет необходимости в сложных вычислительных программных интерфейсах приложения (API) или сетевых интерфейсах командной строки (CLI).

NVIDIA — лидер в области сетевых технологий web-scale. Мы реализуем подход web-scale-архитектуры — важной части дата-центра, которая традиционно была узким местом для быстрого развертывания приложений.

С помощью Cumulus Linux и/или SONiC наши клиенты могут управлять своими сетями дата-центров так, как это делали Google и Facebook в течение многих лет — с высокой степенью автоматизации — не затрачивая время на разработку дорогостоящего специализированного оборудования. Для клиентов, которые не хотят автоматизировать предприятие, мы также разработали NCLU, который предоставляет современный интерфейс командной строки для настройки коммутатора.

Аппаратное обеспечение может стоить всего шестую часть устаревших ИТ-моделях, но еще более значительна операционная разница: один администратор может контролировать 500 коммутаторов по сравнению с 20 ранее, а подготовка занимает часы или минуты вместо дней или недель.

Хотите узнать больше, как NVIDA может помочь вашему бизнесу? Свяжитесь с экспертом по web-scale уже сегодня.