ГлавнаяО насНовостиСтатьиРешенияКонтакты
Украинский интегратор защиты персональных данных

Перспективы виртуальных ресурсов хранения данных – преобразование ИТ в услугу

Виртуальные ресурсы хранения данных

Свободный обзор.

Информационные технологии (ИТ) получают новое представление в виде услуги. Помимо других факторов, для этого необходима более гибкая виртуализированная инфраструктура, в которой виртуальные ресурсы хранения данных дополняют виртуальные серверы, освобождая информацию из физических систем, в которых она хранится. Хорошо известно, что виртуальные серверы обеспечивают гибкость, эффективность и множество других преимуществ. Стратегия виртуальных ресурсов хранения данных EMC и ее первоначальная реализация (решения VPLEX) расширяет многие преимущества для систем хранения данных, которые уже реализованы в серверах и вычислительных средах.

В основе виртуальных ресурсов хранения данных лежит технология согласования распределенной кэш-памяти EMC, которая объединяет сведения о данных между всеми платформами – Local, Metro, Global и платформой частного "облака". Можно осуществлять распространение информации на расстояния, объединяя ресурсы хранения данных. Организациям больше не нужно предвосхищать всевозможные случайные события, предварительно перемещая всю информацию в другое месторасположение. Виртуальные ресурсы хранения данных позволяют реализовать более динамичную и гибкую инфраструктуру, что во многих сценариях использования обеспечивает значительные положительные изменения в сфере ИТ и бизнеса.

Обзор ситуации.

С распространением концепции абстракции ИТ-ресурсов специалисты в сфере ИТ обнаружили, что виртуализацию можно адаптировать ко многим компьютерным ресурсам, начиная с оборудования и заканчивая операционными системами и приложениями. Однако информация практически во всех случаях была связана с физическим оборудованием для хранения данных. Теперь появилась возможность объединять данные на расстоянии, чтобы обеспечить их абстракцию. В этом контексте данные можно хранить во множестве физических месторасположений, и при этом к ним обеспечивается доступ как к единому виртуальному ресурсу хранения в пределах ИТ-платформы.

Объединение распространяет модель построения серверов и вычислительных сред на системы хранения данных. Данные абстрагируются от физической аппаратной системы, благодаря чему время, местоположение и расстояние перестают играть для пользователей существенную роль. Что еще более важно, сочетание виртуализации и объединения позволяет ИТ-инфраструктуре полностью автоматизировать процесс размещения данных в соответствии с любой бизнес-конфигурацией или сценарием использования. Доступ к данным между массивами хранения становится беспрепятственным, согласованным, прозрачным и независимым от оборудования. Таким образом, использование информации теперь обеспечивает выгоды, о которых раньше можно было только мечтать.

Развитие виртуализации хранения данных.

Виртуализация, несомненно, снизила затраты на ИТ и создала новую модель распределения ресурсов. Виртуальный сервер отвечает всем принципам закона Мура (и даже превосходит их) относительно производительности вычислительных устройств на единицу оборудования. Некоторое время виртуализация данных считалась окончательным элементом виртуальной инфраструктуры, но затем специалисты в области систем хранения данных начали оценивать возможности абстрагирования логических ресурсов хранения данных от физических систем, что позволило бы освободить информацию, сделав ее не просто независимой от данных, но независимой вообще.

Если вычислительные ресурсы можно распространять и перемещать туда, где они больше всего нужны, следовательно, ресурсы хранения данных также должны быть внедрены таким образом, чтобы обеспечить мгновенную доступность, актуальность и синхронность данных в реальном времени, т.е. сделать данные полностью независимыми от времени и расстояния. Виртуальные ресурсы хранения данных позволяют при использовании данных преодолеть ограничения, которые связанные с полосой пропускания, согласованностью кэш-памяти и задержками из-за расстояний.

Пользователь и данные могут находиться в любой точке, при этом данные будут согласованными и актуальными. Необходимая информация предоставляется пользователю незамедлительно, и ему не нужно учитывать факторы, которые связаны с системой или данными.

Согласованность распределенной кэш-памяти.

С появлением в конце 50-х годах XX века жестких дисков управление хранением данных стало достаточно простым – данные хранились равнодоступно, единообразно, логично, но без учета частоты использования или скорости доступа. Для пользователя главной проблемой были задержки. Кэширование стало заметным шагом вперед, позволив повысить скорость доступа к данным и производительность старых медленных жестких дисков. Кэш-память на основе твердотельных устройств не содержит движущихся компонентов, таких как вращающийся диск и головки для чтения и записи; ее можно использовать для многих важных задач хранения данных, главной из которых является поддержание доступности часто используемых данных без разграничений и задержек.

Кэширование стало основным средством решения новой задачи, которая возникла в связи с широким распространением клиент-серверной модели и распределенных вычислений. Возникла потребность в управлении файлами и их версиями, а кэш-память идеально подходила для данной задачи управления изменениями, известной как согласованность кэш-памяти.

С переходом в виртуальную среду кэширование получило новое определение – "согласованность распределенной кэш-памяти". Безусловно, использование флэш-дисков позволило повысить быстродействие СХД, но основной вклад в это повышение внесло динамическое распределение данных между всеми типами устройств хранения данных.

В обоих случаях данные расположены ближе к пользователю – чем ближе, тем лучше. Ближе, поскольку данные – это информация. Большинство аспектов работы с информацией – высокая доступность, быстрое восстановление, контроль версий, резервное копирование и безопасность – были улучшены, поскольку виртуальная кэш-память приблизилась к пользователю.

Таким образом, кэш-память решает две важные проблемы. Первая, безусловно, связана со скоростью доступа. Вторая заключается в способности назначать приоритеты для запросов на доступ к данным. Жесткие диски не обладают такими интеллектуальными возможностями; при этом доступ к часто или повторно используемым данным, которые хранятся в кэш-памяти, всегда осуществляется быстрее.

Благодаря виртуальным ресурсам хранения данных виртуальная кэш-память также становится распределенной кэш-памятью, позволяя значительно ускорить и улучшить доступ к данным. Более того, согласованность распределенной кэш-памяти, которая по своей природе не зависит от расстояний, требует новых алгоритмов для обеспечения целостности данных и контроля версий.

Ниже определены основные элементы согласованности распределенной кэш-памяти, которые важны для обеспечения ее функциональных возможностей:

    Прозрачность массивов хранения данных в системе и на любом расстоянии.

    Виртуальный доступ в любое время, в любом месте к любой системе.

    Отслеживание перемещения данных для осуществления управления файлами и версиями.

    Масштабируемость для соответствия потребностям предприятия, географического местоположения, рабочей группы или отдельного пользователя.

    Управление объединенной емкостью как в физических, так и в виртуальных устройствах.

    Зеркалирование приложений и данных вне зависимости от платформы.

Казалось бы, каждый элемент в отдельности не представляет собой новую или сложную проблему. Однако если учесть все факторы в совокупности, а также проект внедрения объединения глобальных ресурсов хранения данных, решение проблем усложняется. Создание глобального динамического пула данных информационных ресурсов и приложений, который позволяет работать с этой информацией любому пользователю, в любой точке со скоростью и гибкостью, которые обеспечиваются благодаря доступу с локального компьютера, является необходимым этапом в построении действительно виртуализированных ИТ-систем.

Преимущества достигаются на каждом уровне: время, денежные средства, производительность и повышение конкурентоспособности. С точки зрения технологий объединение создает глобально согласованный ресурс для доступа к информации, который включает как кэш-память, так и ресурсы хранения данных с высокими уровнями производительности. Согласованность распределенной кэш-памяти позволяет решать любую задачу более быстро и интеллектуально, обеспечивая при этом высокую целостность данных. Наиболее практичный подход заключатся во внедрении данных возможностей на локальном уровне, а затем расширении их до глобального уровня и далее.

Учет разнообразных рабочих нагрузок на предприятии.

Различные рабочие группы и приложения связаны с различными рабочими нагрузками по обработке данных в зависимости от времени и места. Эти проблемы начали решаться за счет внедрения распределенных серверов, однако такой подход не позволяет полностью устранить проблемы, связанные с данными, которые хранятся в разнообразных удаленных местоположениях. Первоначально пользователям приходилось хранить наиболее часто используемые данные на собственных настольных компьютерах. Со временем были сделаны попытки управлять данными различных географических групп за счет внедрения локальных дисковых ферм и устройств хранения данных. Виртуальные серверы позволили решить проблемы управления за счет предоставления доступа к удаленным данным и улучшенной адаптации рабочих нагрузок, однако пользователям по-прежнему достаточно часто приходилось использовать один и тот же ограниченный локальный набор данных. Если эти же данные были нужны другим пользователям, набор данных реплицировался в другой локализированный центр обработки данных. Проблемы, которые связаны с избыточностью, а также с управлением файлами и версиями, множились.

ИТ-организации, которые осуществили переход с отдельных серверов на виртуальные, признают, что процесс был преобразовательным и системы хранения данных можно совершенствовать аналогичным образом. Ранее решения EMC по виртуализации с использованием технологий VMware и Symmetrix VMAX показали, чего можно достичь.

VMware использует технологию, которая позволяет нескольким операционным системам работать одновременно и независимо на одном сервере или рабочей станции отраслевого стандарта в качестве виртуальных машин. Доступ к работающим приложениям и их внедрение в различных системах можно осуществлять без прерывания бизнеса. Виртуальные серверы VMware позволили пользователям рассматривать удаленные информационные ресурсы как локальные – был сделан критически важный шаг к пониманию потребности в виртуальных ресурсах хранения данных.

Решение EMC Symmetric VMAX, которое использует преимущества виртуального центра обработки данных, предоставляет значительные емкости хранения данных – до 2 петабайт, – обеспечивая консолидацию рабочих нагрузок и масштабируемую производительность приложений. Этот продукт на базе платформы хранения данных Symmetrix позволил обеспечить более высокую доступность ресурсов хранения данных и более высокую производительность критически важных приложений в физических и виртуальных серверах с использованием технологии VMware.

Еще одним важным шагом в понимании работы виртуальных систем стал тот факт, что серверы могут отказывать (что зачастую и происходит), но при этом устройства хранения данных, как правило, продолжают работать. Поэтому помимо сокращения времени отклика системы и улучшения доступности информации технология объединения виртуализированных ресурсов хранения данных и интеграции согласованной распределенной кэш-памяти способна перенаправлять данные на оперативный сервер без прерывания работы. Это позволяет не только повысить надежность и производительность системы, но и значительно сократить целевую точку и целевое время восстановления. Кэширование данных может казаться простым и удобным, однако перемещение этих данных на расстояние по-прежнему представляло для ИТ одну из наиболее сложных проблем.

VPLEX – появление объединенной системы хранения данных.

Кэширование данных серверов и приложений ранее считалось простым и практичным, но оно было возможным только на близком расстоянии. Всегда проще было переместить серверы или распределенные приложения, чем распространять данные на расстояние. Решение этой проблемы требует изменения фундаментальной модели вычислений.

По мере того как в EMC исследовали концепцию объединения и начинали лучше понимать проблемы, которые связаны с полосой пропускания, задержками и согласованностью распределенной кэш-памяти, возник ряд новых возможностей:

    представление об ИТ как об услуге, аналогичной другим распределенным услугам;

    построение общих центров обработки данных, в которых используются одинаковые компьютеры и процессы;

    создание моделей виртуальных ресурсов хранения данных на основе моделей виртуальных серверов;

    решение проблемы распространения данных на расстоянии (DaaD);

    освобождение информации от физических устройств;

    объединение систем для обеспечения полной согласованности, начиная с локального масштаба и заканчивая глобальным.

По мере того как эти решения обретали форму, стало ясно, что старая терминология виртуализации – "виртуализация хранения данных" – не отвечает новой модели объединенной системы хранения данных. Такая модель получила название "виртуальные ресурсы хранения данных", и для нее было разработано более точное определение: "виртуальные ресурсы хранения данных" – управление согласованностью распределенной кэш-памяти на расстоянии.

Теперь EMC представила свою комплексную концепцию "виртуальных ресурсов хранения данных" – продукты семейства VPLEX. Данные продукты представляет собой аппаратную и программную платформу для применения на фермах обработки данных с использованием массивов EMC, Hitachi, IBM и других производителей. Аналогично тому, как осуществляется объединение серверов, решения VPLEX способны объединить устройства хранения данных для создания согласованной кэш-памяти или распространения данных на расстоянии. Данные вне зависимости от их объема – в мегабайтах или петабайтах – представляются пользователю как локальные.

Объединенные ресурсы хранения данных, начиная с локального уровня и заканчивая глобальным уровнем и уровнем частного "облака", означают сокращение и часто полное устранение проблем, которые связаны с задержками и полосой пропускания. В свою очередь, такие ресурсы обеспечивают согласованность распределенной кэш-памяти. Множественные вычислительные среды вне зависимости от их географического расположения видят большой общий пул данных/информации, доступ к которому могут осуществлять любые серверы и приложения. Пользователи в различных географических регионах могут одновременно осуществлять доступ к идентичной информации и работать с ней; при этом главный файл остается синхронизированным.

VPLEX позволяет создать концепцию новой модели виртуализированной ИТ-среды за счет применения принципов развития виртуальных серверов к виртуальным ресурсам хранения данных. С рабочего места пользователя ИТ-среда представляется как согласованная и не зависящая от устройств, даже если это не так. Аналогично тому, как пользователи перестали зависеть от расположения вычислительных ресурсов и серверных приложений, они теперь могут работать с информацией, как будто она находится на локальном компьютере – вне зависимости от того, где она физически хранится.

Решения VPLEX основываются на динамической гибкости технологии FAST (полностью автоматизированного многоуровневого хранения данных), которая является примером реализации идеала, когда информация/данные находятся в нужном месте и в нужное время, т.е. в данном случае – в согласованной кэш-памяти.

Одним словом, решения VPLEX являются фундаментальным набором инструментов для построения виртуальной объединенной информационной системы (оборудование, ПО и сеть) в виде частного "облака", которое способно работать на любом расстоянии.

Этот процесс обеспечивает следующие преимущества:

    зеркалирование главной среды в глобальном масштабе означает устранение избыточных физических ресурсов и их замену виртуальными устройствами;

    репликация данных для преодоления ограничений, которые связаны с расстояниями, остается в прошлом;

    сокращение масштаба означает, что ИТ-среда работает более надежно, быстро и экономично;

    поскольку теперь физические ресурсы объединены и основываются на виртуальной модели, расположение центра обработки данных больше не играет роли, поэтому перемещение операций в менее дорогостоящие среды становится практически выполнимым.

Будущие соображения.

VPLEX – это решение, которое разработано для соответствия текущим и будущим требованиям. Многие ИТ-операции требуют внедрения виртуальных возможностей, и технология VPLEX закладывает для этого основу. Наличие подобных перспектив и то, что они позволяют создать бизнес-обоснование для построения комплексного решения с целью решения разнообразных насущных проблем, позволяет заложить основу для внедрения будущих возможностей.

VPLEX является блочным решением, которое изначально реализовано в виде двух продуктов: VPLEX Local и Metro. Решение Metro расширяет описанную выше функциональность на синхронные расстояния до 100 км. Можно лишь представить себе потенциальные сценарии использования возможностей освобождения данных.

Ниже перечислены лишь несколько самых очевидных:

    Прозрачный совместных доступ к ресурсам и их балансировка в пределах центров обработки данных и между ними: балансировка рабочей нагрузки; перемещение рабочих нагрузок в места с низкой стоимостью электроэнергии; поддержка VMware VMotion.

    Доступ удаленных пользователей к данным в реальном времени: параллельный доступ множественных хостов к данным для чтения и записи; доступ к данным в удаленных физических центрах их обработки без наличия локальной системы хранения данных.

    Распределенное зеркалирование между разнородными платформами: повышение надежности и доступности; непрерывная работа приложений.

    Объединение емкости в пул: повышение коэффициента использования емкости.

Первоначально решения VPLEX могут стать лучшим выбором для приложений с высокой интенсивностью операций чтения. Следующими возможными областями применения являются приложения с высокой интенсивностью параллельных операций записи, серверные технологии и среды приложений, например для обработки транзакций.

Даже в таком случае перспектива создания объединенного глобального центра обработки данных выглядит привлекательной, благодаря чему практическая реализуемость многообещающей концепции частных "облачных" вычислений кажется все более возможной. Одно ясно – частным и общим "облачным" вычислениям требуется уровень управления виртуализацией для управления всеми технологическими ресурсами как единой интегрированной системой.

Внутри частного "облака" пользователи получают возможность использовать все доступные ресурсы – серверы, приложения, информацию и различные виды сетевых подключений – так, будто они находятся внутри их персональных компьютеров. Именно о таком вычислительном решении мечтали бизнес-пользователи на протяжении последних сорока лет.

Экономические преимущества, которые предлагаются ИТ, даже более значительны. Объединение в виртуальном центре обработки данных не зависит от поставщиков и сочетает различные платформы серверов и ферм хранения данных. Это означает полную прозрачность данных и их круглосуточную и бессрочную доступность. Емкости хранения данных и соответствующие нагрузки распределяются внутри "облака" за счет согласования кэш-памяти. В то же время сокращается или устраняется избыточность серверов и устройств хранения данных, особенно в случае, когда модель основного центра обработки данных клонируется и распространяется внутри "облака". Повышение среднего уровня эффективности в 6 раз выглядит вполне достижимым.

В ходе данного процесса ИТ-инфраструктура делает значительный шаг вперед, превращаясь в настоящую организацию по оказанию услуг. Объединенные виртуальные ресурсы хранения данных воплощают следующий важный этап в развитии ИТ. Опытные специалисты найдут много способов и средств внедрения, а также различные области применения для этой радикально новой технологии. При этом справедлива популярная и истинная аксиома – "думай локально и действуй глобально". На локальном уровне пользователи увидят простое решение для их потоков операций. На уровне "облака" объединение меняет все, поскольку все разрозненные ресурсы либо становятся, либо могут стать полностью интегрированными, а значит – объединенными.

Таким образом, задача технологии VPLEX заключается во внедрении объединенной ИТ-среды, которая обеспечивает прозрачное глобальное представление ресурсов хранения данных. Эти ресурсы могут распространяться на уровне кэш-памяти, и при этом поддерживается согласованное единообразие в масштабах всей среды частного "облака". Теперь множество клиентов могут осуществлять запись в один и тот же экземпляр информации в условиях, когда уровни целостности согласованы со средой предприятия. При внедрении этих возможностей с надлежащим уровнем абстракции почти каждый сотрудник организации вне зависимости от его позиции сможет ощутить значительные преимущества в результате такого внедрения.

Объединяя виртуальные машины и технологию VPLEX, EMC создает новое определение виртуализации. Совместно обе эти технологии создают конкурентоспособный инструмент XXI века и сервисно-ориентированную ИТ-среду.

Проблемы и возможности.

Перед EMC открываются значительные перспективы, учитывая присутствие корпорации на мировом рынке и ее проникновение в среды крупных предприятий. Организации всех размеров уже давно ищут методы решения проблем, которые связаны с расстояниями.

В условиях глобализации, мобильности и ожиданий постоянной доступности со стороны отдельных пользователей, организаций и их клиентов доступность согласованных актуальных данных в любой точке обеспечит EMC тот уровень технологического преимущества, который заставит конкурентов искать (или даже разрабатывать) решения, чтобы обеспечить возможности, аналогичные предлагаемым EMC.

Однако, несмотря на то что в EMC верят в возможности решений VPLEX по преодолению проблем расстояний, учитывая давность этой проблемы и тот факт, что многие компании пытались решить ее в прошлом, эти решения, скорее всего, будут встречены со значительной долей скепсиса.

Кроме того, VPLEX – это не панацея от проблем расстояний. Данное решение походит только для определенных сред. Бизнес-пользователям не следует возлагать надежды на то, что системы VPLEX решат все проблемы, которые связаны с расстояниями.

Например, технология VPLEX не подходит для чувствительных к задержкам приложений с высокой интенсивностью транзакций. (Справедливости ради нужно отметить, что EMC не собирается предлагать решения VPLEX для таких приложений).

Внедрение VPLEX потребует использования сопутствующих услуг, чтобы полностью реализовать возможности технологии. Сюда входят предпродажные консультации, послепродажная поддержка и долговременное обслуживание для обеспечения оптимальной работы решения.

И наконец, EMC нужно оказать содействие пользователям, чтобы те различали возможности глобального распространения данных, которые предлагаются EMC Atmos, и функции и возможности, которые предлагаются VPLEX.

Заключение.

Технология VPLEX, а также связанные с ней концепции и планы развития продуктов предоставляют средства для устранения проблемы расстояний и необходимое решение в виде согласования распределенной кэш-памяти. Вполне возможно, что в будущем EMC продолжит расширять свой план развития продуктов за счет включения дополнительных решений.

Бизнес-пользователям и потенциальным заказчикам следует работать в тесном сотрудничестве с группами EMC, чтобы полностью использовать возможности решений VPLEX, расширив свои представления за пределы традиционного физического центра обработки данных и применяя творческий подход к различным возможностям, чтобы обеспечить максимальные показатели ROI от решений VPLEX.

В общем и целом, технология VPLEX представляет собой уникальный (и, что немаловажно, интегрированный) подход к решению давно стоящей проблемы интеграции распределенных центров обработки данных и сокращения масштабов мира ИТ.

Автор статьи: Бенджамин Ву (Benjamin Woo)


IDC (14.06.2011 в 09:21) | вверх страницы | к списку статей

Общие вопросы:

Что нас ждет в 2011 году и о чем необходимо задуматься сегодня?
Что такое защита персональных данных?
Для чего это необходимо?
Если не выполнять требования Закона?
Типовые нарушения
Какие риски неисполнения требований законодательства?
Сколько потребуется времени и средств?
Что необходимо делать?
Кому доверить внедрение защиты персональных данных?
ГлавнаяО насНовостиСтатьиРешенияКонтакты
Контактная информация
© 2003-2011 ООО "Ди Эй Кей продакшн"