Hyperconvergence چیست و چگونه به یاری مراکز داده‌ می‌آید؟

زیرساخت هایپرکانورجنس شامل مجموعه‌ای فناوری از جمله پردازش مجازی‌سازی ‌شده، ذخیره‌سازی مبتنی بر نرم‌افزار و شبکه‌های مجازی‌سازی ‌شده و مبتنی بر نرم‌افزار است. یادآوری می‌شود مجازی‌سازی به‌معنای ایجاد یک انتزاع از سخت‌افزار است، به صورتی که چندین عامل نرم‌افزاری مختلف آن را در اختیار بگیرند. به‌ طور مثال، تکنیک مجازی‌سازی این قابلیت را در اختیار ما قرار می‌دهد تا بتوانیم آرایش چند سیستم‌ عامل‌ را به گونه‌ای پیاده‌سازی کنیم که در آن واحد از یک پردازنده استفاده کنند. 
زیرساخت هایپرکانورجنس معمولاً روی سرورهای تجاری موجود در بازار (commercial off-the-shelf) پیاده‌سازی می‌شود. همچنین، تعدادی گره ممکن است با همدیگر تشکیل یک کلاستر یا خوشه را بدهند و یک موجودیت یکپارچه از منابع سخت‌افزاری را در اختیار لایه بالاتر قرار دهند. تعداد گره‌های خوشه می‌تواند به دلخواه کم یا زیاد شود و این به‌معنای انعطاف‌پذیری در طراحی سیستم برای مدیران مراکز داده است.
عبارت زیرساخت هایپرکانورجنس (HCI) عمدتاً در فضای بازار و صنعت استفاده می‌شود و از نظر تئوری مشابه مفهوم زیرساخت تماماً مبتنی بر نرم‌افزار (SDI) است. منتها در HCI تمرکز بیشتر روی مدیریت داده و فضای ذخیره‌سازی است، اما در SDI تمرکز روی توان پردازشی است. به هر حال، کلیدواژه HCI راه خود را به رسانه‌ها باز کرده است و مدام خبرها و تحلیل‌های مختلف درباره آن منتشر می‌شود. از طرف دیگر، CI (زیرساخت هم‌گرا شده) نیز در بسیاری از نوشته‌ها به چشم می‌خورد. تفاوت اصلی HCI با CI در این است که در HCI علاوه بر فضای ذخیره‌سازی، شبکه و سیستم پردازشگر نیز به‌صورت مبتنی بر نرم‌افزار درآمده ‌است. شکل 1 مقایسه‌ای بین روش سنتی مدیریت مرکز داده، رویکرد CI و رویکرد HCI را به نمایش می‌کشد. اما سؤالی که در این بین مطرح می‌شود این است که چه عامل یا عامل‌هایی باعث شده است تا پارادایم HCI تا به این اندازه محبوب شود و مورد توجه قرار گیرد؟ در این مقاله برخی از مزایای این فناوری و همچنین محصولات موجود در این حوزه را به شما معرفی خواهیم کرد.

مزایای HCI در مقایسه با روش سنتی

ارمغان اصلی HCI سادگی، انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری سیستم در مقایسه با روش‌های سنتی است. پشتوانه این برتری، این واقعیت است که در HCI همه اجزای سیستم به‌صورت یک موجودیت یکپارچه درمی‌آیند و با یک نرم‌افزار مشترک مدیریت می‌شوند. در این صورت، مدیر مرکز داده تا حد زیادی از پرداختن به جزئیات سیستم فارغ می‌شود. به عنوان مثال، فرض کنید یک مرکز داده کوچک در یک شرکت تازه ‌تأسیس راه‌اندازی شده است. به‌مرور زمان و با گسترش دامنه فعالیت شرکت، ممکن است نیاز به توان پردازشی افزایش یابد یا فضای ذخیره‌سازی بیشتری مورد نیاز باشد. در پارادایم HCI به‌سادگی می‌توان سخت‌افزارهای مورد نظر را خریداری و به مجموعه اضافه کرد. نرم‌افزار مدیریت مرکزی به طور خودکار قطعات سخت‌افزاری جدید را با قبلی‌ها ادغام می‌کند و پیکربندی لازم را انجام می‌دهد. از جمله می‌توان به پیکربندی شبکه اشاره کرد که نرم‌افزار با تغییر در آن، شبکه را نیز برای شرایط جدید آماده می‌سازد تا هماهنگی و سازگاری بین اجزای مختلف سیستم برقرار بماند.

شکل 1

به طور کلی، تمام مزایایی که در معماری زیرساخت مبتنی بر نرم‌افزار وجود دارد، در HCI نیز قابل دستیابی است. (چراکه این دو اساساً یک فلسفه مشترک دارند.) بنابراین، در HCI با نرم‌افزار مرکزی می‌توان منابع را به‌صورت مؤثرتر و بهینه‌تر مدیریت کرد، سیاست‌های امنیتی و مالی را در تمام مجموعه اعمال و سرویس‌های جدید را به‌سادگی ایجاد کرد. یکی دیگر از مزایای HCI این است که سخت‌افزار آن از جمله پردازنده و هارددیسک از محصولات موجود در بازار تهیه می‌شود و این به‌معنای کاهش هزینه‌های راه‌اندازی مرکز داده است. البته نرخ از کار افتادگی این دسته از سخت‌افزار‌ها از برخی سخت‌افزارهای با کیفیت بالا بیشتر است، اما مدیریت این موضوع به‌عهده نرم‌افزار گذاشته می‌شود. با توجه به مزایایی که گفته شد، فضای کسب و کار HCI بازار رو به رشدی نیز دارد. طبق بررسی‌های مؤسسه IDC، سود سازندگان این حوزه در سه ‌ماهه دوم سال 2017 افزایش 6.2 درصدی نسبت به دوره مشابه در سال گذشته داشته و به 3.15 میلیارد دلار رسیده است. اما این سود به جیب چه کسانی می‌رود؟ در بخش بعدی سازندگان اصلی محصولات HCI را معرفی خواهیم کرد.

راهکار سیسکو: HyperFlex

هرجا صحبت از شبکه باشد، نام شرکت سیسکو نیز در میان است. برای حوزه HCI نیز سیسکو، یک بسته سخت‌افزاری و نرم‌افزاری را به‌نام هایپرفلکس (HyperFlex) معرفی کرده است. 
جدیدترین سری هایپرفلکس در زمان نگارش این متن HX-Series نام دارد که در شکل 2 نسخه‌ای از آن دیده می‌شود. این محصول با یک واسط HTML5 دسترسی آسان را از هر سکویی به نرم‌افزار مدیریتی فراهم می‎سازد. در واقع مدیران سیستم به‌سادگی می‌توانند از API هایپرفلکس برای مدیریت بر تک‌تک اجزای آن بهره ببرند. پشتیبانی از انواع مختلف هایپروایزر، کانتِینر و قطعات سخت‌افزاری در این محصول پیش‌بینی شده تا در آینده نیز به‌خوبی پاسخ‌گوی نیازها باشد.

معماری هایپرفلکس شامل یک فابریک شبکه یکپارچه، سیستم پردازش جامع سیسکو موسوم به UCS و سیستم ذخیره‌سازی داده سیسکو به‌نام HX Data Platform است. (شکل 3) HX Data Platform دیسک‌های SSD و HDD را به‌صورت یک پایگاه داده توزیع ‌شده، شیءگرا و چند سطحی درمی‌آورد.

شکل 3

راهکار HPE: SimpliVity

شرکت صاحب‌نام HPE نیز در سال گذشته شرکت SimpliVity را خریداری کرد که ورود این شرکت به بازار هایپرکانورجنس محسوب می‌شود. محصولی که هم‌اکنون به بازار عرضه شده است، قابلیت مدیریت بهینه داده‌ها را فراهم می‌سازد. از جمله تکنیک‌هایی که به ادعای طراحان محصول به کاهش حداکثر 90 درصدی در مصرف فضای ذخیره‌سازی منجر می‌شود، فشرده‌سازی و تکنیک حذف فایل‌های تکراری است. همچنین، مدیریت مرکزی شما را قادر می‌سازد در کمتر از 60 ثانیه یک ماشین مجازی یک ‌ترابایتی را بازیابی و سیاست‌های مرتبط با آن ماشین مجازی را به کل مجموعه اعمال کنید. با این تفاسیر، محصول شرکت HPE گزینه‌ای قابل اعتماد برای شرکت‌ها و سازمان‌هایی است که می‌خواهند دسترسی از راه دور را برای شعب خود فراهم سازند یا یک بستر مجازی‌سازی برای سازمان خود ایجاد کنند.

راهکار Dell: VxRail 4.5 و VxRack

کمپانی دل نیز دو محصول مشترک با VMware را روانه بازار ساخته است. محصول جدیدتر که VxRail 4.5 نام دارد، یک مدیریت خودکار برای محصولات مجازی‌سازی VMware در بحث پردازش و ذخیره‌سازی است. نکته جالب این محصول، خودکار بودن فرآیند به‌روزسانی و وصله ‌زدن به نرم‌افزار است که کار مدیران سیستم را ساده می‌سازد. از سایر ویژگی‌های آن می‌توان به این موارد اشاره کرد: بر پایه پردازنده‌های قدرتمند زئون اینتل بنا شده است (همانند هایپرفلکس سیسکو)، دستگاه‌های آن در کارخانه پیکربندی و تست شده است و اینکه قابلیت پشتیبانی از 3 تا 64 گره را دارد. شکل 4 یک نمونه از این محصول را نشان می‌دهد.

شکل 4

راهکار Nutanix  

کمپانی Nutanix که نام آن را کمتر از قبلی‌ها شنیده‌ایم، در ایجاد موج هایپرکانورجنس نقش مهمی دارد و هم‌اکنون نیز به راهش ادامه می‌دهد. سیستم ‌عامل Acropolis Operating System محصول این شرکت است که نسخه 5.1 آن به‌تازگی به بازار عرضه شده است.

سخن آخر

در بازار فناوری اطلاعات، گاهی تأثیرات فناوری‌های نوین به‌شکل اعداد و ارقام خود را نشان می‌دهد. مثلاً در خبرها می‌خوانیم ظرفیت حافظه یک هارددیسک جدید دو برابر نمونه قبلی است. گاهی نیز نتایج کار پژوهشگران به‌صورت یک رویکرد نوین در صنعت درمی‌آید که در پی آن بازارهای جدیدی نیز پدید می‌آید. پارادایم HCI نیز یکی از این موارد است که با ایده یکپارچه‌سازی اجزای پردازشی، ذخیره‌سازی و شبکه یک مرکز داده مطرح شده است. البته در متن اشاره کردیم که این پارادایم بیشتر در فضای بازار و صنعت تعریف شده است و چندان بار پژوهشی ندارد. در واقع، HCI بسط ‌یافته همان سیستم‌های مبتنی بر نرم‌افزار است که در تلاش است تمام اجزای یک مرکز داده را تحت تأثیر قرار دهد.
پارادایم HCI هم‌‌اکنون بسیار مورد توجه است و محصولات زیادی با این رویکرد به بازار عرضه شده است. برخی از این محصولات را در این نوشتار بررسی کردیم. هرچند تحلیلی کارشناسانه باید انجام شود تا مشخص شود محصولات فوق در عمل به وعده‌های HCI پای‌بند هستند یا خیر.

منابع:

http://www.datacenterknowledge.com/hyper-convergence/comparing-top-hyper-converged-infrastructure-solutions-2017-edition
https://www.networkworld.com/article/3207567/storage/what-is-hyperconvergence.html