Под термином «гиперконвергентное инфраструктурное решение» условимся понимать платформу, предлагающую разделяемые вычислительные ресурсы и ресурсы хранения данных, которые базируются на программно-определяемом хранилище и виртуальной вычислительной инфраструктуре, исполняются на стандартном серверном оборудовании и имеют единый интерфейс управления. Какие решения представлены на рынке, кто из игроков в этом сегменте «самый-самый» и как справиться с трудностями выбора?
Согласно информации, опубликованной исследовательской и консалтинговой компанией Gartner, к 2020 г. гиперконвергентные инфраструктурные решения (Hyperconverged integrated systems – HCIS) будут составлять основу мирового рынка интегрированных систем (Integrated systems – IS), достигнув почти 6 млрд долл. в денежном выражении (рис. 1).
При этом аналитики Gartner отмечают, что на фоне роста рынка интегрированных систем в указанном периоде времени прочие внутренние сегменты столкнутся с вытесняющим давлением со стороны гиперконвергентных систем. Этот факт подтверждается другим известным международным западным аналитическим агентством International Data Corporation (IDC), которое обнародовало свой отчет по выручке производителей конвергентных система за три первых квартала 2017 г. На рис. 2 видна постепенно увеличивающаяся доля гиперконвергентных систем от квартала к кварталу.
Рис. 2. Динамика увеличения доли гиперконвергентных систем (по данным IDC)
Процесс трансформации, по прогнозу Gartner, будет сопровождаться тем, что глобально уже к 2019 г. 20% всех критически важных приложений, размещаемых сегодня поверх традиционной трехуровневой ИТ-архитектуры (серверы/сеть/хранилище), будут перенесены в гиперконвергентную инфраструктуру. Следовательно, технологии, представленные сейчас на рынке гиперконвергентной инфраструктуры, достигли необходимого уровня стабильности и зрелости, чтобы быть использованными в ответственных проектах, и все большее количество ИТ-руководителей и владельцев бизнеса готовы сделать на них ставку. Стоит отметить, что в марте 2017 г. Gartner объявил о прекращении выпуска «магического» квадрата в отношении продуктов серверной виртуализации x86, мотивируя это тем, что на текущий момент все представленные на рынке базовые технологии являются достаточно развитыми.
Для определения списка наиболее известных производителей гиперконвергентных решений взглянем на «магический» квадрат того же Gartner для интегрированных систем. К сожалению, на момент написания статьи аналитические данные за 2017 г. были доступны только по подписке. Поэтому возьмем за основу «магический» квадрат Gartner для интегрированных систем за 2016 г. (публиковался ранее в номере журнала Connect (апрель 2017 г.) в статье «Гиперконвергенция: к чему идем») и немного порассуждаем.
Рис. 3. «Магический» квадрат Gartner для интегрированных систем за 2016 г.
Среди семерки лидеров рынка интегрированных систем (правая верхняя четверть) расположились следующие игроки (компании указаны в алфавитном порядке): Cisco, EMC, HPE, NetApp, Nutanix, Oracle и SimpliVity. На момент публикации «магического» квадрата за 2016 г. большая часть вендоров-лидеров из списка (все, кроме Oracle и NetApp) уже имели в своем продуктовом портфеле предложения с гиперконвергентными решениями. На фоне роста рынка интегрированных систем и усиливающейся внутренней конкуренции со стороны гиперконвергентных систем (что не могло остаться не замеченным большими вендорами) в 2017 г. произошли поглощения малых компаний – производителей гиперконвергентных решений крупными «акулами». Так, в феврале 2017 г. компания HPE завершила покупку за 650 млн долл. другого лидера гиперконвергенции − SimpliVity. В сентябре 2017 г. компания Cisco приобрела за 320 млн долл. калифорнийскую фирму-разработчика Springpath, на основе программного решения которой первая продолжает выпускать свою линейку гиперконвергентных продуктов HyperFlex. А в конце октября уже NetApp запускает собственную линейку NetApp HCI и включается в борьбу на рынке гиперконвергенции. Напомним, что в сентябре 2016 г. произошла крупнейшая сделка в ИТ-мире по покупке компанией Dell компании EMC. Учитывая все сказанное, можно предположить, что в «магическом» квадрате Gartner для интегрированных систем за 2017 г. в категории самых лучших окажутся следующие вендоры: Dell EMC, HPE и Nutanix. Рассмотрим, какие современные гиперконвергентные решения предлагают суперлидеры.
Dell EMC: лучше больше
Объединенная компания DellEMC предлагает на сегодняшний день наибольшее количество платформ для рынка гиперконвергенции – четыре. Первые две платформы − Dell EMC VxRail и Dell EMC XC Series − условно исповедуют подход «начни с малого и масштабируйся при необходимости», а в качестве строительной единицы для ИТ-инфраструктуры используют так называемые Appliance, представляющие собой сертифицированные по конфигурации серверы с минимально необходимой начинкой (процессоры, оперативная память, дисковые ресурсы, порты ввода-вывода, мощность которых можно наращивать), набор требуемого системного ПО (гипервизор, программно-определяемое хранилище данных и опционально программно-определяемая сеть), а также управляющего ПО.
VxRail Appliance – специализированное и полностью оптимизированное гиперконвергентное устройство, разработанное совместно компаниями EMC и VMware. Если говорить кратко, то устройство VxRail помогает легко расширить и упростить среду VMware. Системная программная часть строится на гипервизоре VMware vSphere ESXi, который идет в тесной связке с программно-определяемым хранилищем VMware vSAN. При этом программные компоненты VMware vSAN являются модулями ядра внутри гипервизора. Управляющее ПО представляет собой многим уже хорошо знакомый VMware vCenter для управления виртуальной инфраструктурой, VMware vRealize Log Insight – для мониторинга и анализа логов, а также VxRail Manager – для автоматизации и упрощения задач по развертыванию, конфигурированию и мониторингу отдельных узлов кластера VxRail. Три перечисленных продукта включены в состав решения. Также в состав решения входят ПО VMware Data Protection для резервного копирования данных и ПО RecoverPoint for VMs – для обеспечения катастрофоустойчивости. Модельный ряд VxRail Appliance для удобства позиционирования поделен на пять групп – серий серверов. Каждая серия именуется своей литерой и предназначается для определенного типа нагрузки. В качестве серверов выступают серверы Dell PowerEdge последнего (14-го) поколения, кроме G-серии, которая представлена OEM-серверами тайваньской компании Quanta Computer.
Линейка продуктов XC Series пришла в новую компанию со стороны Dell, где начала свой путь на рынке гиперконвергенции с 2014 г. Соответственно сейчас линейка XC представлена уже третьим поколением Appliance и предлагает восемь моделей, которые выпускаются на базе трех моделей серверов Dell последнего поколения, что можно заметить по маркировке. В отличие от своего «брата» VxRail Appliance в линейке продуктов XC не используется маркетинговое буквенное обозначение для указания типа нагрузки, под которую заточен сервер, но в целом позиционирование производителем всех моделей в зависимости от предполагаемого типа нагрузки также имеет место быть. Специально для малого бизнеса предлагается модель XC430 Express, которая отличается полным функционалом, очень привлекательна по цене, но поддерживает не более четырех узлов в кластере.
Программно-определяемое хранилище и управляющее ПО в линейке XC представляют собой OEM-версию программного продукта одного из двух ближайших текущих конкурентов DellEMC в нише гиперконвергенции – компании Nutanix. Общие детали относительно программной составляющей Nutanix раскроем ниже.
Несмотря на очевидную конкуренцию платформ VxRail и XC между собой, маркетинг DellEMC позиционирует VxRail для заказчиков, которые привыкли работать с продуктами VMware и развивают свою виртуальную ИТ-инфраструктуру на решениях этого производителя, а XC – тем, кому необходимо иметь альтернативный гипервизор или одновременно несколько.
Хотя VxRail и XC – это готовые решения, на основе которых можно развернуть как небольшой ЦОД, так и достаточно крупные конфигурации, для масштабных инсталляций у DellEMC есть два других гиперконвергентных решения стоечного уровня: VxRack SDDC и VxRack FLEX. Ключевой момент в VxRack – готовая сетевая инфраструктура от Cisco, выполненная в соответствии с лучшими практиками для ЦОД. Если для нескольких десятков серверов построить ее достаточно просто, то когда ИТ-инфраструктура разрастается до нескольких сотен или тысяч серверов, задача усложняется. Готовый дизайн сетевой инфраструктуры VxRack гарантирует отсутствие проблем в производительности сети при масштабировании.
VxRack SDDC предназначен для развертывания крупных сред VMware и построения программно-определяемых ЦОД (SDDC) начиная с одной стойки. Управление комплексом строится на платформе для создания облачной инфраструктуры VMware Cloud Foundation, включающей средства автоматизированного развертывания, управления жизненным циклом и возможностью создания как частного, так и гибридного облака. Кроме vSphere ESXi и VMware vSAN решение включает в себя VMware NSX для организации программно-определяемой сети. Помимо сетевого оборудования в одном шкафу размещаются типовые вычислительные узлы с дисковыми накопителями на базе сервера Dell PowerEdge R630. Доступно несколько вариантов конфигураций вычислительных узлов, но не поддерживается вариант с одновременным применением All-Flash и гибридных конфигураций. Максимально VxRack SDDC поддерживает до 192 узлов, что соответствует восьми целиком заполненным стойкам.
VxRack FLEX – еще более масштабируемое стоечное решение, так как оно поддерживает конфигурацию более чем 1000 узлов и представляет собой гибкую, открытую и гетерогенную основу для предоставления модели «инфраструктура как услуга» (IaaS). Основных отличий от VxRack SDDC несколько:
- в качестве программно-определяемого хранилища используется собственное ПО EMC ScaleIO;
- возможность выбора в качестве узлов двух моделей серверов (Dell PowerEdge R630 и Dell PowerEdge R730xd) с большим числом конфигураций;
- возможность выбора и комбинации из следующих гипервизоров: VMware ESXi, Microsoft Hyper-V и Linux/KVM, а также установку стандартных ОС на «железо»;
- компонент VMware NSX является опциональным;
- управление комплексом осуществляется при помощи собственного ПО: VxRack Manager и VCE Vision.
HPE – один в поле воин
Компания HPE перед покупкой SimpliVity уже имела собственное гиперконвергентное решение на базе двух продуктов: Hyper Converged 380 и Hyper Converged 250 System. Оба продукта основаны на едином программно-определяемом хранилище StoreVirtual VSA (бывший LeftHand, купленный HP в 2009 г.), где в качестве аппаратной платформы для HC380 использовался сервер ProLiant DL380 Gen9, а для HC250 System – шасси Apollo r2000 с четырьмя серверами ProLiant XL170r Gen9. Сразу после завершения приобретения официальная позиция HPE, заявленная в соответствующем пресс-релизе, предусматривала как вывод на рынок продукта SimpliVity на собственном «железе» и под брендом HPE, так и сохранение своих родных гиперконвергентных систем. Однако уже начиная с июня 2017 г. (согласно данным веб-архива) американский сайт HPE предлагает в своем гиперконвергентном портфеле только решение на SimpliVity. И хотя официальных заявлений о прекращении производства продуктов HC380 и HC250 System в публичном доступе не было, этот факт дает основания полагать, что в итоге компания делает ставку исключительно на SimpliVity.
На текущий момент в качестве гиперконвергентной строительной единицы HPE предлагает только один продукт – SimpliVity 380 и только в конфигурации All-Flash, хотя ранее были доступны и гибридные конфигурации. Аппаратная часть SimpliVity 380 представляет собой сервер ProLiant DL380 Gen9/Gen10 с установленной в него специальной картой-ускорителем (SimpliVity Accelerator Card), которая осуществляет ресурсоемкие вычислительные операции, связанные с компрессией и дедупликацией данных. Ее применение позволяет высвободить центральные процессорные ресурсы каждого сервера для выполнения основных задач виртуализации. Необходимо отметить, что среди всех рассматриваемых продуктов SimpliVity 380 – единственное решение, использующее дополнительные аппаратные компоненты. В качестве программно-определяемого хранилища в SimpliVity 380 выступает ПО OmniStack, которое реализует непосредственное взаимодействие с Accelerator Card и SSD, с одной стороны, и гипервизором – с другой. В качестве гипервизоров поддерживаются пока только продукты от VMware. Строительные единицы SimpliVity объединяются в кластер. Несколько кластеров могут быть объединены в более высокоранговую логическую сущность – федерацию, которая обеспечивает удобство администрирования из единой точки. Все управление осуществляется при помощи интерфейса командной строки (CLI) либо через графический плагин к VMware vSphere Web Client. Помимо функционала программно-определяемого хранилища SimpliVity предоставляет возможности резервного копирования ВМ как локально, так и на резервную площадку на основе создаваемых политик.
Еще один игрок Nutanix
Nutanix – еще одна уважаемая компания, которая, придя на рынок в 2009 г., уже много лет занимает ведущие позиции в нише HCI, так как очень часто первой реализует в своем ПО новые технологии и инструменты. Пример из совсем недавнего прошлого. В сентябре 2017 г. произошло значимое событие. Некоммерческая организация Transaction Processing Performance Council (TPC), понимая необходимость наличия методики оценки производительности гиперконвергентных инфраструктур, выпустила первую версию спецификации теста TPCx-HCI benchmark. В группу составителей названной спецификации входили десять ведущих мировых ИТ-компаний, включая всех, что рассматриваются в рамках данной статьи. А уже в декабре 2017 г. Nutanix представила версию 2.2 своего бесплатного инструмента X-Ray для проведения автоматического тестирования гиперконвергентных платформ.
На сегодняшний день компания имеет четыре собственные линейки устройств под маркой NX-Series для любых типов нагрузок на базе оборудования Supermicro, но также поддерживает варианты решений при установке своего ПО на сертифицированные (select) модели серверов HPE ProLiant и Cisco USC. При этом сами вендоры могут не поддерживать такие конфигурации, вся поддержка в таком случае обеспечивается со стороны Nutanix. Кроме того, ПО Nutanix поставляется совместно с серверами нескольких производителей в виде OEM Appliances и предлагается по своим каналам следующими компаниями: Dell EMC (линейка XC), Lenovo (линейка HX) и IBM (линейка CS). Кстати, CS-Series – единственная предлагаемая на рынке линейка, которая построена на процессорах с архитектурой IBM Power, а не x86, как у остальных производителей. При необходимости использовать оборудование за пределами ЦОД, в частности в экстремальных условиях окружающей среды (например, на Крайнем Севере), у Nutanix для этого есть сервер специального назначения от компании Crystal, изготавливаемый в защищенном исполнении. Для малого бизнеса предлагается специальная модель Xpress – недорогая и полнофункциональная.
Одной из важных особенностей решений с ПО Nutanix является наличие не только поддержки двух основных гипервизоров, применяемых сейчас в ИТ-индустрии − VMware ESXi и Microsoft Hyper-V, но и собственного условно бесплатного Acropolis Hypervisor (Nutanix AHV) с аналогичным функционалом, для которого за основу был взят гипервизор с открытым исходным кодом KVM. Помимо этого Nutanix предоставляет инструмент Xtract для автоматической миграции ВМ с одного типа гипервизора на другой при минимальном простое. Гиперконвергентные решения Nutanix и их производные основаны на ПО Acropolis OS (AOS), которое является программно-определяемым хранилищем, а также предоставляет на сегодняшний день наиболее обширный функционал среди сравниваемых продуктов, включая резервное копирование, обеспечение катастрофоустойчивости и метрокластер. Управление всей платформой Nutanix осуществляется из единого интерфейса – консоли Prism.
Метод Cisco
Компания Cisco, которая занимается продвижением и развитием своего гиперконвергентного решения HyperFlex Systems уже почти два года, представлена семейством продуктов HX. Решение построено на основе проверенных временем стоечных серверов Cisco USC и сетевых компонентов Nexus, а также ПО HX Data Platform (ранее Springpath HALO). Аппаратную часть составляют серверы UCS C220 и C240 двух последних поколений M4/M5. Модели устройств внутри семейства HX подразделяются на All-Flash, гибридные, а также предназначенные для удаленных филиалов и офисов. Особенность в том, что HyperFlex поставляется с сетевой инфраструктурой Cisco по аналогии с серверами UCS и использует все преимущества технологий, которыми обладают последние. Сетевая составляющая включает пару устройств на основе виртуализированного «конвергентного» коммутатора Nexus – UCS Fabric Interconnect (FI), что позволяет использовать все основные протоколы для организации доступа к данным (NFS/CIFS/FC/FCoE/iSCSI), применяемые в современных ЦОД. UCS также включает в себя систему управления Cisco UCS Manager с бесплатной лицензией, предоставляющую широкие возможности управления серверами и их сетевой частью.
Вторая особенность – тот факт, что указанное решение является пока единственным на рынке, которое позволяет создать 40-гигабитную локальную сеть для гиперконвергентной инфраструктуры в случае отсутствия ее в организации. Начиная с версии HyperFlex Systems 3 (январь 2018 г.) программно-определяемое хранилище HX Data Platform поддерживает работу с гипервизором Microsoft Hyper-V в дополнение к гипервизору ESXi от VMware, что должно повысить интерес к решению со стороны потенциальных клиентов. Управление кластером HyperFlex Systems осуществляется посредством ПО HyperFlex Connect, которое является плагином к соответствующему инструменту управления виртуальной инфраструктурой (Microsoft System Center Virtual Machine Manager, Microsoft Hyper-V Manager, VMware vCenter).
Проблема выбора
На текущий момент большинство производителей HCI-решений соглашаются, что если еще год-два назад их продукты могли уверенно выдерживать VDI-нагрузки и не очень большие приложения, то современная компонентная база и уровень зрелости системного ПО позволяют перенести в HCI «тяжелые» Enterprise приложения (Oracle Database, Microsoft SQL Server и т. п.). Многие HCI-вендоры уже опубликовали референсные документы для таких приложений и имеют необходимые инструменты для сайзинга своих решений. Помимо финансовой составляющей и предпочтения традиционного для себя вендора клиенту при выборе того или иного гиперконвергентного решения следует учитывать еще ряд факторов. Первый – типы поддерживаемых гипервизоров, второй – возможности и варианты масштабирования, третий – поддержка необходимого и достаточного клиенту набора технологий для хранения и обработки данных. Чтобы немного облегчить эту задачу, мы подготовили сравнительную таблицу некоторых характеристик для рассмотренных нами решений. Более детальную информацию по функциональным и прочим отличиям разных производителей можно найти на сайте https://www.whatmatrix.com/.
| Производитель/
Продукт |
DellEMC | HPE | Nutanix | Cisco | ||
| Характеристика | VxRail | VxRack SDDC | VxRack FLEX | SimpliVity 380 | Acropolis | HyperFlex |
| Версия | 4.5 | – | – | 3.7 | 2.7 | |
| Минимальное/максимальное количество узлов | 3/64 | 8/192
8/24 (стойка) |
4/1000+ | 1/8 (кластер)
32 (федерация) |
||
| Инкремент масштабирования кластера | Один узел | Восемь узлов | Четыре узла | Один узел | ||
| Поддерживаемые гипервизоры | VMware ESXi 6.5 Update1 | VMware ESXi 6.0+ | VMware ESXi 6.0+,
Microsoft Hyper-V 2012 R2/2016, Linux/KVM, Citrix Xen |
VMware ESXi 6.0+ | ||
| Программно-определяемое хранилище | VMware vSAN 6.6 Update1 | VMware vSAN | EMC ScaleIO 2.x | HPE OmniStack | ||
| Комплектация узла дисковыми накопителями | All-Flash, Hybrid | All-Flash, Hybrid | All-Flash, Hybrid | All-Flash | ||
| Варианты подключения к сети | 1/10GbE | 10/40GbE | 10/40GbE | 1/10GbE | ||
| Производитель оборудования | Dell,
QCT |
Dell | Dell | HPE | ||
| Варианты масштабирования Scale-Up | CPU, Memory, Storage, Network,
GPU |
Нет | Нет | |||
| Варианты масштабирования Scale-Out | Compute-Storage node, Compute-Only node | Compute-Storage node | Compute-Storage node,
Storage-only node |
|||
| Плотность размещения узлов | 2U4N,
2U1N |
1U1N | 1U1N,
2U1N |
|||
| Поддержка Data Locality | Частично | Частично | Частично
(в случае VMware vSAN) |
Полностью | Полностью | Нет |
| Поддержка технологии Erasure Coding | Да | Да | Нет | |||
| Поддержка дедупликации и компрессии данных | Да (программно и только для All-Flash) | Да (программно и только для All-Flash) | Нет | |||
| Поддержка Stretched Cluster | Да | Да | Нет | |||
| Наличие в решении средств для резервного копирования данных | Да | Нет | Нет | |||
Таблица. Сравнение некоторых характеристик рассмотренных в статье решений
Вместо эпилога
Уже в процессе подготовки настоящего обзора пришло сообщение о том, что Gartner подготовил отчет за 2017 г., как положено, с «магическим» квадратом и впервые только по рынку гиперконвергенции. Для тех, кому интересно, рекомендуем пройти по ссылке http://learn.vmware.com/44045_REG или поискать Gartner Magic Quadrant for Hyperconverged Infrastructure.
Источники информации
- Gartner Says Hyperconverged Integrated Systems Will Be Mainstream in Five Years (https://www.gartner.com/newsroom/id/3308017)
- Is hyperconvergence the next big thing in tech? (https://www.marketwatch.com/story/is-hyperconvergence-the-next-big-thing-in-tech-2017-04-03)
- IDC Worldwide Quarterly Converged Systems Tracker (https://www.idc.com/getdoc.jsp?containerId=prUS43453317)
- Gartner Retires the Magic Quadrant for x86 Server Virtualization Infrastructure (https://www.gartner.com/doc/3642418/gartner-retires-magic-quadrant-x)
- Dell EMC VxRail Appliance (https://store.emc.com/en-us/Product-Family/VxRail-Products/Dell-EMC-VxRail-Appliance/p/VCE-VxRail)
- Dell EMC XC Series Advancements and Vision for Customers in the Hyperconverged Era (https://www.emc.com/collateral/analyst-reports/idc-xc-series-strategy-and-vision.pdf)
- Dell EMC: конвергенция для трансформации (https://habrahabr.ru/company/dellemc/blog/320764/)
- Dell EMC VxRack System SDDC Technology Overview (https://www.emc.com/collateral/white-paper/h15859-dellemc-vxrack-sddc.pdf)
- HPE Completes Acquisition of SimpliVity (https://news.hpe.com/hpe-completes-acquisition-of-simplivity/)
- HPE to Acquire SimpliVity and Expand Leadership in Growing Hybrid IT Industry (https://news.hpe.com/hpe-to-acquire-simplivity-and-expand-leadership-in-growing-hybrid-it-industry/)
- HPE SimpliVity 380 Gen9 QuickSpecs (https://h20195.www2.hpe.com/v2/gethtml.aspx?docname=a00005874enw)
- Hyperconverged infrastructure gets a Hyperbenchmark (https://www.theregister.co.uk/2017/11/02/tpcx_hci_benchmark_for_hypercoverged_infrastructure/)
