Critérios para hiperconvergência de
próxima geração
Destaques
Definimos a hiperconvergência de
próxima geração
• Delineamos os objetivos da
próxima geração de sistemas
hiperconvergentes para que eles
superem as deficiências de ofertas
de hoje.
Requisitos
• Interoperabilidade
• Compatibilidade com infraestrutura de
nuvem híbrida
• Otimização automatizada de dados
• Amplo respaldo para carga de
trabalho
• Convergência completa de
infraestrutura
• Segurança de acordo com políticas
• Escalabilidade flexível e granular
Resumo da solução
Março de 2016
As aplicações determinam a infraestrutura.
Portanto, você deve ser capaz de otimizar a relação entre recursos de computação,
rede e armazenamento para sustentar as necessidades de diferentes aplicações.
Os clusters tradicionais de virtualização separam completamente os recursos
de computação e de armazenamento, exigindo tecnologia de SAN complexa e
sistemas de armazenamento empresariais dispendiosos. As cargas de trabalho de
escala da Web utilizam servidores com armazenamento em disco local que usam
software de aplicativos com reconhecimento de infraestrutura e apoiam a resiliência
com um modelo fail-in-place.
Os módulos de infraestrutura não atendem às necessidades cotidianas dos
departamentos de TI. O custo e a complexidade de ambientes virtualizados os
tornam menos eficazes do que seriam no suporte de aplicações comerciais. A
falta de resiliência incorporada no nível da aplicação da maioria das aplicações
empresariais torna o modelo da Web inatingível.
Hiperconvergência de primeira geração
A hiperconvergência prometia uma forma fácil e de baixo custo de comportar uma
ampla gama de aplicações em uma plataforma escalável e resiliente com dados
distribuídos por todo o armazenamento local dos servidores do cluster. Os produtos
hiperconvergentes de primeira geração incluem muitos comprometimentos que
fizeram com que eles frustrassem as expectativas. Por exemplo, eles têm:
• Escalonamento ineficiente: a maioria dos produtos usava um modelo de
dispositivo que dimensiona clusters somente em taxas fixas de recursos
de computação e armazenamento, não em taxas ajustadas para atender às
necessidades específicas das aplicações.
• Otimização de dados insuficiente: muitos produtos usam sistemas de arquivo
que não foram projetados para reduzir os tempos de resposta de gravação e
aumentar o desempenho de discos giratórios. O que normalmente falta a ele são
serviços de dados de nível empresarial, como deduplicação e compactação de
dados, clones e instantâneos rápidos e eficientes no espaço, e Thin Provisioning.
• Respaldo limitado para carga de trabalho: as soluções de primeira geração
comportavam um intervalo limitado de hipervisores, sem nenhum plano
para abordar o intervalo mais amplo de requisitos de aplicações, como as
necessidades de cargas de trabalho em contêineres e bare-metal.
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Critérios para a próxima geração
Hiperconvergência
• Deficiências de desempenho: a
rede é essencial para o desempenho
de aplicações e do cluster, mas
foi deixada como um projeto
não especificado, manualmente
configurado, do tipo faça você
mesmo.
• Novos silos de gerenciamento:
as novas GUIs simplificaram a
implantação e a operação de nós
de cluster, mas adicionaram novas
ferramentas que não se ajustaram
às melhores práticas atuais do data
center. Faltam a essas ferramentas
recursos como gerenciamento
automatizado de servidor e APIs
para comportar a infraestrutura
programável e a integração com
ferramentas de nível superior. Os
ambientes de DevOps de hoje
precisam desses recursos.
• Riscos à segurança: os ambientes
de hiperconvergência são dinâmicos,
mas, às vezes, sacrificam a
segurança para mover máquinas
virtuais de servidor para servidor
rapidamente. É difícil garantir a
segurança da rede porque as redes
virtuais são tratadas de forma
diferente das redes físicas.
Definição de
hiperconvergência de
próxima geração
Uma falta de esclarecimento sobre
o que os departamentos de TI
realmente precisam da infraestrutura de
hiperconvergência também dificultou
a definição de hiperconvergência.
Muitas empresas podem chamar seus
produtos de "hiperconvergentes",
mas todas essas ofertas apresentam
funcionalidades e deficiências
diferentes, o que torna impossível
compará-las. Propomos uma definição
de hiperconvergência de próxima
geração que aborda essas deficiências
(Tabela 1).
Tabela 1. Requisitos da hiperconvergência de próxima geração
Característica
Primeira geração
Próxima geração
Interoperabilidade
• Criação de novas ilhas de
• Ponto único de gerenciamento
gerenciamento
• Gerenciamento de políticas
• Dados isolados não
consistente em recursos
gerenciados por melhores
de computação, rede e
práticas de data center
armazenamento para reduzir o
risco à segurança
• Infraestrutura isolada
•
Integração com melhores práticas
• Nenhuma interoperabilidade
com outros clusters ou nuvens de data center e ferramentas
atuais
• Integração com infraestrutura
de nuvem híbrida e suporte para
armazenamento de nuvem pública
• API aberta que viabiliza a
integração com ferramentas de
nível mais alto e proporciona
capacidade de programação
Compatibilidade
com infraestrutura
de nuvem híbrida
• Ajuda para criar nuvens
privadas
• Integração com soluções de
infraestrutura de nuvem híbrida
Otimização de
dados
• Funcionalidades, se
disponíveis, criadas como
complementos
• Funcionalidades de
armazenamento empresariais
sempre conectadas e integradas
• Gerenciamento do ciclo de vida
dos dados
Respaldo para
carga de trabalho
• Apenas cargas de trabalho
virtualizadas
• Cargas de trabalho virtualizadas
com amplo respaldo para hipervisor
• Cargas de trabalho em contêiner
para comportar serviços leves
• Cargas bare-metal executadas
diretamente nos nós
Convergência de
infraestrutura
• Armazenamento definido por
software
• Computação definida por software
com infraestrutura combinável
• Rede definida por software
• Armazenamento definido por
software
Segurança
• Redes virtuais com visibilidade
e controle limitados
• Automatizada e de funciona
acordo com políticas
• Camadas de aplicação isoladas,
instâncias de aplicação e locatários
• Microssegmentação para oferecer
maior segurança para tráfego de
ponta a ponta no data center
• Incorporação de servidores
físicos e máquinas virtuais com
visibilidade e controle equivalentes
Escalabilidade
• Dispositivos monolíticos e
rígidos
• Microdimensionamento de
todos os recursos de uma forma
altamente granular
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Critérios para a próxima geração
Hiperconvergência
Interoperabilidade
A hiperconvergência de próxima
geração precisa ser totalmente
integrada e interoperável com os data
centers que os departamentos de TI
têm hoje e terão no futuro. Ela deve
incluir as seguintes funcionalidades:
• O gerenciamento centralizado deve
permitir que a hiperconvergência
seja implantada em todos os
data centers locais, instalações
corporativas, data centers remotos
e ambientes de computação de
borda da rede. O gerenciamento
deve ser compatível com outras
ferramentas de data center para que
a infraestrutura de hiperconvergência
possa se conectar a outros recursos
privados, como dispositivos de
hardware e servidores bare metal,
outros serviços virtualizados no data
center e serviços em nuvem pública
fora do data center, fornecendo
recursos de nuvem híbrida.
• O gerenciamento do ciclo de
vida dos dados deve ser apoiado
com funcionalidades que ajudem a
integrar os dados do cluster com
o restante dos dados da empresa.
Os recursos necessários incluem
instantâneos rápidos e eficientes no
espaço para respaldar operações
de backup e replicação assíncrona;
Thin Provisioning para fazer uso
mais eficiente do armazenamento; e
clones rápidos e eficientes no espaço
para sustentar os processos de
desenvolvimento ágeis da atualidade.
• O suporte para infraestrutura de
nuvem híbrida deve incluir recursos
self-service de gerenciamento,
administração e devolução que
sejam simples e compatíveis com
outras infraestruturas de data
center. Os ambientes de próxima
geração devem incluir suporte de
armazenamento de nuvem pública
para as operações de baixo custo
de arquivamento de dados, backup
e recuperação de desastres. Eles
devem integrar-se com plataformas
de computação em nuvem híbridas
para suportarem outros casos de uso.
• A compatibilidade de acordo
com políticas é necessária para
especificar e aplicar as melhores
práticas para os elementos de
armazenamento, rede e computação
da infraestrutura física e virtual. A
infraestrutura de próxima geração
deve mapear diretamente a
intenção da aplicação com a política
de infraestrutura exigida. Essa
abordagem facilita a distribuição de
serviço contínua ao mesmo tempo
que fornece isolamento seguro entre
aplicações e usuários.
Otimização automatizada de dados
Para simplificar a implantação do
armazenamento, a otimização de
dados precisa ser automática,
sem a necessidade de ajustes ou
configurações. Os dados devem ser
distribuídos em nós de um cluster, sem
posicionamento automático em camadas
para aumento do desempenho ao
mesmo tempo que o custo é reduzido. A
deduplicação e a compactação sempre
conectadas devem reduzir a quantidade
de armazenamento necessário, ajudando
a aumentar a economia da solução de
hiperconvergência.
Amplo respaldo para carga de trabalho
As cargas de trabalho empresariais têm
exigências de infraestrutura variadas
e a hiperconvergência de próxima
geração deve ser capaz de comportar
todos os hipervisores, os ambientes
em contêineres e as cargas baremetal. A infraestrutura deve ter a escala
aumentada ou reduzida de forma rápida
e fácil para comportar demandas de
carga de trabalho variadas. Os produtos
de hiperconvergência de primeira
geração emulam a infraestrutura da Web,
na qual as aplicações são previsíveis,
homogêneas e menos complexas que
as cargas de trabalho de TI cotidianas.
As soluções de hiperconvergência de
próxima geração precisam sustentar um
espectro mais amplo de requisitos de TI.
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Critérios para a próxima geração
Hiperconvergência
Convergência completa de
infraestrutura
Todos os recursos devem ser definidos
pelo software, incluindo os de
computação, rede e armazenamento e
até mesmo o software de cluster. Os
recursos de computação devem ser
combináveis por software para que
as próprias aplicações possam criar
as construções de hardware de que
precisam para se expandir. Recursos
de rede definidos por software são
necessários não só para comportar
clusters grandes e complexos mas
também para isolar com segurança
locatários e aplicações diferentes.
A hiperconvergência de próxima
geração também exige gerenciamento
centralizado e automatizado da
infraestrutura inteira do cluster com
um plano de controle unificado e APIs
que permitem o acesso de outras
ferramentas, incluindo as aplicações do
cluster.
Segurança de acordo com políticas
Os ambientes de hiperconvergência de
próxima geração devem ter segurança
automatizada e de acordo com
políticas. As políticas devem definir
as interações permitidas entre as
camadas da aplicação e devem isolar
com segurança diferentes instâncias e
locatários da aplicação.
As redes físicas e virtuais devem
poder se interconectar com facilidade,
sem limitações quanto à conexão
de servidores físicos, máquinas
virtuais, contêineres e dispositivos
físicos. Elas devem apoiar a
microssegmentação para o isolamento
preciso e a segmentação com serviços
avançados. As redes que conectam
máquinas virtuais devem ter a mesma
visibilidade que as físicas para que os
administradores tenham o mesmo nível
de controle, seja qual for o modelo de
implementação.
Gerenciamento inteligente automatizado | API aberta
Vários hypervisors
arquivo
Contêineres
Bloquear
Bare Metal
Objeto
Plataforma de dados integrada
Otimização e serviços de dados
Escalabilidade independente de recursos
Figura 1. Nossa visão da hiperconvergência de próxima geração
Hadoop
Escalabilidade flexível e granular
A infraestrutura de hiperconvergência
deve ser caracterizada por
escalabilidade flexível, bastando que
os departamentos de TI conectem
um novo nó ao cluster para adicionar
recursos. Os recursos devem ser
identificados automaticamente,
integrados ao cluster e postos em
operação com a simplicidade de um
único clique. Com essa abordagem,
os clusters podem ser dimensionados
de forma rápida e fácil para que
os departamentos de TI possam
responder rapidamente às mudanças
das demanda de recursos.
Na infraestrutura de próxima geração,
todos os recursos devem ser capazes
de escalar de forma granular para
permitir que a infraestrutura receba
um ajuste discreto e eficiente para
atender às necessidades de carga de
trabalho. O microdimensionamento
permite que você adicione nós sem
adicionar armazenamento. Se precisar
de mais armazenamento, deve ser
possível adicionar unidades de disco
aos nós atuais. Se precisar de um
desempenho maior de armazenamento,
você deverá conseguir ajustar a taxa de
dispositivos de cache para dispositivos
de capacidade.
Assim como a computação em
nuvem permite que as aplicações
se reproduzam e dimensionem
virtualmente para acomodar as
necessidades de carga de trabalho
que detectam, os ambientes de
hiperconvergência devem possibilitar o
dimensionamento físico das aplicações
com a criação de mais recursos físicos
usando infraestrutura combinável.
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Critérios para a próxima geração
Hiperconvergência
Rumo a uma visão de
microconvergência
A primeira geração de
hiperconvergência reuniu a computação
e o armazenamento em um cluster,
simplificando o processo de
implantação de clusters virtualizados.
Imaginamos a próxima geração de
hiperconvergência sendo aquela que
desagrega todos os recursos para que
eles possam ser combinados em um
cluster que permita o controle preciso
sobre o equilíbrio de recursos de
computação, rede, armazenamento e
até mesmo desempenho. Com essa
visão, imaginamos um ambiente que
sustenta não só aplicações virtualizadas,
mas as dispostas em contêineres de
sistema operacional e em servidores
bare metal, todas compartilhando a
plataforma sólida criada pelo software
do cluster e que incorpora um
mecanismo de banco de dados de alta
disponibilidade com funcionalidades de
nível empresarial (Figura 1).
Nossa visão da computação é voltada
para a estrutura e definida por software
desde que apresentamos o Cisco
Unified Computing System™ (Cisco
UCS®) em 2009. O gerenciamento
Sede - América
Cisco Systems, Inc.
San Jose, CA
do Cisco UCS permite que você trate
a infraestrutura como um código para
que seja possível programar o hardware
como se fosse software. Cada ajuste
de identidade e de configuração de
todos os dispositivos do sistema é
definido por software com os perfis de
serviço do Cisco UCS, e um plano de
controle de sistema unificado torna-se
acessível por uma API aberta. Se você
criou sua plataforma partindo de uma
estrutura unificada de baixa latência e
alto desempenho, com reconhecimento
próprio e autointegração, criar
um ambiente de infraestrutura
combinável é um processo simples.
A hiperconvergência de primeira
geração transferiu o armazenamento
de volta para os servidores. Agora
nossa solução baseada em estrutura
transfere a rede para o computador.
Essa abordagem viabiliza a integração
precisa e microconvergente
entre recursos de computação,
armazenamento e rede para uma
associação rígida de recursos com as
exigências da aplicação.
Para mais informações:
Visite http://www.cisco.com/go/
hyperflex.
Sede - Ásia e Pacífico
Cisco Systems (USA) Pte. Ltd.
Cingapura
Sede - Europa
Cisco Systems International BV Amsterdam,
Holanda
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