Samara Portal Technology, Computers

Самарский портал "Технологии, компьютеры"

На сегодняшнем рынке серверов можно выделить несколько тенденций, которые определяют действия основных вендоров. Сразу надо определить два основных сегмента этого рынка – малого и среднего бизнеса (SMB сегмент) и крупного бизнеса (корпоративный сегмент). Решения для этих сегментов существенно отличаются друг от друга, поскольку у них разные задачи. Малый и средний бизнес за минимальные деньги стремится получить достаточно производительный сервер, который будет решать все задачи и не требовать специальных функций управляемости и встраивания в корпоративную ИТ-среду. Для крупных компаний, ввиду масштабности и распределённости ИТ-среды, в первую очередь, важными являются управляемость, надёжность, взаимозаменяемость и возможность перемещения приложений между разными серверами для балансировки нагрузки или в случае выхода сервера из строя. В этой статье мы будем обсуждать только сегмент крупного (корпоративного) бизнеса.

Николай Местер, директор по корпоративным проектам Intel в России.

В нем можно выделить несколько основных тенденций развития.

За последние несколько лет количество приложений, выполняемых на серверах крупных компаний очень существенно выросло, их число достигает порой нескольких сотен. Причём у многих из этих приложений одновременно существует по несколько версий. И количество этих приложений постоянно растёт.В нем можно выделить несколько основных тенденций развития.

Традиционно в крупных компаниях для каждого приложения использовался отдельный сервер, т.к. часто окружение для каждого приложения требует специфичных настроек, которые могут быть несовместимы с настройками для другого приложения. А это значит, что растёт и общее количество серверов в компании, и управлять этой инфраструктурой становится всё сложнее. Многие крупные производители серверов – HP, IBM, Sun Microsystems – предлагают различные программно-аппаратные решения для управления большим количеством серверов, но всё равно: число серверов достигает такого размера, что управлять ими становится крайне сложно, а содержать большое количество серверов ещё и весьма накладно как с точки зрения стоимости покупки, так и с точки зрения обслуживания. Для решения этих проблем была создана технология виртуализации. Для стандартных x86 архитектур существует множество программно-аппаратных решения (VMWare, Microsoft, HP, IBM и др), которые позволяют в рамках одного сервера запускать много виртуальных машин каждая со своим окружением и настройками. Так решается проблема несовместимости приложений между собой с точки зрения необходимого им окружения.

Итак – на одном сервере можно запустить много виртуальных машин. Это сразу же ведёт к тому, что серверу требуется больше памяти и более быстрый ввод/вывод для доступа к внешним системам хранения данных, а вместе с этим и более быстрый процессор.

Виртуализация – это первая тенденция, характерная в основном для не очень крупных и инфраструктурных приложений.

Вторая тенденция связана с тем, что для ИТ-департамента сервера должны быть максимально однообразны и взаимозаменяемы. При росте серверной мощности, параллельно с ней должна нарастать и мощность дискового пространства, при этом желательна максимальная гибкость в выделении ресурсов – как внутри сервера для виртуальных машин, так и вне его. Сервера переходят в блейд-формат, становятся максимально унифицированными, по отношению к ним возникает такой термин как «бездушное железо». Сервер теперь представляет собой плату с процессором, памятью и подсистемой ввода/вывода к внешней инфраструктуре. Только в момент подключения к сети он получает МАС-адрес и становится виден в качестве реального сервера. В дальнейшем можно перенести этот сервер в другое место с сохранением его МАС-адреса, а можно его заменить на другой такой же блейд-сервер и передать этот МАС-адрес новому устройству. Загрузка таких серверов проводится через сеть. Сервера становятся безликими и ничем не отличаются друг от друга. В результате перенос приложений в рамках виртуализации происходит максимально просто и естественно.

Итак, вторая тенденция - унификация серверов, максимальная унификация компонентов серверной инфраструктуры. Все отличительные характеристики серверов уходят в состав глобальной инфраструктуры, и компания получает возможность управлять всей инфраструктурой, а не отдельными серверами. И потребители всё чаще думают не об отдельных серверах, а о создании инфраструктуры из блейд-решений. Все основные вендоры (НР, IBM, SUN, DELL, Fujitsu, NEC и др.) выпускают собственные блейд-решения, в разных областях есть свои лидеры, но общий уровень достаточно высок. К этим решениям прилагается специальное ПО, которое позволяет общаться с ними просто и удобно (связывать между собой отдельные серверы и части внешнего дискового массива, проверять работоспособность системы, просматривать текущее состояние компонентов), чаще всего с помощью графического интерфейса.

Третья, достаточно важная, тенденция связана с общим подходом компании к управлению приложениями. Их можно либо консолидировать на одной машине, либо распределить по большому горизонтальному парку машин. Можно пытаться пойти и по какому-то среднему пути.

Современный кризис заставляет всех думать о максимально эффективном пути использования ИТ-инфраструктуры, в том числе, и о консолидации своих серверных систем. Понятно, что стандартизация и единая структура управления позволяет существенно экономить при большом парке серверов.

Если у вас есть какие-то обширные базы данных о вкладчиках по разным городам или какие-то биллинговые системы, то встает вопрос – как их консолидировать? Делать одну глобальную базу данных или несколько баз данных, расположенных на одном сервере? Сейчас появилась очень интересная возможность, которая возвращает компании к стратегии горизонтальной консолидации.

Если раньше мы говорили о том, что есть два различных подхода – горизонтальное или вертикальное масштабирование, то теперь становится ясно, что в некоторых ситуациях возможности вертикального масштабирования достигают своего предела. Сосредоточить все приложения и все данные в одной системе становится очень дорого и сложно.

Давайте рассмотрим пример работы телекоммуникационного оператора, у которого есть биллинговая система, которая базируется на информации об абонентах, хранящейся в базе данных. Она может складываться из баз данных по разным городам. Вся эта информация хранится на отдельной СХД и какай-то крупный сервер (обычно это пара серверов в кластере) с ней работает. При стремительном росте числа абонентов наступает такой момент, когда мощность системы просто нельзя будет увеличивать. Существует физический предел масштабирования сервера. Вспомните ситуацию с телефонными кодами города Москвы: в какой-то момент цифры просто кончилось и пришлось к ним добавлять префикс (495) или (499). Также и в компьютерах – не хватает мощности.

Возникает естественный вопрос: а нужно ли всё стараться консолидировать именно на одном сервере? Возможно было бы правильно логически разделить данные не связанные между собой на части и запустить несколько копий одного приложения на менее крупных серверах, каждый из которых работал бы со своей порцией данных. С другой стороны, стремительно развивается тенденция роста количества ядер в одном процессоре и мощность процессора в серверах стандартной архитектуры. Если раньше в стандартном многопроцессорном сервере было четыре одноядерных процессора – всего четыре ядра, то четыре года назад появились двухядерные, а теперь и четырёхядерные процессоры, и шестиядерные процессоры. Сейчас Intel готовится к выпуску восьмиядерной версии процессора, это значит, что в том же 4-х процессорном сервере будет уже 32 ядра. Таким образом, сейчас в стандартной «коробке» одного сервера помещается мощность, которая раньше находилась в двух больших шкафах. Конечно, в больших системах больше надёжность, но энергопотребление крупных систем существенно выше, а производительность такая же как у компактных стандартных серверов. И эта тенденция в будущем только продолжится. Какой же можно сделать вывод?

Существенно растёт производительность и надёжность серверов стандартной архитектуры и возможности горизонтального масштабирования, на это уже просто нельзя не обращать внимания. Для многопроцессорных систем есть некоторое «магическое» число 8, после которого уже сложно организовывать связи между процессорами и обмен информации между ними. Можно сделать сервер и с большим числом процессоров, но это уже требует очень серьёзных усилий на дизайн, проверку и отладку системы, а, значит, и существенно более высоких затрат. А в условиях экономического кризиса и стремительного роста объёмов информации и потребностей в мощности становится разумным искать другой путь.

Перед крупными компаниями встает дилемма: либо выкладывать полмиллиона или миллион долларов за модернизацию своего мощного и надёжного единого решения, либо поменять его на несколько новых, например, четырехпроцессорных серверов. Такой полностью укомплектованный сервер стоит около 100-150 тысяч долларов. Компания может приобрести их два или три и сэкономить немало средств, распределив все свои приложения между ними. Причём их производительность будет расти без серьёзных ограничений.

Сегодня разрыв в производительности между системами high-end (системы на процессорах Itanium и RISС) и mid-range (на стандартных архитектурах х86) сокращается, а цены по-прежнему очень существенно различаются. Стоит отметить и то, что системы на стандартных архитектурах х86 обретают многие свойства систем высшего уровня (надёжность, доступность, управляемость). В них переходят такие технологии, гарантированная доступность всех компонент, взаимозаменяемости, «горячей» замены компонент и т.д. Естественно, они по-прежнему уступают по этим параметрам системам high-end, но соотношение цена/качество стремительно меняется в пользу более дешёвых систем, прежде всего за счёт появления и развития многоядерных процессоров, увеличению количества ядер в одном кристалле.

Это совершенно новая тенденция на рынке, она характерна для всех производителей серверов и приводит к созданию идеологически нового класса оборудования, когда стандартные недорогие системы позволяют решать задачи самого высокого уровня. Единственное, что сейчас сдерживает компании от реализации этой тенденции, это требования к операционным системам. Серьезные приложения требуют под собой надёжных и серьёзных операционных систем промышленного класса UNIXа, ОpenVMS и т.п. Появление промышленного UNIXа на системах архитектуры х86 может существенно изменить ситуацию. Здесь уместно упомянуть, что компания Intel активно работает в проекте использования операционной системы Solaris на системах х86. Ещё раз хочу подчеркнуть, что для приложений класса mission-critical рынок high-end систем продолжит своё существование, но чуть менее важные business-critical приложения будут постепенно переходить на серверы стандартной архитектуры.

Очень интересно, что эта тенденция существует на рынке в самых разных формах. Некоторые вендоры начинают выпускать даже системы high-end в идеологии блейд-решений. У них появляются идеологии и технологии инфраструктуры, в рамках которой сосуществуют как решения х86, так и другие (Itanium или RISС). Компания Intel говорила об этом ещё несколько лет назад, стандартизуя инфраструктуру – технологии интерконнекта и т.п. – над которыми можно надстраивать любые сервера, от однопроцессорных и «блейдов» до многопроцессорных систем на базе Itanium. Такой подход позволяет экономить на всех этапах разработки, развития и поддержки решения – от дизайна и производства до тестирования и эксплуатации. Это естественно: любое стандартное решение дешевле уникального.

Итак, какую тенденцию хотелось бы обозначить в итоге. Во-первых, high-end-решения начинают использовать инфраструктурную подложку стандартных решений, а стандартные решения заимствуют из мира high-end многие функции надёжности и управляемости. Такие взаимозаимствования, например, очень характерны для многих решений компаний IBM и НР.

Есть ещё и интересные локальные тенденции на конкретных вертикальных рынках. Когда строится серверная инфраструктура для Интернет сервис-провайдера – центры обработки данных для ISP, для них характерен определённый тип используемого оборудования. Это высокая стандартизация применяемого оборудования, иначе говоря, высокий уровень его «безликости» и взаимозаменяемости, а вот требования к надёжности существенно ниже, чем для крупных корпораций. Если у какого-нибудь поисковика на время выйдет из строя один из серверов, это печально, но не смертельно. Даже при полной утрате какого-то объёма информации потери бизнеса нельзя сравнить с аналогичной ситуацией в банке. Поэтому для телекоммуникационного рынка появляются интересные решения вендоров, которые сочетают в себе идеологию блейд-систем и дешевизну стандартных серверов. И что особенно важно, это решение становится дешёвым не только по ценам закупки, но и по общей стоимости владения (что даже важнее).

Такие решения очень популярны, например, у компаний развивающих компьютерные социальные сети, поисковики, другие Интернет-сервисы, причём не только в России, но и во всём мире. Именно поэтому такие специализированные решения начинают создавать самые разные вендоры. Такие решения обладают своеобразной «матричной» структурой: они дешёвые с полностью взаимозаменяемыми элементами, но структура у них не полностью объединённая в отличие от блейд-систем, да и надёжность у них поменьше.

Компания Intel очень внимательно следит за всеми тенденциями на рынке и предлагает процессорные решения для различных сегментов рынка. Сейчас у нас есть четырёх и шестиядерные процессоры, а в следующем году появятся восьмиядерные процессоры. Есть ощущение, что именно появление на рынке восьмиядерных процессоров для многопроцессорных систем начнет «раскачивать» рынок high-end систем.

Кстати, еще одна из очень интересных тенденций на рынке сегодня – это перенос всё большего количества функций с уровня ПО на уровень оборудования. К примеру, виртуализация не так давно была реализована только на уровне ПО, а теперь существенная её часть реализована в аппаратуре (процессор, чипсет, подсистема ввода/вывода). В будущем процессоры и их окружение будут вбирать в себя всё больше логики и функций из тех что сейчас реализуются в ПО.

Перечисленные тенденции являются ведущими на рынке, и к ним стремятся адаптироваться и вендоры, и пользователи, и производители ПО.

Николай Местер, директор по корпоративным проектам Intel в России (запись беседы: Александр Семёнов)

Искусственный интеллект от Intel: мечты и реальность

Искусственный интеллект от Intel: мечты и реальность. Статья Владислава Боярова

16-я ежегодная конференция «КОСС Плюс» – возраст зрелости

16-я ежегодная конференция «КОСС Плюс» – возраст зрелости. Статья Владислава Боярова