Revoluční proměny moderních datových center

Abyste mohli žít, musíte mít srdce. Ale silné srdce je k ničemu bez zdravých tepen a žil. A ani to vám nebude příli...


Abyste mohli žít, musíte mít srdce. Ale silné srdce je k ničemu bez zdravých
tepen a žil. A ani to vám nebude příliš užitečné bez dobrého mozku. To samé
platí pro nová firemní datová centra. Vyspělá výpočetní síla v srdci firmy může
přijít nazmar, pokud není optimalizována šířka pásma, inteligence a řízení
síťového provozu.
S využitím chytřejších infrastruktur mohou sítě, datová centra a ukládání dat
fungovat jako jednotný systém, s jehož pomocí lze efektivně dodávat data
aplikacím přesně podle jejich požadavků.
"Sítě otevírají mnoho příležitostí v oblasti datových center, kde budou
zařízení navzájem provázána způsoby, kterými to dříve nebylo možné," řekl na
prosincové konferenci analytiků John Chambers, CEO firmy Cisco. Vzápětí popsal,
jak těsně lze integrovat sítě s výpočetními zdroji za účelem transparentní
podpory serverů, ukládání dat a datových aplikací.
Dosažení takové transparentnosti sítě bude vyžadovat technologie, jako je MPLS
(Multi-Protocol Label Switching), inteligentní řízení a akcelerace provozu nebo
integrace SAN (Storage-Area Networks) a LAN sítí. "Neustále rostoucí požadavky
na šířku pásma v datových centrech a klesající ceny gigabitových zařízení budou
znamenat přijetí 10Gb páteřních technologií," říká Jay Pultz, viceprezident
výzkumu společnosti Gartner. "Velká šířka pásma nikdy nevyjde z módy," dodává.

Levnější alternativa
Výzkumní pracovníci Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) při
University of California a Department of Energy s výše uvedeným tvrzením Jaye
Pultze souhlasí. LLNL přechází ve svých datových centrech od monolitických
platforem pro supercomputing s mnoha víceprocesorovými servery na clustery
běžných serverů. Během tohoto procesu zjistili, že je rovněž nutný upgrade
sítě. "Nasazení rozsáhlých serverových clusterů s gigabitovými síťovými kartami
nás donutilo využít na páteřní síti 10Gb přepínače od firmy Cisco," říká Dave
Wiltzius, vedoucí síťové divize LLNL.
Navíc nyní testují 10Gb síťové karty pro servery a doufají, že v brzké době
poběží některé serverové clustery právě na 10Gb síti. Stovky dvoua čtyřcestných
clusterů počítačů na platformě Intel/Linux se nyní ukazují jako výkonnější a
levnější než tradiční superpočítače.
Spolu s novou architekturou datových center chtějí Wiltzius a jeho kolegové
vytvořit ze sítě lépe konfigurovatelný virtuální prostředek. Proto LLNL využila
MPLS, standard pro QoS na třetí vrstvě, který dovoluje značkování a směrování
paketů jakožto jednotlivých toků napříč IP sítí. MPLS, které nyní v LLNL
začínají využívat na páteřních přepínačích, dovolí jednodušší rozdělení,
prioritizaci a zabezpečení datových proudů na 10Gb páteři. MPLS také umožní
vytváření miniaturních virtuálních laboratoří a datových center "on the fly" s
využitím ohromné šířky pásma, která je k dispozici v jádru sítě.
"Velká šířka pásma je ohromně užitečná, ale chtěli bychom ji rozdělit, a
vyřešit tak interní potřeby týkající se bezpečnosti a také potřeby soukromí
jednotlivých uživatelů, s nimiž máme uzavřeny smlouvy o úrovni služeb,"
vysvětluje Wiltzius.

Rychlejší data
Také v Massachusetts General Hospital (MGH) s sebou přinesl přechod na nové
datové centrum nové výzvy. Oddělení radiologie v MGH zaznamenalo po přechodu na
bezfilmové zobrazovací systémy ohromný nárůst požadavků na ukládací kapacitu.
Nyní se veškeré rentgenové snímky, výsledky magnetické rezonance či
tomografických vyšetření vytvářejí a ukládají v digitální podobě. "Při počtu
450 vyšetření ročně to bez komprese představuje objem 18 TB každý rok," říká
Tom Schultz, šéfinženýr pro lékařské snímkování.
Nemocnice využívá k archivaci snímků cluster DLT (Digital Linear Tape)
mechanik. Ten ale ztěžuje lékařům práci při stahování snímků a práci s nimi.
"Pokud lékař sedí u počítače a chce zobrazit snímek, musí čekat zhruba 2-6
minut, než jej bude mít k dispozici," vysvětluje Schultz. K datům z DLT
mechaniky nelze přistupovat tak rychle jako například k souborům uloženým na
pevných discích. Nedokonalý systém tak zkracuje čas, po který se lékaři během
dne mohou věnovat pacientům.
MGH proto podle Schultze spolupracuje s dodavatelem snímkovacího systému na
vytvoření lepší technologie vyvážení zátěže při archivaci snímků. MGH krom toho
zvažuje i diskový archivační systém od firmy ExaGrid, který by umožňoval
ukládání snímků na poli běžných disků, které je umístěno kdekoliv v rámci IP
sítě. Disky by bylo možno spravovat jako logické svazky pro ukládání dat, jež
lze virtuálně přesouvat a rekonfigurovat. Systém firmy ExaGrid by mohl
uchovávat studie v semi-archivované podobě, takže by je bylo možno rychle
vyvolat. A jelikož disky lze umístit na libovolné místo sítě, mohla by MGH
replikovat své datové sklady prostřednictvím WAN.
"Doufáme, že s pomocí firmy ExaGrid získáme jednotné místo pro ukládání
snímků," poznamenává Schultz. To nám umožní nasadit zařízení NAS
(Network-Attached Storage), která dovolí bezproblémové rozšiřování kapacity,"
dodává.

Konsolidace
IT šéfové rodinného obchodního řetězce Boscov měli od samého počátku zálibu v
mainframech. Ani dnes, kdy přemýšlejí o přeměně datového centra ve
flexibilnější zdroj sloužící lépe potřebám podnikání, se na tom prakticky nic
nezměnilo: mainframe považují za důležitější než kdy předtím.
Pro ty, kteří považují mainframy za dinosaury, to může být překvapením. Ale
pokud zvažujete, které výpočetní platformy jsou nejvhodnějším řešením pro
podporu nových datových center, pak vidíte, že se tito veteráni mají k světu.
"Mainframy zde zůstanou, ale jejich role se bude výrazně lišit od té, kterou
vykonávají dnes," říká Joe Poole, technický ředitel firmy Boscov. Využití
mainframů se přesune od tradičního dávkového zpracování směrem k flexibilnímu
řešení úloh. Ve firmě Boscov se například také snaží o spojení Linuxu a
mainframů.
Linux nasadili v roce 2001 na mainframe IBM s900 a začali také s přechodem od
Windows NT serverů na nový open source operační systém. Takto se podařilo
zkonsolidovat zhruba 40 z celkem 70 serverů na jeden mainframe.

Na vyžádání
Umožnit tok obchodních procesů bez ohledu na hardware a operační systém je
myšlenka, na níž spočívají strategie výrobců, směřující k sdružování
počítačových zdrojů, rostoucích a zmenšujících se v závislosti na požadovaném
výkonu. Systémoví dodavatelé pilně propagují své on-demand programy například
HP svůj Adaptive Enterprise, IBM zase eBusiness on Demand a Sun N1 avšak
analytici tvrdí, že tento koncept je ještě několik let realitou nestane. Proto
by se podle nich v současné době měli uživatelé soustředit na vybudování
klíčových výpočetních platforem, které se v případě realizace výše uvedeného
konceptu stanou jeho základem.
Pokud jde o firmu Boscov, ta zvažuje nákup mainframové on-demand kapacity od
firmy IBM a virtualizaci svých serverů s Windows. Podobné technologie sníží
zátěž v oblasti správy systémů a současně zajistí pokračování komunikace mezi
servery a mainframem i efektivní využití infrastruktury. Pro Poola je to
nutností, neboť očekává nárůst počtu transakcí spolu s příchodem nových
technologií, jako je RFI (Radio Frequency Identification) či WLAN, do 39
obchodů, jež jsou součástí tohoto řetězce.

Krok za krokem
Vedoucí IT pracovníci mají na výběr mezi řadou klíčových možností, jak proměnit
stávající datová centra v infrastrukturu, kterou lze snáze spravovat a která
bude schopna podporovat webové služby. Mezi reálné možnosti lze zahrnout
standardní 64bitové serverové platformy, serverové clustery, blade servery,
grid computing a virtualizaci serverů.
Analytici a pozorovatelé se domnívají, že podobná rozhodnutí jsou činěna krok
za krokem, vytvářejí se pilotní projekty, jež slouží k ověření toho, která
technologie kde funguje a jakým způsobem mohou jednotlivé součásti datových
center spolupracovat jako integrovaný celek.
"Při rozhodování je třeba vytvořit rozhodovací strom, který bude vypadat
například takto: Chci přejít od víceprocesorových strojů ke škálovatelnějšímu
řešení? Pokud ano, jak mohu využít Linux či clustery, k jakým účelům mohu
využít databázové funkce v clusterovém prostředí?" říká Vernon Turner,
viceprezident skupiny pro globální podniková serverová řešení společnosti IDC.
"Takto rozdělíte své datové centrum na nejmenší komponenty, které je možno
spravovat. To je důležité, neboť ve funkčním prostředí bude nutné, abyste byli
schopni pracovat s co nejmenšími přírůstky."

Grid v knihách
Šéfové IT vydavatelství finanční literatury Bowne & Co. si byli vědomi toho, že
musejí vyřešit neefektivní využívání serverů. Avšak rozhodli se, že problém
budou napravovat po jednotlivých aplikacích.
Firma vybudovala kapacity dostatečné k tomu, aby byly schopny zvládnout
zátěžové špičky při čtvrtletních a ročních finančních závěrkách, avšak v
důsledku toho byly servery po většinu roku nedostatečně využity.
"Vydavatelství proto zvažovalo využití blade serverů, nicméně po pečlivé
analýze požadavků aplikací a možností infrastruktury se rozhodlo, že lepším
řešením by byla gridová architektura," vysvětluje CIO firmy, Ruth Harencharová.
Nejprve se rozhodli nasadit grid v malém měřítku.
Ve spolupráci s IBM a dodavatelem softwaru pro gridy, firmou DataSynapse,
Harencharová ověřila, že bude určitá část proprietární aplikace pro sazbu v
gridovém prostředí optimálně fungovat. Následně bylo stanoveno, které servery
mají být pro grid využity, a to na základě jejich aplikační zátěže a využití.
"Museli jsme najít servery s podobnou konfigurací a stejným operačním systémem
podle našeho názoru bylo nutné omezit počet proměnných pro tento pilotní
projekt na minimum," vysvětluje Harencharová.
Po provedení migrace aplikace z Dell Power Edge 1150 na grid dvou serverů Power
Edge 2650 se podle CIO doba nutná pro zpracování snížila o polovinu. V dalším
kroku plánují rozdělení aplikace na grid 10 serverů, čímž by se doba zpracování
měla zkrátit o dalších 40 %.
Před nasazením gridu běžela aplikace na serveru, který byl velmi málo využíván,
a pokud došlo k nárůstu provozu, odrazilo se to na jejím výkonu. Harencharová
říká, že je velmi spokojena se zlepšením výkonu, jehož pomocí gridu dosáhli, a
také si pochvaluje efektivnější využívání hardwaru. Proto plánuje rozšířit
využívání gridové technologie v rámci firemního datového centra.

Na standardech
Pokud dojde na volbu platformy, například na výběr mezi gridy a blade servery,
pak podle některých analytiků mohou problémy v oblasti integrace a flexibility
zapříčinit odložení nasazení malých serverů.
Nedostatek standardů, pokud jde o návrh skříní, způsobuje vázanost na produkty
určitého výrobce. Problémem se mohou stát také ohromné požadavky na příkon,
který kompaktní blade servery potřebují. Chybějící standardy stojí v cestě
vytvoření skutečně adaptivní infrastruktury, avšak na vyřešení problémů s
interoperabilitou se pracuje.
V prosinci loňského roku začala skupina DMTF (Distributed Management Task
Force) pod vedením firem Dell, HP, IBM a Intel studovat možnosti správy
heterogenních serverů bez ohledu na platformu. Skupina plánuje zveřejnění
prvních specifikací počátkem července tohoto roku.
Je zjevné, že datová centra procházejí bouřlivým vývojem a jejich sítě již
neslouží k pouhému vzájemnému propojení serverů a hubů. Spolu s tím, jak se
pohled firem na datová centra mění a firmy je začínají vnímat nikoliv jako
počítačový sál, ale spíše jako strategickou firemní hodnotu, poroste i
důležitost optimalizace datových center.

Výhodná alternativa
Ačkoliv je možnost využívat větší šířku přenosového pásma obecně považována za
pozitivum, v některých případech existují vhodnější řešení. Pro americkou firmu
ShopNBC.com, jednu z těch, které se snaží prosazovat inteligenci v oblasti
datových center, se stalo optimální alternativní volbou použití webové
akcelerace a cache. ShopNBC.com využívá ve svých datových centrech desítky
webových serverů na platformě Windows pro takové akce, jako jsou olympijské
hry, oblíbený televizní seriál Přátelé a další vysílání. "V nedávné době jsme
usoudili, že by bylo přínosné přenesení dat a aplikací, které bylo dosud nutné
stahovat ze serverů v datovém centru, blíže k okraji sítě," vysvětluje Steven
Craig, viceprezident pro interaktivní technologie.
K tomu využívají zařízení pro webovou akceleraci a vyrovnávací paměť v jednom
od firmy NetScaler. "Můžeme tam uložit vysoce statický obsah, jakým je třeba
navigační lišta ShopNBC.com," objasňuje Craig.
Pokud se o dodávání statického obsahu stará cache/akcelerační zařízení, není
třeba nasazovat v datových centrech další servery, které by jinak byly nutné
pro zvládnutí nákupních špiček v průběhu roku či během dalších propagačních
akcí, kdy dochází k nárůstu provozu. "To, čemu chceme zamezit, jsou neustálé
přístupy k databázovému serveru, který má na starosti dodávání dynamického
obsahu," říká Craig.
Zařízení NetScaler používají u ShopNBC.com také pro akceleraci šifrování SSL
(Secure Sockets Layer). Tím, že se o SSL šifrování datového provozu stará síť a
nikoliv jednotlivé servery v datových centrech, docílí ShopNBC.com snížení
zatížení webových serverů ve svých datových centrech a ušetří poplatky za SSL
licence. Ty činí 1 000 dolarů za každý server v datovém centru. "Místo toho,
abychom platili poplatky za desítky SSL licencí, nyní nakupujeme jednu ročně a
využíváme ji pro zařízení NetScaler," pochvaluje si Craig.









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.