La infraestructura hiperconvergente (HCI) (HyperConverged Infraestructure) es un enfoque arquitectónico que integra en un solo sistema o plataforma los recursos de cómputo, almacenamiento y redes necesarios para el funcionamiento de aplicaciones y cargas de trabajo. En lugar de utilizar componentes de hardware separados, como servidores, sistemas de almacenamiento y conmutadores de red, una infraestructura hiperconvergente combina estos elementos en un conjunto de servidores altamente integrados.
La gestión de una infraestructura hiperconvergente se realiza a través de software. Se utiliza una capa de software de gestión centralizada que proporciona una vista unificada de todos los recursos y permite administrarlos de manera eficiente. Esta capa de software también puede incluir características como virtualización, replicación de datos, deduplicación y compresión de datos, migración de máquinas virtuales, entre otras.
Muchos los responsables de IT recomiendan implementarla en sus empresas por todos los beneficios que aporta. Sin embargo, también hay cierta confusión sobre esta solución y es normal que surjan cuestiones como: ¿en qué se diferencia de la infraestructura tradicional? ¿merece la pena implementarla en mi compañía? Te contamos algunas de las claves para entender este sistema.
En el mundo IT, el término infraestructura se usa para referirse al conjunto de componentes hardware y software que sirven de base para que puedan funcionar el software que usan las empresas para desarrollar su negocio.
Cuando hablamos de infraestructura hiperconvergente, el término “infraestructura” hace referencia a los componentes típicos mínimos necesarios para hacer funcionar una aplicación. Por ejemplo, para que un navegador funcione, el ordenador debe tener un procesador, memoria y almacenamiento suficiente. En un centro de proceso de datos, tenemos los mismos componentes a mucha mayor escala.
Entendiendo la infraestructura “tradicional”
En una infraestructura "tradicional”, el cómputo o procesador y la memoria son proporcionados por servidores físicos, el almacenamiento por componentes específicos de almacenamiento (cabinas SAN) y, adicionalmente, se necesita un componente (switch SAN) que conecta el almacenamiento con los servidores y permita el flujo de los datos; esto ocurre cuando tenemos dos servidores físicos o más, que necesitan acceder a un almacenamiento común a ambos. El término SAN viene de la terminología de almacenamiento, donde hay otros tipos como NAS y DAS.
Así, tenemos tres componentes principales: servidores, switches SAN y cabina SAN, que proporcionan una unidad de infraestructura básica para ejecutar aplicaciones. A la hora de administrar y gestionar correctamente estos componentes, debemos tener conocimientos muy específicos en todas sus tecnologías, así como herramientas específicas de gestión de cada uno de ellos. Para ello, necesitaremos personal técnico con conocimientos que abarquen todos los productos de nuestra “solución tradicional”, lo que encarece el día a día de nuestra infraestructura, tanto por cantidad de técnicos que necesitamos como las necesidades de formación y puesta al día que requieren.
Otro aspecto importante a tener en cuenta en las infraestructuras tradicionales son los puntos únicos de fallo, que nos obliga a redundar componentes físicos y a añadir software, lo que aumenta todavía mas la complejidad de gestión del entorno, además del sobrecoste que suponen estos añadidos.
Fuente: Profesional Review
Origen de la infraestructura hiperconvergente
Para paliar esta situación aparecieron primero las infraestructuras convergentes, donde un mismo fabricante proponía lo mismo que en la opción anterior pero de manera unificada y centralizada, simplificando la administración, gestión y operación de la infraestructura, aunque manteniendo todos los componentes físicos de una solución tradicional.
Sin embargo, este sistema de componentes separados ya no podía satisfacer las necesidades actuales de los grandes entornos cloud en cuanto a sencillez de gestión y eficiencia en costes. Así, en 2012 surgieron las infraestructuras hiperconvergentes o “HCI” (Hyper Converged Infrastructure).
Si un servidor físico puede llevar almacenamiento (DAS) ¿por qué no juntar por software el almacenamiento de varios servidores para que formen una entidad única de almacenamiento que se ofrece de manera integral y unificada como una cabina SAN?
Precisamente esto es la hiperconvergencia, unir varios servidores físicos que ya aportaban cómputo y memoria, aportar ahora el almacenamiento, y añadirle una capa de software que nos presentan todos los discos de todos los servidores como una única entidad de almacenamiento.
Antes de la hiperconvergencia, y debido a que en muchos CPDs se encontraban múltiples sistemas de almacenamiento, se desarrollaron las soluciones de almacenamiento definido por software (SDS, Software Defined Storage), donde mediante software corriendo en un nodo de almacenamiento central se podía agrupar en una entidad lógica diversas cabinas físicas. Pero la realidad es que no simplificaba la infraestructura de un CPD , sino que añadía aún más complejidad, y coste.
Otro elemento que ha favorecido la hiperconvergencia es el hecho de que las conexiones de red (Ethernet) de muy alta velocidad (10 GB o más) han popularizado y abaratado lo suficiente, permitiendo que los movimientos de datos (bits) entre los discos de un sistema hiperconvergente sean lo suficientemente rápidos para competir con un sistema SAN tradicional y mejorar sus rendimientos.
Gestionando el almacenamiento hiperconvergente
Con los sistemas hiperconvergentes hemos eliminado dos componentes que introducían complejidad y coste: los switches SAN y las cabinas SAN. No obstante, aparece un nuevo componente a gestionar: el almacenamiento hiperconvergente.
Al depender totalmente de los servidores que proporcionan los discos necesarios, algunos fabricantes han desarrollado un sistema de gestión para que incluya tanto servidores como almacenamiento, e incluso la capa de virtualización de servidores como es el caso de Nutanix con su software hiperconvergente AOS; mientras que otros han añadido a su sistema de virtualización de servidores la capa de hiperconvergencia de manera integrada, como VMware con su software hiperconvergente vSAN.
Ventajas de la infraestructura hiperconvergente
- Facilidad de despliegue: Los sistemas HCI han incluido de origen “Wizards” para realizar los despliegues de una solución completa en horas. Se hace una configuración inicial muy básica de cada uno de los servidores que formarán la unidad HCI y luego el asistente realiza los pasos necesarios en cada uno de los servidores para desplegar la solución completa HCI. Igualmente ocurre con las ampliaciones.
- Gestión simplificada: Al ser una solución definida por software, se han englobado en tareas sencillas tareas que antes eran complejas y complicadas, y a su vez se ha preparado el entorno para desde la consola de gestión poder automatizar tareas de administración y operación. Además, también incorporan APIs para poder integrar y gestionar la infraestructura HCI desde un portal global de gestión de los activos IT.
- Siempre al día sin disrupción del servicio: Aunque depende del fabricante de la solución HCI, se han preparado para realizar las actualizaciones necesarias en todo el sistema, desde la BIOS de los servidores físicos a una nueva funcionalidad, o un parche para un problema, de una manera muy sencilla, siempre teniendo en cuenta que no se debe parar el servicio que están proporcionando, y con la premisa de “un solo click” para realizar las actualizaciones.
- Escalabilidad: Aquí se hace mediante “scale-out” o escalado horizontal, simplemente añadiendo más servidores e incorporándolos al conjunto HCIin” y con las facilidades incluidas en la consola de gestión. Estos servidores nos añadirán más cómputo y almacenamiento a nuestra infraestructura HCI.
- Disponibilidad del entorno: Los entornos HCI se han diseñado para ser tolerantes a fallos en los componentes que conforman la infraestructura, tanto discos de servidores como servidores completos. Como mínimo se soporta la caída de un servidor completo sin disrupción en el servicio, y sin necesidad de configurar nada en alta disponibilidad.
- Recuperación ante desastres: Los fabricantes top de HCI han incorporado de manera nativa funcionalidades que nos permiten diseñar una solución de recuperación para cuando ocurra un desastre en el CPD principal. Esta virtualización del almacenamiento permite tener cualquier tipo de dato del entorno HCI replicado en otro entorno HCI y preparado para entrar en servicio en caso de necesidad.
- Velocidad en el acceso a disco: Con un sistema HCI bien configurado prácticamente nos olvidamos de los problemas de IOPs (transferencia de datos desde un sistema de almacenamiento al programa que necesita esos datos) que antes teníamos con las cabinas tradicionales. Al ser un sistema basado en software se han introducido técnicas (caché en RAM, tiering con SSDs, posicionamiento de los datos cerca de la fuente que los usa, etc.) que han eliminado los tradicionales cuellos de botella.
- Reducción de costes: Este tipo de plataformas permiten reducir los costes gracias a las ventajas explicadas anteriormente. Ya sea en tiempo, personal e infraestructura. De hecho, esta reducción no implica únicamente que sea más económica frente a solución tradicional, sino que además nos ofrece nuevas posibilidades a un menor coste, como la replicación entre CPDs.
Esperamos haber aclarado las posibles dudas sobre este sistema. No obstante, si tienes alguna consulta adicional o estás planteándote implementar un sistema de infraestructura hiperconvergente en tu empresa, en Serban Group junto con Nutanix ponemos a tu disposición esta demo donde podrás experimentar el software Nutanix, poner en marcha una plataforma de HCI y comprobar tú mismo todos los beneficios que puede ofrecer.
