A infraestrutura hiperconvergente (HCI) é uma abordagem arquitetônica que integra em um único sistema ou plataforma os recursos de computação, armazenamento e rede necessários para executar aplicativos e cargas de trabalho. Em vez de utilizar componentes de hardware separados, como servidores, sistemas de armazenamento e redes, uma infraestrutura hiperconvergente combina esses elementos em uma fazenda de servidores altamente integrada.
A gestão de uma infraestrutura hiperconvergente é feita por meio de software. Utiliza-se uma camada de software de gerenciamento centralizado que fornece uma visão unificada de todos os recursos e permite gerenciá-los com eficiência. Essa camada de software também pode incluir recursos como virtualização, replicação de dados, deduplicação e compactação de dados, migração de máquinas virtuais, entre outros.
Muitos gestores de TI recomendam sua implementação nas empresas devido aos benefícios que oferece. No entanto, também surgem perguntas como: em que ela difere da infraestrutura tradicional? Vale a pena implementá-la em minha empresa? Com base nessas perguntas, destacamos alguns pontos relevantes abaixo.
No mundo da TI, o termo "infraestrutura" é usado para se referir ao conjunto de componentes de hardware e software que servem de base para que as aplicações que as empresas utilizam para desenvolver seus negócios funcionem.
Quando falamos de infraestrutura hiperconvergente, o termo "infraestrutura" refere-se aos componentes mínimos necessários para executar um aplicativo. Por exemplo, para que um navegador funcione, o computador deve ter capacidade de processamento, memória e armazenamento suficientes. Em um centro de dados, temos os mesmos componentes em uma escala muito maior.
Entendendo uma infraestrutura “tradicional”
Em uma infraestrutura "tradicional", a potência de processamento e a memória são fornecidas por servidores físicos, enquanto o armazenamento é realizado por meio de componentes de armazenamento específicos (Array SAN). Além disso, é necessário um componente (switch SAN) que conecte o armazenamento aos servidores, permitindo o fluxo de dados. Isso acontece quando temos dois ou mais servidores físicos que precisam acessar um armazenamento comum a ambos. O termo SAN provém da terminologia de armazenamento, onde existem outros tipos como NAS e DAS.
Assim, temos três componentes principais: servidores, switches SAN e Array SAN, que fornecem uma unidade básica de infraestrutura para a execução de aplicativos. Quando se trata de administrar e gerenciar adequadamente esses componentes, é necessário ter um conhecimento muito específico de todas as suas tecnologias, bem como ferramentas de gerenciamento específicas para cada um deles. Para isso, precisamos de pessoal técnico com conhecimentos que abranjam todos os produtos de nossa "solução tradicional", o que encarece nossa infraestrutura no dia a dia, tanto pelo número de técnicos necessários quanto pela formação e atualizações que eles exigem.
Outro aspecto importante a ser considerado nas infraestruturas tradicionais são os pontos únicos de falha, que nos obrigam a redundar componentes físicos e adicionar software, o que aumenta ainda mais a complexidade da gestão do ambiente, além do custo extra que essas adições acarretam.
Fonte: Profesional Review
Origem da infraestrutura hiperconvergente
Para mitigar essa situação, surgiram as infraestruturas convergentes, onde o mesmo fabricante propunha o mesmo que na opção anterior, mas de forma unificada e centralizada, simplificando a administração, gestão e operação da infraestrutura, mantendo todos os componentes físicos de uma solução de infraestrutura tradicional.
NNo entanto, esse sistema de componentes separados não conseguia mais atender às necessidades atuais dos ambientes de nuvem em termos de facilidade de gerenciamento e economia. Assim, em 2012, surgiram as infraestruturas hiperconvergentes ou "HCI" (Infraestrutura Hiperconvergente).
Se um servidor físico pode transportar armazenamento (DAS), por que não coletar por meio de software o armazenamento de vários servidores para formar uma única entidade de armazenamento que é fornecida de forma contínua e unificada como uma matriz SAN?
A hiperconvergência é exatamente isso, unindo vários servidores físicos que já forneciam capacidade de processamento e memória, agora fornecendo armazenamento e adicionando uma camada de software que apresenta todos os discos de todos os servidores como uma única entidade de armazenamento.
Antes da hiperconvergência, devido ao fato de muitos data centers possuírem múltiplos sistemas de armazenamento, foram desenvolvidas soluções de armazenamento definidas por software (SDS, Software Defined Storage), onde o software que é executado em um nó de armazenamento central pode ser agrupado em uma entidade lógica que abrange vários gabinetes físicos. No entanto, a realidade é que essa abordagem não simplificou a infraestrutura de um data center, mas adicionou ainda mais complexidade e custo.
Outro elemento que favoreceu a hiperconvergência é o fato de as conexões de rede (Ethernet) de alta velocidade (10 GB ou mais) terem se tornado populares e acessíveis o suficiente, permitindo que a transferência de dados (bits) entre discos em um sistema hiperconvergente seja rápida o suficiente para competir com um sistema SAN tradicional e melhorar seu desempenho.
Gerenciando o armazenamento hiperconvergente
Com sistemas hiperconvergentes, eliminamos dois componentes que introduziam complexidade e custo: os switches SAN e os Arrays SAN. No entanto, surge um novo componente para gerenciar: o armazenamento hiperconvergente.
Contando inteiramente com servidores que fornecem os discos necessários, alguns fabricantes desenvolveram um sistema de gerenciamento que inclui servidores, armazenamento e até a camada de virtualização de servidores, como é o caso da Nutanix com seu software hiperconvergente AOS. Enquanto outros adicionaram a camada hiperconvergente ao seu sistema de virtualização de servidores de maneira integrada, como a VMware com seu software hiperconvergente vSAN.
Vantagens da infraestrutura hiperconvergente
- Facilidade de implementação: os sistemas HCI originalmente incluíam "Assistentes" para implantar uma solução completa em questão de horas. Realiza-se uma configuração inicial bastante básica em cada um dos servidores que formarão a unidade HCI e, em seguida, o assistente executa as etapas necessárias em cada um dos servidores para implantar a solução HCI completa. O mesmo se aplica às expansões.
- Gestão simplificada: por ser uma solução definida por software, as tarefas que antes eram complexas e complicadas foram incorporadas e transformadas em tarefas mais simples. Além disso, o ambiente foi preparado para que, a partir do console de gerenciamento, seja possível automatizar tarefas de administração e operação. Além disso, as infraestruturas hiperconvergentes também incorporam APIs para permitir a integração e o gerenciamento da infraestrutura a partir de um portal global de gerenciamento de ativos de TI.
- Atualização constante sem interrupção do serviço: embora dependa do fabricante da solução HCI, esses sistemas foram projetados para realizar as atualizações necessárias em todo o sistema, desde a BIOS dos servidores físicos até uma nova funcionalidade ou um patch para um problema, de maneira muito simples, sempre com a premissa de que o serviço que estão fornecendo não deve ser interrompido e com a premissa de um "clique" para realizar as atualizações.
- Escalabilidade: aqui é feita por meio do "scale-out" ou escalabilidade horizontal, simplesmente adicionando mais servidores e incorporando-os ao conjunto HCI. Esses servidores adicionarão mais capacidade de processamento e armazenamento à nossa infraestrutura HCI.
- Disponibilidade do ambiente: os ambientes HCI foram projetados para serem tolerantes a falhas nos componentes que compõem a infraestrutura, tanto os discos do servidor quanto os próprios servidores. Pelo menos a falha de um servidor completo é suportada sem interrupção do serviço e sem a necessidade de configurar nada para a alta disponibilidade.
- Recuperação de desastres: os principais fornecedores de HCI incorporaram recursos nativos que nos permitem projetar uma solução de recuperação para quando ocorre um desastre no data center principal. Essa virtualização do armazenamento permite que qualquer tipo de dado do ambiente HCI seja replicado em outro ambiente HCI e esteja pronto para entrar em serviço se necessário.
- Velocidade de acesso ao disco: com um sistema HCI bem configurado, praticamente esquecemos os problemas de IOPs (transferência de dados de um sistema de armazenamento para o programa que precisa desses dados) que tínhamos anteriormente com os armários tradicionais. Sendo um sistema baseado em software, foram introduzidas técnicas (cache RAM, nivelamento com SSDs, posicionamento dos dados perto da fonte que os utiliza, etc.) que eliminaram os gargalos tradicionais.
- Redução de custos: esse tipo de plataforma permite reduzir os custos graças às vantagens explicadas acima. Seja em termos de tempo, pessoal e infraestrutura. Na verdade, essa redução não só significa que é mais barato em comparação com a solução tradicional, mas também nos oferece novas possibilidades a um custo menor, como a replicação entre data centers.
Esperamos ter esclarecido qualquer dúvida sobre esse sistema. No entanto, se você tiver alguma pergunta adicional ou estiver pensando em implementar um sistema de infraestrutura hiperconvergente em sua empresa, no Grupo Serban, em conjunto com a Nutanix, oferecemos essa demonstração onde você pode experimentar o software Nutanix, lançar uma plataforma HCI e conferir por si mesmo todas as funcionalidades e benefícios que ela pode oferecer.
