Невыносимая тяжесть серверов: к вопросу перехода на модель IaaS02.10.2015 13:03

В 2010 году в журнале «Forbes» было опубликовано интервью с Джоном МакКулом, вице-президентом Cisco, в котором он рассуждает о скором будущем виртуальных дата-центров и даёт удивительно точный прогноз на 2015 год. Действительно, тенденция переносить серьёзные процессы на виртуальные сервера продолжает расти, несмотря на постоянное тиражирование мифов об опасности хранения данных в облаках. Причины такого роста кроются не только в факторах, описанных МакКулом (рост потребления видео-контента, распространение новых типов устройств и стремление компаний выбирать для приложений только необходимые мощности) — существуют не менее интересные составляющие успеха виртуализации.

Облачные сервера vs физические сервера

Облачные технологии проникли во все сферы бизнеса, в том числе в деятельность дата-центров. Если раньше виртуальные машины использовались специалистами для создания тестовых схем и разворачивания инфраструктуры разработчика, то сейчас их арендуют для создания корпоративной инфраструктуры, в том числе офисных приложений, систем учёта клиентов CRM и сложных систем управленческого учёта ERP. Подобное выделение логически изолированного набора вычислительных ресурсов с отвязкой от аппаратной реализации принято называть виртуализацией. Как любой процесс в технологиях, виртуализация имеет свои преимущества и ограничения, которые могут быть связаны с человеческим фактором или строго инженерно обоснованы.

Виртуальная среда не даёт ничего нового в плане задач работы с серверами: остаются вопросы распределения ресурсов, выбора конфигурации, исправления проблем, установки обновлений. Другое дело, что в виртуальной среде эти вопросы решаются проще и оперативнее, чем на физических машинах. Популярность виртуальных серверов обусловлена рядом неоспоримых преимуществ.

Запуск виртуальной машины занимает гораздо меньше времени, чем запуск физического сервера. Фактически компания, испытывающая потребность в виртуализации обращается к дата-центру или к внутренней сервисной службе и получает выбранную конфигурацию (задаётся объём памяти, количество ядер, образ операционной системы и др.) виртуального сервера исходя из реальных потребностей. В отличие от этого, физический сервер может работать лишь на несколько процентов своей загрузки и не окупать стоимость своей мощности. К тому же, физический сервер требует сложных настроек, квалифицированного администратора и несёт определённые эксплуатационные расходы на электричество, систему охлаждения, замену жёстких дисков.
Вопреки распространённым суждениям виртуальные сервера в целом, без учёта работы со сверхнагруженными проектами, более отказоустойчивы. Это связано, прежде всего с гарантиями дата-центра, обеспечивающего максимальный уровень доступности и стабильности за счёт быстрого реагирования на аварийные ситуации в режиме 24/7/365.
Виртуализация меняет подходы к вопросам исправления проблем, резервного копирования и аварийного восстановления. Решение этих задач требует от специалистов новых навыков, но в целом гораздо проще, чем для физической машины.
Как уже было сказано, виртуальные мощности можно резервировать ровно под потребности, не переплачивая за излишние ресурсы. Отсюда же вытекает ещё одно преимущество — гибкость и масштабируемость. В случае, если приложение или проект начинает требовать большего ресурса, можно легко расширить или уменьшить мощности виртуальной машин даже при пиковых потребностях экстремального увеличения или уменьшения ресурса.
Отдельно стоит сказать о совершенно новом подходе к Patch Management — процессу управления обновлениями программного обеспечения. Управление обновлениями (патчами) для физического сервера всегда было сопряжено со сложностями: сперва нужно было оценить обновление, протестировать его работу в связке с существующей инфраструктурой и только после этого подгрузить на сервер. Пропатчить образ виртуальной машины можно даже без её предварительной остановки.

Таким образом, виртуализация добавляет в информационные технологии новый слой управления выделенными мощностями. Это удобно, быстро, масштабируемо и не так дорого. Но тем не менее, существуют ситуации, в которых виртуализация не просто не оправдана, но и опасна.

Виртуализация серверов на сегодняшний день развита настолько, что можно выводить на виртуальные машины даже ресурсоёмкие проекты. Главный посыл виртуализации состоит в том, что виртуальные машины делят аппаратный ресурс сервера. Экстремально нагруженные процессы могут использовать столько мощностей, что переход на другой сервер в случае краха системы станет невозможным. Поэтому для проектов bigdata и ресурсоёмких технологий лучше использовать физические сервера. Особенно это важно в отраслях с критическими требованиями к устойчивости: медицине, высокоточном производстве, энергетике и т.д.
Ещё одна проблема, с которой хоть и редко, но можно столкнуться на виртуальных машинах — это нестандартные или неподдерживаемые операционные системы, которые делают затруднительным использование гипервизора. В таких случаях лучше развернуть необходимую конфигурацию на физическом сервере.
Бывает так, что проект или программное обеспечение завязаны на железе. Есть приложения, которые используют привязку к физическому оборудованию как часть политики безопасности, в частности, защиты от копирования. В основе механизма защиты такого ПО может лежать серийный номер процессора или проверка наличия флеш-диска в нужном порте. Некоторое программное обеспечение бывает завязано на на хост-адаптере шины (HBA). Логично, что в таких случаях ни о какой виртуализации не может быть и речи.
Есть также случаи, когда виртуализация сталкивается с лицензионными барьерами: софт либо не лицензируется на виртуальные машины в принципе, либо требует участия в специальных программах лицензирования вендоров (пример тому — SPLA Microsoft, необходимая для лицензирования того же Microsoft Server, Share Point, MS Office и т.д. на виртуальных машинах).

Рынок IaaS в России: рост вопреки кризису

Рост сервисов предоставления инфраструктуры в облаке начался вслед за активным распространением SaaS, но имел и свои драйверы роста.

Компании стремятся экономить на закупках и обслуживании технологий, в том числе серверов и лицензионного ПО. Эта экономия зачастую базируется на понимании избыточности инфраструктуры — например, когда используются лишь некоторые из купленных лицензий.
Компании стараются выводить ПО из капитальных затрат и переводить в операционные — в основном, с целью более гибкого масштабирования бизнеса в постоянно меняющихся условиях.
В период кризиса создаются новые компании, увидевшие свою нишу на рынке. Для быстрого старта им требуется оперативно развернуть всё необходимое корпоративное программное обеспечение.
Наконец, рост SaaS продолжается и всё больше представителей сектора B2B внедряют облачные технологии: от офисных пакетов до баз данных и серьёзных ERP.
Безусловно, нельзя сбрасывать со счетов и вступивший в силу с 1 сентября 2015 года закон о хранении персональных данных пользователей на российских серверах (об этом мы уже писали).

IaaS (Infrastructure as a Service) пользуется популярностью у компаний с распределённой управленческой структурой (сети, филиалы), интернет-магазинов, банков, IT-компаний. Согласно исследованию J'son & Partners Consulting рынок IaaS в России претерпевает период развития и ожидает гораздо больший ежегодный темп роста. По оценкам экспертов, объём рынка IaaS в 2014 году в денежном выражении составил 2,6 млрд руб., на 26% превысив аналогичный показатель 2013 года.

Объём 2014 года формирует около 10% от общего потребления физических и виртуальных серверов в России в денежном выражении в 2014 году. Существующая тенденция драйверов роста даёт возможность прогнозировать, что развитие рынка IaaS будет иметь нелинейный характер: умеренный линейный рост на уровне 25% в год на период 2015-2017 гг., и переход к ускоренному росту в период 2018-2019 гг.

Существует три основных типа виртуализации, которыми пользуются компании. Выбор зависит от политики безопасности, требований нагрузки проекта, наличия квалифицированного персонала, а также от планируемой стоимости инфраструктуры.

Публичное облако — инфраструктура для широкого публичного доступа, находится у дата-центра или иной организации. В публичных облаках, в общем случае, хранятся несложные облачные CRM, инструменты совместной работы и проч… Как правило, пользователи получают доступ к набору готовых конфигураций приложения и пользуются им, как есть. Считается наименее безопасным.

Частное облако — ресурсы принадлежат одной компании,, они распределены в ней и предоставляются как услуга через Интернет или локальную сеть. Холдером ресурсов может выступать как копания, так и третье лицо (ЦОД). Используются для безопасного построения IT-инфраструктуры, высоконагруженных проектов и обеспечения операционной деятельности филиалов или распределённой сети подразделений. Большинство сервисов SaaS, PaaS и IaaS как раз используют частные облака.

Гибридное облако — комбинация публичного и частного облака исходя из потребностей компании, структуры и требований к безопасности. Считается наиболее разумной формой организации облачной инфраструктуры с точки зрения управления затратами и масштабируемости.

Единого совета, какое облако выбрать, не существует — очень многое зависит от характеристик проекта. Однако гибридное облако, сочетающее экономичность публичного и безопасность частного для корпоративной сферы выглядит наиболее привлекательно.

Экономический смысл виртуализации

Информация из этого раздела совсем не похожа на скучную задачку по бухгалтерскому учёту. Каждый владелец бизнеса (разработчик, интегратор, поставщик виртуальных АТС и проч.) стремится не просто минимизировать затраты, но и высвободить дополнительные финансовые средства, чтобы реинвестировать их в другие проекты или перспективные разработки. Надо сказать, ничто лучше не справляется с задачей экономии на серверах, чем виртуализация.

Стоимость владения физическим сервером (или несколькими серверами) складывается из капитальных затрат (CapEx) и операционных затрат (OpEx). В CapEx входят затраты собственно на покупку сервера и комплектующих, а также стоимость проектирования. OpEx включает стоимость технического обслуживания, оплату труда, модернизацию оборудования, а также эксплуатационные расходы (электроэнергия, системы охлаждения). При этом нередко случается, что операционные расходы превосходят капитальные, часто их оценивают в 58% от совокупных затрат. Поэтому перед покупкой серверного оборудования нужно соотнести стоимость всего проекта и потребности — вполне вероятно, что проект не нуждается в масштабных ресурсах, а вопросы безопасности можно решить на стороне дата-центра, выбрав нужную виртуальную конфигурацию.

Собственно говоря, экономический смысл виртуализации и аренды мощностей заключается именно в снижении избыточности системы и затрат на её приобретение (CapEx) и обслуживание (OpEx). Использование таких решений помогает освободить CapEx для того, чтобы перенаправить капитальные затраты на на дорогостоящие проекты. В случае, если компания не закупает сервера, а использует виртуальные мощности, она просто не несёт капитальны затраты, так как они полностью ложатся на холдера сервера — дата-центр. Поэтому, чтобы избежать неприятных трат и несбалансированности бюджета компании, нужно следовать несложным правилам:

оценивать необходимые для проекта мощности
в случае, если виртуализация возможна, воспользоваться ею
изменять границы мощности только в случае реальной потребности — как правило, простаивающие мощности «про запас» не приносят никакой пользы.

Разумная экономия и управление затратами могут высвободить значительные средства, которые можно направить на развитие самого проекта, а не окружающей инфраструктуры. Пути оптимизации затрат есть всегда — важно подойти к ним критически и выбрать именно тот, который нужен вам и оправдан в контексте бизнес-процесса.

Safedata решает вопросы виртуализации

Мы в SAFEDATA всегда предлагаем своим пользователям решения, которые бы не просто становились частью инфраструктуры, но и решали задачи бизнеса. Сегодня одна из наших передовых услуг — VDC (Virtual Data Center). Клиенту предоставляется пул виртуальных ресурсов (Виртуального ЦОД), на базе которого заказчик может самостоятельно создавать ИТ-инфраструктуру любой сложности, полностью аналогичную решениям на физическом оборудовании. Услуга VDC построена по модели IaaS и входит в пакет облачных услуг SFCLOUD.

В процессе использования виртуальных мощностей клиент не только управляет сервером, но и может осуществлять гибкое распределение выделенных ему облачных ресурсов между элементами инфраструктуры в зависимости от нагрузки на тот или иной элемент. Кроме того, в процессе использования облачной услуги VDC, заказчик может изменять объёмы выделенных ему ресурсов, как в большую, так и в меньшую сторону, а также применять различные модели тарификации. За счёт этого получает все выгоды масштабируемости и экономии, которые мы описали в начале этого поста.

Не существует универсального серверного решения для любого проекта и любой компании, для точного выбора следует учитывать слишком много факторов. Выбор всегда остаётся за компанией и определяется в том числе политикой безопасности и моделью управления ресурсами. Современный рынок гарантирует безопасные отказоустойчивые решения, поэтому на начальном этапе стоит соотнести стоимость владения и метрики производительности и сэкономить, если это разумно.