Alcatel-Lucent: Czy można rozproszyć chmury (obliczeniowe)?

Zbudowanie, wyposażenie i uruchomienie centrum danych z całą infrastrukturą obliczeniową oraz sieciową, która może być dość złożona i obejmować przełączniki optyczne, routery, przełączniki Ethernet, firewalle, load-balancery, systemy monitorowania ruchu typu DPI (Deep Packet Inspection) itp., wymaga znaczących nakładów inwestycyjnych i operacyjnych, żeby można było dostarczać usługi z odpowiednią jakością i dostępnością. Wskaźniki jakościowe powinny być przy tym odniesione nie tylko do zasobów obliczeniowych, ale także sieciowych – pisaliśmy o tym wcześniej w artykule Telekomunikacja w chmurach, czyli cloud computing u operatora sieci, wskazując, że operator sieci telekomunikacyjnej wyposażony w odpowiednie rozwiązania, może wykorzystać swoją unikalną pozycję także na rynku usług typu cloud. Szczególnie tych, oferowanych firmom i przedsiębiorstwom.

Efektywność w rozproszeniu

Na pierwszy rzut oka może się wydawać, że tworzenie dużych centrów danych dla usług realizowanych w modelu chmury obliczeniowej jest najlepszym rozwiązaniem z ekonomicznego punktu widzenia, ponieważ umożliwia jednoczesną optymalizację wykorzystania zasobów informatycznych oraz kosztów związanych z zakupem sprzętu, jego instalacją, utrzymaniem, chłodzeniem, poborem energii elektrycznej i utrzymaniem samego ośrodka.  Kwestie ekonomiczne muszą być jednak zrównoważone z aspektami dotyczącymi jakości dostarczanych usług: opóźnieniem sieciowym, niezawodnością, dostępnością.

Zapewnienie odpowiednich parametrów działania całego systemu składającego się na chmurę obliczeniową wymaga między innymi dużej elastyczności w przydzielaniu zasobów fizycznych i wirtualnych w zależności od zapotrzebowania ze strony użytkowników i charakteru usług. Rozproszony geograficznie model realizacji chmury, czyli wiele połączonych ze sobą w odpowiedni sposób centrów danych, znacząco zwiększa te możliwości. W przypadku usług takich, jak wirtualny desktop i wielu innych, związanych np. z przetwarzaniem sygnału wideo w czasie rzeczywistym, łatwiej jest zapewnić lepszą jakość (mniejsze opóźnienie, jitter i straty pakietów), jeśli zasoby chmury uczestniczące w realizacji usługi są blisko jej użytkownika.

W modelu rozproszonym można udostępniać popularne aplikacje w wielu centrach danych, zwiększając ich dostępność przy utrzymaniu odpowiednich parametrów jakościowych. Geograficzne rozproszenie zasobów zapewnia także zmniejszenie negatywnego wpływu awarii na dostępność i jakość usług chmury oraz daje większe możliwości jej przekonfigurowania w przypadku awarii jednego z centrów bądź części jego zasobów. Kolejan korzyść, to ograniczenie niekorzystnych zjawisk, takich jak natłok zgłoszeń do innych ośrodków (re-registration storm) lub ich przeciążenie.

Kluczem jest komunikacja

Możliwość bezpiecznej migracji maszyn wirtualnych nie tylko w ramach zasobów fizycznych pojedynczego centrum danych, ale także pomiędzy nimi – rozwiązanie specyficzne dla systemów tworzonych wspólnie przez Hewlett-Packard i Alcatel-Lucent – zapewnia w modelu rozproszonym dodatkowe możliwości w zarządzaniu zasobami całej chmury. Umożliwia bowiem przydzielanie zasobów dla jednego klienta (np. w ramach pojedynczej sieci wirtualnej) w wielu centrach danych oraz ich migrowanie w zależności od fluktuacji obciążenia i jego charakteru (wymagań jakościowych itp.) Dzięki temu można udostępnić klientowi zasoby chmury w ramach jego istniejącej sieci wirtualnej i dopasować obciążenia w jego własnej infrastrukturze informatycznej oraz w poszczególnych centrach danych w chmurze do wymagań aplikacji, z których klient korzysta, z uwzględnieniem lokalizacji użytkowników końcowych. Wszystko to wymaga jednak odpowiedniej infrastruktury sieciowej łączącej ośrodki obliczeniowe, która staje się tym samym newralgicznym elementem całego systemu.

Przy tworzeniu rozwiązań dla chmury warto zatem rozważyć różne architektury i wziąć pod uwagę wszystkie istotne aspekty, w tym niezawodność, dostępność, opóźnienie, koszt oraz lokalizację bazy użytkowników i charakter oferowanych usług.

Architektura rozproszona może być właściwym rozwiązaniem tam, gdzie parametry jakościowe mają krytyczne znaczenie (usługi biznesowe, gry sieciowe itp.) oraz gdy użytkownicy są rozproszeni geograficznie. Ponadto, modele biznesowe dla usług realizowanych w chmurze, stworzone przez Alcatel-Lucent Bell Labs pokazują, że w wielu przypadkach rozproszona chmura obliczeniowa jest długofalowo rozwiązaniem bardziej ekonomicznym, niż rozwiązania scentralizowane. Dotyczy to scenariuszy takich, jak wzrost pasma przypadającego na pojedynczego użytkownika aplikacji w chmurze, czy znaczący przyrost popularności aplikacji, w których od pewnego progu początkowo niższe koszty architektury scentralizowanej znacznie przekraczają koszt rozwiązania rozproszonego.

Skalowalna komórka

Rozwiązanie dla chmury obliczeniowej, oferowane wspólnie przez Hewlett-Packard i Alcatel-Lucent, dzięki modularnej budowie oraz integracji zasobów obliczeniowych i sieciowych umożliwia elastyczną realizację obydwu tych architektur. Podstawowym blokiem funkcjonalnym rozwiązania HP/Alcatel-Lucent jest mikrocentrum danych (komórka), na które składa się infrastruktura obliczeniowa i urządzenia sieci wewnętrznej HP POD (Performance Optimized Data Center) oraz rozwiązania sieciowe Alcatel-Lucent (routery usługowe i przełączniki optyczne, tam gdzie ich wykorzystanie jest wymagane).

Routery usługowe Alcatela-Lucenta zapewniają m.in. przyłączanie sieci VPN klientów do usług oferowanych przez chmurę, wykorzystując do rozwiązania problemów związanych ze skalowalnością i efektywną separacją ruchu pochodzącego od wielu klientów zaawansowane techniki wirtualizacji sieci IP, takie jak PBB VPLS (Provider Backbone Bridging, Virtual Private LAN Services).

Rozproszone, małe centra danych, umieszczane bliżej użytkowników końcowych mogą składać się z pojedynczej komórki, duże centrum danych – z wielu komórek. Wspólna strategia rozwijania technik wirtualizacji zasobów chmury, traktowanych całościowo jako infrastruktura obliczeniowa i sieć, skutkuje zaawansowanymi możliwościami w zakresie realizacji usług typu cloud w trybie end-to-end.

Kontrola nad usługą rozciąga się od zasobów, potencjalnie rozproszonych na wiele centrów danych, do brzegu sieci operatora. Aktywacja usługi, rozciągająca się od serwerów w różnych centrach danych, przez ich sieci wewnętrzne LAN po łączące je elementy sieci WAN, jest koordynowana przez narzędzia rozwijane wspólnie przez

HP

i

Alcatel-Lucent

sprawiając, że małe i duże ośrodki informatyczne chmury tworzą jedną, wspólną, jednolicie zarządzaną i udostępnianą klientom pulę zasobów obliczeniowych i sieciowych.

[materiał dostarczony przez Alcatel-Lucent Polska, partnera serwisu rpkom.pl, stanowi płatny materiał promocyjny, śródtytuły od redakcji]

Piotr Gajowniczek