Рисунок 1. Различные типы консолидации требуют различных затрат
Все только и говорят о консолидации серверов: несколько надежных центральных компьютеров в состоянии заменить гетерогенную сеть из множества распределенных серверов, но эффективная консолидация серверов требует основательной, методической подготовки и представляет собой нечто гораздо большее, чем ликвидацию имеющихся систем.
Сокращение бюджетов, чувствительность к общей стоимости владения (Total Cost of Ownership, TCO) и экономия на удовлетворении персональных потребностей ставят проблему продуктивности во главу угла на предприятиях всех уровней. Консолидация серверов производит фурор в области ИT как современный способ экономии. На практике речь идет не только о сокращении количества оборудования, но и об оптимизации и рационализации всей инфраструктуры ИT, а также об интеграции разнородных архитектур. Цель эффективной консолидации состоит в определении правильного баланса серверов, программного обеспечения и архитектурных решений для обеспечения максимального уровня сервиса при минимальных затратах. Это не означает возврат к модели 20-летней давности с центральным мэйнфреймом: необходимо гораздо больше, некая практическая смесь из децентрализации и централизации.
Трудность заключается в разработке подходящей стратегии консолидации серверов. Чаще всего у предприятия уже имеются необозримая инфраструктура ИT с бесчисленными серверами, приложениями и операционными системами различных архитектур — UNIX, Windows NT, OS/390, NetWare и проч. Поэтому отправной точкой является не оборудование, а модель производственных процессов: консолидация должна обеспечивать их оптимальную поддержку.
В зависимости от потребностей, консолидация может осуществляться в малом масштабе или влиять на стратегию всей компании. Различные переходящие друг в друга уровни (см. Рисунок 1) предоставляют ряд специфических преимуществ в зависимости от конкретной производственной модели и применяются соответственно. Простая централизация имеющихся серверов, как это обычно имело место в центрах обработки данных, приводила к тому, что предприятия сокращали или закрывали свои филиалы, переводя несколько центров в одно место, при этом количество серверов сначала остается прежним. Таким образом, в качестве базового уровня консолидации вначале осуществляется централизация для снижения расходов за счет более простого управления системой. В ходе слияний и приобретений она получает первоочередное значение при объединении центров обработки данных.
Рисунок 1. Различные типы консолидации требуют различных затрат
Физическая консолидация предполагает сокращение количества серверов. Таким образом можно, например, консолидировать системы баз данных. При физической консолидации предприятие обычно экономит на избыточных сервисах: это целесообразно для файловых и доменных служб, поскольку, как правило, они мало загружены.
Следующей ступенью является интеграция данных. Информация из различных источников может быть консолидирована в одном общем хранилище и в одинаковых форматах. Но даже сохранение логически разделенных данных в одном общем пуле хранения — например, посредством сети хранения (Storage Area Networking, SAN) — обещает повышение эффективности и более высокую гибкость в управлении.
Самый перспективный, действенный и важный, но и самый дорогой по стоимости его внедрения уровень консолидации серверов — интеграция приложений. На этом этапе отдел ИT взамен одного приложения на каждый компьютер — как предусмотрено во многих системах UNIX и Windows — переносит распределенные по всему предприятию, смешанные приложения на новую центральную платформу. Причем приложения могут иметь самые различные требования. Более высокая нагрузка на сервер увеличивает, таким образом, эффективность системы. В среднем нагрузка, например, компьютеров NT составляет менее 10 %, нагрузка систем UNIX — менее 20 %. Имеющаяся сегодня технология стала настолько зрелой, что на одном компьютере могут функционировать различные типы рабочей нагрузки с высокими требованиями как к мощности процессора, так и к скорости ввода-вывода — и при этом конкурировать в борьбе за ресурсы.
Рисунок 2. Консолидация серверов помогает избежать дорогостоящих простоев
Трудность выбора способа консолидации серверов состоит в том, что решения «на все случаи жизни» не существует. Каждое предприятие следует анализировать индивидуально, чтобы установить, каковы экономические выгоды от того или иного решения. Эффективность консолидации серверов зависит от сложившихся условий и требует некоторой предварительной работы. К ней относятся анализ целей компании и общей стоимости владения, изучение возможностей осуществления проекта, оценка архитектуры и планирование перехода. В успехе консолидации решающую роль играет следование испытанному на практике методическому подходу. Между тем у IBM, HP/Compaq и Sun существуют даже сервисы, программный инструментарий и консультационные отделы, в задачу которых входит оказание поддержки при определении стоимости серверных ферм.
Примером методического подхода является так называемый принцип «снизу доверху», он предусматривает полное изучение предприятия с точки зрения планируемой консолидации. Его начальная фаза — квалификационная: проектная команда исследует и документирует требования предприятия и стратегии ИТ для создания основы действий, чтобы впоследствии она могла гарантировать соответствие полученного позднее результата задачам компании. На данном этапе фиксируются имеющиеся условия и потенциальные преимущества. Кроме того, команда изучает возможные результаты воздействия консолидации на предприятии, например в отношении количества работников и производительности.
Следующий и критический для успеха консолидации шаг — инвентаризация и оценка стоимости существующей инфраструктуры ИТ. В составляемой документации сначала отражаются применяемые архитектура (Intel, RISC, мэйнфрейм), серверы, центры обработки данных и приложения, а также конкретизируются желаемые требования в отношении пропускной способности и готовности. И наконец, определяют, насколько высоки затраты на ИТ в расчете на одного пользователя и в чем они состоят, то есть как распределяются между сервером, сетью и клиентами.
После инвентаризации необходимо идентифицировать так называемые острова консолидации: это могут быть логические или физические группы серверов вместе с их приложениями и данными: например, файловые серверы, системы баз данных или почтовые сервисы. Проектная группа устанавливает приоритеты в соответствии с производственными требованиями, которые она идентифицировала на квалификационной фазе.
В рамках подобного «островного анализа» вырабатываются предложения по альтернативным решениям, включая общие условия, к примеру имеющиеся мощность и экспертиза; они оцениваются с позиции стоимости и преимуществ, а затем даются рекомендации. В зависимости от поставленного требования для оценки привлекаются различные ресурсы: на помощь могут быть призваны эксперты из технического отдела или отдела сбыта. Необходимость проведения более точных анализов зависит от степени сложности решения. Это могут быть:
После выбора решения следующим шагом становится его внедрение. Работа может состоять в замене оборудования, программного обеспечения и сервиса или же только в модификации процессов ИТ. После завершения последующей официальной проверки и подтверждения соответствия ожидаемым результатам проект на этой фазе заканчивается.
Однако консолидация серверов — повторяющийся процесс: инфраструктуру ИТ целесообразно проверять через регулярные промежутки времени, так как производственные процессы изменяются, и лежащая в их основе информационная система должна отличаться гибкостью и динамичностью.
Наряду с задачами планирования, консолидация серверов сопряжена с некоторыми техническими проблемами. В частности, предназначенные для консолидации приложения имеют несовпадающие требования к безопасности или зависят от версий программного продукта. Различные требования часто оказывается невозможно соблюсти в рамках одной-единственной операционной системы. В этом случае необходимы серверы с поддержкой разделов. Требования к ресурсам, как &правило, непостоянны, поэтому разбиение на разделы должно быть по возможности изменяемым (по количеству процессоров, размеру памяти, числу каналов ввода-вывода) и динамически преобразуемым, то есть без перезагрузки всей системы.
Управление рабочей нагрузкой играет важную роль для предотвращения конфликта ресурсов в отношении процессора, памяти и ввода-вывода при наличии конкурирующих приложений. Если предприятие хочет добиться загрузки серверов на уровне 90 % в течение продолжительного времени, то ему необходимы развитые средства управления нагрузкой для классификации приложений в отдельных разделах и контроля за предоставлением ресурсов. Чем разнообразнее возможности разбиения на разделы, тем эффективнее можно использовать компьютеры.
Следующий пункт — готовность системы, которая при запуске нескольких приложений на одном компьютере должна быть выше, чем в распределенных системах: высокодоступные системы незаменимы.
Решением, которое одновременно разгружает управление системой, могут стать самоуправляемые системы, поскольку они способны выявить потенциальные источники ошибок, идентифицировать их и устранить самостоятельно или сообщить о случившемся администратору, после чего тот может произвести необходимые действия посредством удаленного доступа.
Пригодные для консолидации серверы предлагают все крупные производители, в том числе IBM, HP и Sun. Причем мэйнфреймы масштабируются вниз до размеров систем среднего класса. Такие мэйнфреймы начального уровня особенно хорошо подходят для объединения серверных ферм при обслуживании сервисов Web, печати, файлов и электронной почты на базе Linux. Серверы RISC старшего и младшего класса также предоставляют возможности для разбиения: логическое разбиение у IBM или виртуальное у HP — и таким образом они выполняют роль центральных компьютеров в случае консолидации приложений. Наряду с мэйнфреймами и системами среднего класса уже появились системы на базе Intel с поддержкой функций разбиения на разделы и управления нагрузкой. В результате преимущества консолидации систем становятся доступными для новых кругов пользователей Microsoft Windows.
Подобная тактика находит применение в самых разных областях и отраслях. Например, Nestle имеет 100 вычислительных центров по всему миру, но в течение ближайших 5 лет хочет сократить их количество до пяти за счет укрупнения. Концерн рассматривает современные объединенные в сеть серверы, системы хранения и соответствующее программное обеспечение в качестве катализатора для основополагающих изменений с целью повышения конкурентоспособности, снижения затрат и увеличения скорости и гибкости реакции на изменения ситуации на рынке.
Таким образом, все задачи консолидации несут отпечаток преобладающей архитектуры ИТ, а потому необходим ее тщательный предварительный анализ, если речь идет о разработке действенной стратегии. Точный методический подход помогает оценить целесообразность изменений. Но может оказаться, что нельзя без затруднений консолидировать приложения и серверы из-за лежащей в их основе архитектуры, например многозвенные системы с толстыми клиентами. Тогда консолидация становится возможной только с разработкой новых приложений на базе таких технологий, как Java, внешние интерфейсы по типу браузеров и др.
Помимо соответствующего метода, высокопроизводительного оборудования и программного обеспечения большое значение имеет готовность к проявлению гибкости и открытость по отношению к новым идеям и методам. На результат могут повлиять даже внутренние препятствия, например культурные и политические аспекты деятельности компании. Не в последнюю очередь успеху способствует заинтересованность руководителя проекта. При согласовании всех имеющихся факторов консолидация способна принести огромные преимущества.
Пауль Антон Темме — главный консультант по архитектуре ИТ
в германском подразделении IBM.
25.06.2003
«LAN»,
№ 6/2003 (© AWi Verlag)