Виртуализация — победа над дефицитом IT инфраструктуры

Современный бизнес ставит перед IT-инфраструктурой ряд ключевых задач: обслуживание клиентов, хранение данных, разработка и своевременный выпуск приложения. Если система не справляется с ростом нагрузки и из-за этого не выполняет поставленные перед ней задачи — неизбежны крупные убытки. 

На сегодняшний день преодолеть дефицит IT-инфраструктуры помогает виртуализация. Предлагаю рассмотреть тему виртуализации и ее связи с облачными сервисами вместе с автором научных статей на тему виртуализации и разработчиком сложных ИТ-решений для бизнеса – Павлом Питкевичем.

В чем, по вашему мнению, заключается опасность дефицита IT-инфраструктуры?

Для начала я бы хотел объяснить, почему возникает дефицит IT-инфраструктуры. В основе «классической» IT-инфраструктуры лежат физические сервера. Зачастую на один сервер установлено несколько приложений: в таком случае сбой в работе одного из этих приложений неизбежно сказывается на работе всех остальных. 

Структура «один сервер — одно приложение» значительно надежнее: она позволяет обеспечить приложение необходимыми ресурсами и не дает локальным сбоям влиять на работу системы в целом. Но зачастую отдельный сервер под каждый корпоративный сервис оказывается непозволительной роскошью: назвать это решение универсальным невозможно. 

Дефицит инфраструктуры возникает в тот момент, когда мощностей сервера не хватает для корректной работы приложений. Программное обеспечение постоянно обновляется с учетом новых возможностей современной техники, требуя все больших ресурсов для полноценной работы. Оптимизация приложений зачастую оставляет желать лучшего. Поэтому апгрейд старых и покупка новых серверов — вещь неизбежная. На этом этапе начинается процесс масштабирования IT-инфраструктуры.

Масштабирование IT-инфраструктуры — это добавление к ней новых ресурсов, наращивание мощностей при росте системных требований приложений или, наоборот, их снижение на время предсказуемого отсутствия нагрузки.

На практике масштабирование традиционной IT-инфраструктуры требует даунтайма: на время миграции приложения с менее мощного на более мощный сервер оно временно отключается. Это может стать серьезной помехой отлаженному рабочему процессу. Стоит отметить и то, что закупка новых физических серверов и их обслуживание неизбежно приводят к росту расходов.

Одним из лучших решением проблем, связанных с классическим масштабированием, является виртуализация.

Расскажите более детально, как виртуализация помогает бороться с дефицитом IT-инфраструктуры?

С появлением мощных виртуальных серверов появилась возможность абстрагировать вычислительные ресурсы от физических серверов. Один физический сервер можно разделить на множество обособленных виртуальных серверов, функционирующих автономно друг от друга. Можно также объединить несколько физических серверов в один мощный виртуальный сервер (создать кластер) для запуска самых «прожорливых» приложений. При этом выполняемые на одном реальном сервере или кластере серверов процессы протекают изолированно друг от друга. 

Специальная операционная система, которая устанавливается на физические серверы и объединяет физические ресурсы сервера, такие как процессоры, память, жесткие диски, в пул виртуализированных ресурсов, «преобразуя» их в компоненты виртуальных серверов, называется гипервизором. Созданный гипервизором пул разделяется на обособленные виртуальные сервера. На них, в свою очередь, устанавливаются гостевые операционные системы и приложения. Совокупность виртуальных вычислительных и дисковых ресурсов, гостевой ОС и приложений не имеет общепринятого названия: в различных источниках фигурируют такие наименования, как виртуальный сервер, виртуальная машина (ВМ). 

Какие ощутимые преимущества вы видите при использовании виртуализации?

Наиболее очевидное использование виртуализации я вижу в том, что для работы необходимых приложений нужно меньше физических серверов. На одном сервере может быть установлено несколько изолированных и работающих автономно друг от друга виртуальных машин, а значит — нет необходимости покупать для бесперебойной независимой работы каждого приложения отдельный сервер.

Использование гипервизора также помогает избежать ряда связанных с классическим подходом проблем. Когда физические сервера объединяются в пул виртуализированных ресурсов, оптимизируется нагрузка: ситуации, когда один сервер перегружен, а другой простаивает, можно не опасаться. Виртуальные машины могут переключаться с загруженных серверов на свободные. Кроме того, выход из строя одного сервера, входящего в кластер, не приводит к отключению приложений — нагрузка распределяется по его «соседям», что позволяет избежать сбоев в работе системы. 

Переезд приложений на более мощные серверы, покупка новых серверов, вывод из эксплуатации старых — все это требует времени и денег. Масштабирование виртуальной IT-инфраструктуры не просто проходит без даунтайма и перебоев в функционировании системы: оно позволяет избежать лишних затрат финансовых и рабочих ресурсов. В любой момент можно добавить ВМ в объеме, который позволяет мощность физических серверов; изменить мощность существующих ВМ. Закупка нового оборудования проводится только тогда, когда все возможности реальных серверов исчерпаны.

Многие компании с приходом пандемии начали размещать свои IT инфраструктуры в облаке. Виртуализация — шаг к переходу в облако?

Да, виртуализация стала основой для появления облачных вычислений. Этот способ потребления вычислительных ресурсов приобрел широкое распространение в последние десятилетия. Система проста: пользователь получает доступ к ресурсам провайдера по требованию через сеть, резервируя их из общего пула и используя для решения самых разных задач, начиная хранением файлов и заканчивая запуском требовательных приложений и игр. Обычно пользователи платят только за время использования (модель оплаты pay-as-you-go). После того, как клиент перестает использовать ресурсы провайдера — резервирование аннулируется. Виртуализированные ресурсы провайдера, которые предоставляются потребителю в пользование, называются «облаком».

Благодаря использованию облачных технологий гибкость управления, простота масштабирования и бесперебойная работа виртуальной IT-инфраструктур вышли на новый уровень.

Что получают компании от использования IT инфраструктуры в облаке?

Я считаю, что одно из самых очевидных преимуществ активного использования облачных сервисов — экономия на развертывании и обслуживании IT-инфраструктуры. Развернутое на собственном оборудовании облако позволяет ограничиться минимальным количеством физических серверов и снизить энергопотребление и связанные с ним затраты. Использование публичного облака и вовсе перепоручает все работы по обслуживанию инфраструктуры провайдеру. Прозрачное ценообразование и оплата только за реальное потребление (pay-as-you-go) позволят избежать ненужных затрат.

Надежность также входит в число ключевых моментов. Каждый провайдер гарантирует показатели доступности сервисов, так называемые заданные параметры уровня обслуживания (SLA). К примеру, значение SLA, которое составляет 99,95%, означает, что суммарное время простоя системы составляет не более 5 часов в год.

Еще один важный момент — эластичное масштабирование. Виртуальная IT-инфраструктура, в отличие от «классической» инфраструктуры, легко подстраивается под любые потребности бизнеса. Возможность выделить практически любой объем ресурсов дает возможность легко справиться с пиковыми нагрузками, провести тестирование бизнес-гипотез, развернув необходимые дополнительные мощности, обеспечивает плавный рост инфраструктуры с подключением дополнительных мощностей «на лету».

Не могу не упомянуть про облегчение работы IT-отдела и оптимизацию бизнес-процессов, повышение безопасности хранения данных, выполнение требований регулятора и аттестации. 

И напоследок, как вы считаете, каким бизнесам подходит облачная IT инфраструктура?

Таборы серверов, занимающих целые этажи и требующие огромных затрат на электричество, в буквальном смысле уходят в небо. Современные технологии виртуализации и систем хранения данных позволяют перенести в мир виртуальной инфраструктуры, в том числе — облачной, даже самые сложные и ресурсоемкие системы. Многие компании применяют облачную модель и в качестве основной архитектуры, и в гибридной схеме, используя наряду с облачными системами физические сервера. Чаще всего локальная инфраструктура в таких схемах служит в качестве резервной площадки. Кроме того, нередко между физическими и облачными серверами распределяют различные конфликтующие или взаимодополняющие IT-сервисы.

У меня нет никаких сомнений в том, что виртуализация IT-инфраструктуры с активным использованием облачных сервисов будет активно распространяться и постепенно вытеснит сегодняшние решения в виде «классической» и частично — гибридной инфраструктуры.