Infrastruttura iperconvergente

Scopri i vantaggi di un'infrastruttura iperconvergente, come funziona, i casi d'uso tipici e i fornitori di questo mercato

Che cos'è un'infrastruttura iperconvergente?

L'iperconvergenza è un framework IT che riunisce capacità di calcolo, storage, networking e software in un unico sistema, nel tentativo di minimizzare la complessità del data center e aumentare la scalabilità. Le piattaforme che rispondono a questa descrizione sono chiamate iperconvergenti, basandosi su un'architettura incentrata sul software che integra strettamente e virtualizza tutte queste risorse in un singolo sistema, di solito composto da hardware x86.

diagram of hyperconverged infrastructure merging compute, networking, storage and virtualization
Un'infrastruttura iperconvergente riunisce tipicamente capacità di calcolo, networking, storage e virtualizzazione in un singolo sistema.

Le piattaforme iperconvergenti comprendono un hypervisor per virtualizzare la capacità di calcolo, il software-defined storage e il networking virtualizzato, e tipicamente girano su server standard preconfigurati. Lo stack a 4-layer offre moltissima potenza in termini di prestazioni pure, risparmi sui costi e riduzione dello spazio occupato nei rack, eliminando la necessità di una SAN esterna. È un design di data center realmente software-defined. Ecco perché viene anche definito infrastruttura iperconvergente (HCI).

Un sistema iperconvergente può essere completamente integrato in una soluzione appliance di un singolo produttore oppure acquistato come software stand alone che può essere installato sui server x86 esistenti. Entrambe le opzioni offrono una gamma completa di funzionalità e benefici. Le principali differenze riguardano costi, benefici e modalità di deployment.

I vantaggi dell'HCI

L'HCI offre grande flessibilità al tuo budget. I benefici variano quindi in funzione del tuo livello di investimento. In genere, l'hardware copre circa l'80% dell'investimento complessivo, mentre il software si ferma al rimanente 20%. Su questi fattori puoi permetterti di essere creativo, mescolando hardware e software in base alle tue esigenze.

Therefore, the amount of performance you want to generate out of this hyperconverged infrastructure model is totally up to your business goals and application requirements. You have a world of possibilities within a box capable of running your highest workloads better than your traditional SAN/host design, and each vendor will present you solutions starting from entry-level HDD appliances to high-end all-flash HCI appliances.

Another benefit hyperconvergence offers is the ability to stack up appliances, also called “nodes,” while gaining both compute power and storage capacity simultaneously. This is convenient for scaling as your business grows. It truly simplifies your budget projections for the next year because you know exactly how many nodes you will need to acquire according to your growth rate.

When it comes to the SAN-like functionalities, HCI is just as capable while eliminating the latency hiccups found with traditional host-to-SAN connectivity requirements. With hyperconverged solutions, both the storage and hosts reside in the same physical box, augmenting response time.

Quindi, c'è molto più da guadagnare nel passaggio a un'HCI piuttosto che nel rimanere con la SAN tradizionale: non solo con l'HCI è più semplice scalare orizzontalmente, ma per una maggiore ridondanza si possono distribuire i dati su più nodi. In alcuni casi, si possono avere 2 o 3 repliche distribuite degli stessi dati. Va comunque considerato che un maggiore numero di repliche ridurrà lo spazio complessivo utilizzabile nel cluster iperconvergente.

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Come funziona l'iperconvergenza

Hyperconvergence allows the integrated technologies to be managed as a single system through a common toolset. Most hyperconverged systems require a minimum of three hardware nodes for high availability and can be expanded through the addition of nodes to the base unit. A grouping of nodes is known as a cluster.

What is hyperconvergence? To fully understand how it works, you need to create a mock-up design of your own environment to have a more realistic idea. You must start by asking yourself some basic questions:

  • Di quanta capacità di calcolo ho bisogno (CPU e memoria per le VM)?
  • Quanta capienza complessiva di storage mi serve (sul cluster HCI)?
  • Quante repliche dei miei dati disponibili attivamente voglio avere (per l'elevata disponibilità)?
  • Ho bisogno di distribuire i dati in due data center separati per una maggiore ridondanza (metro-cluster)?
  • Quanti diversi hypervisor devo gestire (ESXi, Hyper-V, XenServer etc.)?

Based on your answers, you will need to do some basic math to figure out the hardware specs for each node in your HCI cluster. You can also contact our technical experts to help you make these calculations to build out the exact hardware specs per node.

Una volta definiti i requisiti hardware, il passo successivo è quello di capire quanti nodi sono necessari per mantenere sempre attive le macchine virtuali, anche in caso di evento imprevisto con la perdita di alcuni nodi. Il numero di nodi che all'interno di un cluster possono "cadere" varia a seconda del fornitore dell'HCI.

Ciascun nodo avrà bisogno di un hypervisor installato e configurato. Il passo successivo è poi quello di configurare le reti interne per il traffico delle VM, per il traffico di I/O dello storage e per la gestione delle VM. La best practice è quella di separare le varie tipologie di traffico senza cercare di instradarle tutte attraverso uno o due link di rete. Una scelta di questo genere porterebbe a un certo punto alla saturazione causando un aumento della latenza.

Se stai acquistando un appliance iperconvergente, probabilmente arriverà con i controller per la SAN virtuale installati su ciascun nodo. Il loro compito è controllare lo storage locale e gestire il traffico I/O utilizzando i percorsi di rete virtuali interni. Ogni controller SAN virtuale è essenzialmente una normale VM che gira sull'hypervisor e che gestisce le risorse hardware del nodo locale.

example of how hyper-converged infrastructure works

Questo controller della SAN virtuale esegue anche tutte le funzionalità a livello di storage come auto-tiering, caching dell'I/O, thin provisioning, snapshot, deduplica, erasure coding, QoS, migrazioni dei dati, mirroring sincrono e replica asincrona. Ciò si aggiunge all'integrazione cloud e ai checkpoint per la protezione dei dati per i tuoi database tier-1.

Di solito, c'è una singola console di gestione che si collega a tutti i nodi del cluster e che ti permette di gestire ogni controller della SAN virtuale. In questo modo si semplificano le attività quotidiane: si utilizza una singola finestra invece di dover accedere a più ambienti SAN.

Se utilizzassi l'approccio software-only, prima di installare il software su quegli host, dovresti verificare se i server esistenti sono in grado di soddisfare i requisiti minimi. Il software iperconvergente è una versione dell'SDS (software-defined storage) che per massimizzare i suoi benefici ha bisogno di hardware adeguato.

I casi d'uso tipici dell'infrastruttura iperconvergente

examples of hyperconvergence use cases

L'iperconvergenza è partita da casi d'uso limitati, come la virtual desktop infrastructure (VDI), ma le imprese oggi la utilizzano solitamente per semplificare il deployment, gestire e scalare le risorse IT e per ottenere vantaggi su CAPEX e OPEX.

Molti dei principali sistemi database hanno cominciato a certificare il loro software per l'utilizzo su appliance iperconvergenti. Grandi nomi come SAP, Oracle, Hadoop, Splunk e Microsoft SQL Server hanno tutti approvato numerose soluzioni iperconvergenti. Queste architetture richiedono hardware di fascia alta per soddisfare le esigenze dei workload più impegnativi generati da applicazioni che gestiscono Big Data.

Se l'HCI è in grado di gestire workload OLAP e OLTP, può gestire sostanzialmente qualsiasi altro carico applicativo, tra cui software CRM, server di posta elettronica, web server e anche sistemi EMR/EHR. La strada della scalabilità è diventata chiara, con l'adozione dell'infrastruttura iperconvergente in tutti gli ambienti verticali.

Gli ospedali stanno gradualmente implementando l'HCI o convertendo piccoli dipartimenti come fase di test prima di giungere a una migrazione completa. Anche Wall Street è stata coinvolta nell'azione, con il NASDAQ che si sta rivolgendo all'iperconvergenza per soddisfare le sue esigenze operative. MLB Networks ha invece adottato il modello iperconvergente per migliorare il suo ambiente "media and entertainment".

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Panoramica di prodotto

Le differenze fra infrastruttura iperconvergente e infrastruttura convergente

Qualche volta i potenziali utilizzatori mescolano soluzioni iperconvergenti e convergenti. Tra queste due architetture ci sono molte somiglianze che le rendono estremamente attraenti in funzione dei requisiti ambientali. La differenza principale, però, è che le soluzioni convergenti sono focalizzate sull'hardware, mentre quelle iperconvergenti sono più software-defined.

example of how hyper converged infrastructure differs from converged
Esempio di infrastruttura convergente.

Gli appliance convergenti uniscono capacità di calcolo e storage dal punto di vista hardware, offrendo il vantaggio di far girare localmente le applicazioni per prestazioni migliori. Queste applicazioni possono andare dai database relazionali a Exchange, dai file ai web server, per arrivare fino alla VDI. Tuttavia, questa opzione offre zero integrazione tra i layer host e storage.

hyper-converged infrastructure visual example
Esempio di infrastruttura iperconvergente.

Dall'altra parte, l'infrastruttura iperconvergente offre, grazie al software, una più stretta integrazione tra i diversi layer e componenti presenti nel box. Questo rende la gestione dell'intero ambiente molto più pratica ed efficiente. Si ha a disposizione una vista completa su tutto lo spazio di storage disponibile ed è possibile decidere di spostare i dischi virtuali da un nodo del cluster all'altro senza fermare le VM attive. Insomma, è un sistema completamente integrato che semplifica le attività di amministrazione.

I fornitori di iperconvergenza

Le infrastrutture iperconvergenti sono state inizialmente dominio di startup come Maxta, Nutanix, Pivot3, Scale Computing e SimpliVity. A testimonianza della maturità dell'HCI sono poi entrati in questo mercato fornitori di server e storage del calibro di Cisco, Dell EMC (compresa VMware), HPE, Lenovo e NetApp. Negli ultimi anni, alcuni dei fornitori più grandi hanno acquisito alcune delle startup HCI. Non solo hanno comprato aziende più piccole, ma hanno anche sviluppato propri prodotti HCI.

In altri casi, le aziende di HCI software-only hanno creato partnership con i giganti del settore server per creare specifici appliance. Queste alleanze hanno reso più facile la vita ai consumatori nella scelta del software HCI da installare su qualsiasi server HP, Dell, Lenovo o Cisco. Queste sono le vere flessibilità e agilità che solo le soluzioni basate su software possono offrire.

I marchi di soluzioni iperconvergenti più conosciuti sono DataCore, Nutanix, HPE SimpliVity, VMware VirtualSAN, Dell/EMC VxRail e Pivot3. Quando si parla di prendere la decisione finale su chi scegliere da questo gruppo, bisogna prima definire se si desidera un'appliance HCI chiavi in mano o se invece si preferisce un approccio HCI basato esclusivamente sul software. Entrambe le soluzioni hanno dei pro e dei contro, che vanno considerati anche in base agli obiettivi di breve e lungo termine.

Se decidi di mettere alla prova l'HCI software-defined, dai un'occhiata a DataCore™ Hyperconverged Virtual SAN.

Perché scegliere DataCore™ Hyperconverged Virtual SAN?

La soluzione software-defined iperconvergente di DataCore offre la massima flessibilità hardware e consente di risparmiare su CAPEX/OPEX. Con la libertà di scelta tra il modello all-flash o quello ibrido con qualsiasi produttore di server. È anche possibile mescolare server di produttori diversi senza registrare problemi di compatibilità.

DataCore Hyperconverged Virtual SAN è completamente agnostica rispetto all'hardware e funziona con qualsiasi hardware preconfigurato o preesistente nel tuo data center.

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