Cloud computing – Trend przyszłości

www.rittal.com.pl

Według  większości  ekspertów, cloud computing będzie w nadchodzących latch wiodącym trendem na rynku rozwiązań IT. Gartner uznał chmurę za najważniejszą strategiczną technologię roku 2011. Tylko w obszarze klientów biznesowych w tym roku obroty wyniosą według firmy Experton 1,9 miliarda euro – 70 procent więcej niż w 2010 – a w 2015 r. nawet 8,2 miliarda euro.

W aktualnej ankiecie organizacji BITKOM, 62% pytanych dostawców z branży IT i telekomunikacji uznało cloud computing za temat roku.

Podczas gdy cloud computing jest od dawna szeroko wykorzystywaną technologią w obszarze B2C (Business To Consumer), co udowadniają liczne oferowane użytkownikom systemy webmail, narzędzia do udostępniania zdjęć oraz przede wszystkim portale związane z sieciami społecznościowymi, to przedsiębiorstwa dopiero zaczynają doceniać „cloud business”. Co jest tego powodem? Procesów bazujących na infrastrukturze IT nie da się wykluczyć z żadnej firmy. Rośnie zarówno liczba używanych urządzeń i aplikacji, jak i kompleksowość infrastruktury. Złe zarządzanie może doprowadzić do tego, że niektóre systemy będą przeciążone, podczas gdy inne pozostaną obciążone w niewielkim procencie.

Badania wykazały, że obecnie typowy, pojedynczy serwer w tradycyjnym centrum obliczeniowym jest wykorzystywany średnio w 10 procentach swojego czasu pracy, jednak cały czas zużywa on prąd i wymaga zapewnienia mu odpowiedniego chłodzenia. Ten prosty przykład pokazuje, że efektywne są tylko dobrze wykorzystane systemy. Elastyczność infrastruktury IT, która stale musi się dopasowywać do procesów biznesowych, stanowi kolejne wyzwanie przed osobami odpowiedzialnymi za zarządzanie centrami obliczeniowymi. Z pomocą przychodzi tu wirtualizacja.

W pewnym uproszczeniu, wirtualizacja polega na odłączeniu warstwy aplikacji od fizycznego sprzętu serwerowego i działającego na nim systemu operacyjnego przez zastosowanie specjalnego oprogramowanie. Oprogramowanie to „manipuluje” uruchomiona przez nas aplikacją tak, że zapewnia jej potrzebne środowisko, z którego może korzystać na zasadach wyłączności. Jednocześnie uruchomiona aplikacja „nie wie” o tym, że została ona uruchomiona nie tyle w rzeczywistym, ale wirtualnym środowisku.

Program do wirtualizacji udostępnia aplikacji wszelkie niezbędne zasoby w taki sposób, jakby korzystała ona z rzeczywistych, fizycznych zasobów sprzętu, na którym uruchomione zostało środowisko wirtualne. Dzięki temu, na maszynie wirtualnej mogą działać całkowicie różne aplikacje o różnych wymaganiach sprzętowych i programowych.

Drugim optymalizującym zasoby IT rozwiązaniem są w dużej mierze opierająca się na możliwościach wirtualizacji, konsolidacja i/lub migracja. Pozwalają one na optymalne wykorzystanie istniejącej w firmie infrastruktury. Zadania do wykonania są tutaj przesuwane z jednego serwera na drugi, w zależności od potrzeb i dostępnych na poszczególnych maszynach wolnych mocy obliczeniowych. Dzięki temu minimalizuje się problem obciążeń szczytowych.

Odpowiednio wirtualizować można również aplikacje i całe desktopowe stanowiska robocze. W tym przypadku komputer na biurku jest wyposażony już tylko w podstawowy system operacyjny, a wszystkie osobiste ustawienia, programy, usługi i informacje pobiera on z centrum obliczeniowego. Jednak te zasoby nie znajdują się na jednym, określonym serwerze, ale dostarczane przez niezależne od sprzętu połączone ze sobą wirtualne serwery. Następnym krokiem w optymalizacji zasobów IT jest przeniesienie aplikacji do chmury, co może się odbyć też tylko częściowo.

Wirtualizacja jako technologia prowadzi bezpośrednio do cloud computingu jako oferty usług. W tym nowym świecie chmur, usługi IT takie jak moc obliczeniowa, pamięć, zasoby dyskowe, środowiska rozwojowe, oprogramowanie lub kompletne środowiska robocze można w każdej chwili, szybko przez sieć, dopasować do realnego, aktualnego zapotrzebowania klienta oraz rozliczać się z nim później według faktycznego wykorzystania.

Cloud computing nie jest jednak technologią outsourcingową, ponieważ procesy biznesowe prowadzone są dalej przez ich właściciela. Pierwszy krok w kierunku cloud computing dla wielu firm polega na wprowadzeniu prywatnej chmury we własnym centrum obliczeniowym. Może być ona wykorzystywana tylko przez upoważnione do tego osoby, a wszystkie dane, procesy i aplikacje są chronione przez odpowiedni osprzęt i oprogramowanie. Małe i średnie przedsiębiorstwa mogą w tym celu zastosować na przykład odporne na awarie, gotowe natychmiast do pracy mikrocentrum obliczeniowe Rittal i Bechtle.

Wykorzystywanie infrastruktury IT zewnętrznego dostawcy w wypadku takich usług jak, web mail czy sieci społecznościowe to już public cloud. Ponieważ dostęp do usługi mają również użytkownicy zewnętrzni, w tym kontekście pojawia się tutaj zawsze pytanie o bezpieczeństwo i ochronę danych. Ponadto zleceniodawca nie wie, gdzie w danej chwili znajdują się jego firmowe dane, co może skutkować niejasną sytuacją prawną związaną np. z przetwarzaniem danych osobowych. W tym wypadku dostępność, szybkość wykorzystania oraz otwarte standardy, aby w razie potrzeby móc w każdej chwili zmienić dostawcę, to kolejne kryteria, które trzeba brać pod uwagę decydując się na rozwiązania chmurowe.

Trzecią opcją jest tzw. hybrid cloud. W tym przypadku chmura publiczna jest wykorzystywana tylko do wsparcia firmowej infrastruktury IT w okresach jej największego obciążenia i jest przez to często traktowana jako „scenariusz awaryjny” lub służy do zwiększania mocy obliczeniowej i dostępnej pojemności do składowania firmowych danych.

Dużą zaletą centrów obliczeniowych typu cloud jest to, że mogą się one szybko dopasować do zmieniających się potrzeb przedsiębiorstwa. Dzięki elastycznemu dostarczaniu usług IT i dynamicznej infrastrukturze powstają wyraźne oszczędności.

Na zwirtualizowanych farmach serwerowych można tez szybko włączać i wyłączać aplikacje  dokładnie skalując ich dostępność do aktualnego zapotrzebowania użytkowników jednocześnie zapewniając stały dostęp do oferowanych usług.

Ta elastyczność ma swoje odzwierciedlenie w fizycznej infrastrukturze centrów obliczeniowych i nie chodzi tu tylko o same serwery, ale przede wszystkim o sprzęt dostarczający odpowiednie zasilanie i zabezpieczenie elektryczne oraz zapewniający tzw. łańcucha chłodzenia. Do tego niezbędne są dwie podstawowe technologie: dynamiczna, adaptacyjna infrastruktura i inteligentne oprogramowanie zarządzające.

Polityka i możliwości firm dotyczące infrastruktury IT są różne. Wiele przedsiębiorstw chce zatrzymać swoje firmowe aplikacje i dane IT we własnym centrum obliczeniowym. Inne firmy również utrzymują własne serwerownie, jednak w przypadku intensywnych pod względem obliczeniowym aplikacji skłaniają się do wydzielenia tych procesów na zewnątrz w architekturze cloud. Inni z kolei całkowicie zdają się na architekturę chmurową. Jedno jest jednak pewne – ponieważ niemal wszystkie procesy biznesowe w firmach przebiegają cyfrowo lub przynajmniej są wspierane za pomocą technik cyfrowych, to stale rośnie i będzie rosło zapotrzebowanie na dostępna moc obliczeniową.

Z punktu widzenia zarządzania centrum obliczeniowym, niezależnie od wybranego modelu składowania i przetwarzania danych, najważniejsza jest elastycznie skalowalna infrastruktura IT, dzięki której – czasami wręcz gwałtownie – może się ono rozwijać wraz z rosnącymi wymaganiami użytkowników.

Skalowalność centrów obliczeniowych zaczyna się od odpowiednio wybranego systemu szaf serwerowych. Powinny one bez zbędnych komplikacji pozwalać na swobodną  rozbudowę serwerowni. Jednym z przykładów skalowalnego systemu szaf serwerowych jest platforma TS 8 firmy Rittal. Szafy te mogą być łączone w szeregi we wszystkich kierunkach i dzięki wysokiej stabilności przy niewielkiej masie własnej stały się jednym z najpopularniejszych standardowych systemów szaf stelażowych wykorzystywanych na całym świecie – sprzedaż sięgnęła już 7,7 milionów egzemplarzy. Szafy te dostępne są w połączeniu z obszernym asortymentem systemowym i całą rzeszą akcesoriów dzięki czemu można je dopasować do indywidualnych wymagań i możliwości montażu w danej serwerowni.

Ponieważ systemy typu cloud computing wymagają zwykle bardzo wydajnych serwerów, potrzebują one również odpowiedniego chłodzenia. Ciekawym rozwiązaniem technicznym pozwalającym osiągnąć nawet do ok. 60 kW mocy chłodniczej dla pojedynczej szafy stelażowej jest technologia LCP (Liquid Cooling Package) firmy Rittal. Inną stosowaną technologią chłodzenia serwerowni wymagających dostarczania dużej mocy chłodniczej są  systemy łączonych w szereg rozwiązań klimatyzacji lub chłodzenie przez tzw. podłogę techniczną. Dzięki nim można niezawodnie i redundantnie (w sposób nadmiarowy) klimatyzować całe centra obliczeniowe.

W celu wykluczenia powodującego straty mieszania się zimnego powietrza z ciepłym, wskazane jest przy tym utworzenie stref zimnych i ciepłych. Szczególnie oszczędna pod względem kosztów i energii jest opcja bezpośredniego swobodnego chłodzenia zimnym powietrzem z zewnątrz. Ta forma chłodzenia jest szczególnie wydajna energetycznie i może być stosowana przy temperaturach zewnętrznych do 21 stopni Celsjusza. Również w przypadku systemów chłodzenia z zasady należy zwracać uwagę na ich modułową konstrukcję w celu zagwarantowania skalowalności i redundancji.

Dostawcy usług cloud computing zawierają ze swoimi klientami ścisłe umowy dotyczące poziomu świadczonych usług (Service Level Agreements – SLA) w zakresie dostępności infrastruktury. Klienci nierzadko oczekują przy tym bardzo wysokiej dostępności do usług (parametr uptime) rzędu 99,9%, co odpowiada zaledwie 500 minutom braku dostępności usługi (downtime) rocznie. Aby osiągnąć takie wartości i dodatkowo dzięki technologiom wirtualizacji osiągnąć optymalne wykorzystanie zasobów w chmurze, farmy serwerów i aplikacje są nadzorowane przez różnego rodzaju czujniki parametrów fizycznych pracy i narzędzia programowe oraz są one odpowiednio zarządzane i sterowane.

Jednym z systemów dbających o wysoką dostępność i odporność centrum obliczeniowego na awarie jest system automatycznego monitorowania Computer Multi Control (CMC) III firmy Rittal. System ten może być w dowolny sposób skalowany, nawet w sytuacji, gdy centrum obliczeniowe błyskawicznie się rozrasta poprzez dołączanie całych farm serwerów. Standardowo system CMC III zawiera zintegrowane czujniki nadzorujące klimatyzację oraz drzwi szafy serwerowej. Raportują one problemy z dopływem zimnego powietrza do szafy lub przekroczenia wartości granicznych temperatury. Zebrane w ten sposób dane trafiają  do aplikacji zarządzającej systemem – RiZone. Oprogramowanie to przetwarza zebrane z czujników dane i w uporządkowany sposób udostępnia do dalszej analizy lub pozwala na przeglądanie zebranych danych. Konsekwentne zintegrowanie wszystkich informacji zbieranych z urządzeń i pomieszczeń centrum obliczeniowego pozwala na ocenę jego stanu, a co za tym idzie ocenę dostępności infrastruktury IT.

Sieć elektryczna

Nawet, jeśli sieć elektryczną można uznać za dostatecznie niezawodną, to należy pamiętać że jej awarie, spowodowane np. czynnikami zewnętrznymi (burze, powódź, trafienie pioruna, aktywność słoneczna) mogą się w każdej chwili zdarzyć. Nie do uniknięcia, nawet w najlepszej sieci, są też pojawiające się przypadkowe wahania napięcia. W wypadku urządzeń AGD nie są one nieistotne, ale dla wrażliwych komponentów sprzętowych infrastruktury IT potencjalnie mogą być bardzo szkodliwe.

Dlatego zasilanie bezprzerwowe (UPS) jest kolejnym podstawowym warunkiem do zagwarantowania wysokiej dostępności usług, a tym samym wypełniania warunków umów SLA. System UPS w rozwiązaniach typu cloud computing gwarantuje bezpieczeństwo dla dużych ilości danych również w przypadku awarii zasilania lub skoków napięcia.

Zastosowane rozwiązania muszą być całkowicie redundantne – aż po połączenie z dwoma osobnymi stacjami transformatorowymi oraz zastosowanie agregatów zasilania awaryjnego. Systemy UPS o różnych parametrach technicznych dostarcza również firma Rittal. Jednym z nich jest seria UPS-ów z rodziny PMC, która obejmuje zarówno jedno-, jak i trójfazowe modułowe, skalowalne systemy zasilania awaryjnego. Wspólną cechą tych produktów jest wysoka efektywność energetyczna, a co za tym idzie niskie koszty eksploatacji.

www.rittal.com.pl