نگاهی فنی به روند تکامل معماری و زيرساخت SDDC
سفر به سوی مراکز داده نرم‌افزار محور
مفهوم مراكزداده نرم‌افزارمحور براي نخستین بار در سال 2012 توسط دكتر استيو هرود، مدير فناوري سابق شركت WMware، مطرح شد. در ابتدا تعريف يك مركزداده براساس نرم‌افزار، به جاي زيرساخت سخت‌افزاري، عجيب و غريب به نظر مي‌رسيد؛ اين‌كه بتوان با برنامه‌نويسي يك سرويس را فعال/غيرفعال يا مصرف منابع محاسباتي را بر اساس نيازهاي كسب‌وكار كاهش/افزايش داد. با بالا گرفتن سر و صداها پيرامون SDDC، به نظر رسيد با يك معماري و تغيير الگو كامل استانداردهاي عملياتي و حركت به سوي خدمات متحول‌شده در زيرساخت و معماري IT روبه‌رو هستيم. در مقاله پيش‌رو، سعي مي‌كنيم ظرفیت بالقوه سناريوي جديد مركزداده را لمس كنيم و درباره پيامدهاي آن براي زيرساخت، ابزارهاي مديريتي، سطوح خودكارسازي و امكانات مراكزداده امروزي صحبت كنيم. شركت‌ها و سازمان‌هايي كه حتي فقط يك واحد كوچك فناوري اطلاعات دارند، بايد به تأثيرات بالقوه، خطرهای احتمالي و مزاياي اين كودك در حال رشد آگاهي يابند و خودشان را آماده كنند.

این مطلب یکی از مقالات پرونده ویژه «مراکز داده نرم‌افزار محور» است. برای دانلود کل پرونده ویژه اینجا کلیک کنید. 

روند تكامل معماري زيرساخت‌هاي مركزداده
شكل 1، هسته اجزاي زيرساختي مراكزداده امروزي مانند بخش‌هاي محاسباتي، ذخيره‌سازي، شبكه‌ و برنامه‌هاي كاربردي معمولي را نشان مي‌دهد كه از كسب‌وكارها استفاده مي‌كنند. به طور سنتي، مراكزداده گسترده به گونه‌ای ساخته شده‌اند كه تا ابد كار كنند و اندازه معين و حجم كار مشخص‌شده‌اي دارند؛ یعنی اهداف موجود كسب‌وكارها را برآورده می‌کنند و قابليت گسترش يا انجام حجم كاري بيش‌تر از ظرفيت تعيين شده را ندارند و براساس مدل‌سازي پارامترهاي غيركاركردي مانند دسترس‌پذيري، مقياس‌پذيري و امنيت طراحي شده‌اند.


 شكل 1: هسته اصلي مراكزداده استاندارد

بسياري از سازمان‌ها، براي پشتيباني از برنامه‌هاي كاربردي كسب‌وكارشان، از يك زيرساخت محاسباتي فيزيكي ثابت و نودهاي محاسباتي مجازي‌شده به همراه تجهيزات ذخيره‌سازي و شبكه‌سازي استفاده مي‌كنند. مين‌فريم‌ها و سرورها به همراه معماري و سخت‌افزارهاي قديمي، چرخ متحرك كسب‌وكارها هستند كه چالش‌هاي زيادي در بخش مديريت و نظارت دارند. به همين دليل، سازمان‌ها مستقل و جداگانه اقدام به راه‌اندازي اتاق‌هاي سرور، سيستم‌هاي نظارت و مديريت بر عملكرد مركزداده و به‌كارگيري ابزارهاي نرم‌افزاري كردند. در بسياري از مراكزداده سنتي، بخش ذخيره‌سازي يا مديريت شبكه از مركزداده مجزا است و به طور اختصاصي براي آن سازمان طراحي و اجرا شده است. بنابراين، مركزداده‌ گسترده براي در دسترس بودن منابع كل زيرساخت، برنامه‌هاي كاربردي و لايه‌هاي بانك اطلاعاتي دیدگاه یکپارچه‌ای ندارند. زيرساخت براي حجم مشخصي از برنامه‌هاي كاربردي تجاري و باركاري در يك ثانيه طراحي شده است و بايد دسترس‌پذيري و مقياس‌پذيري لازم براي يك اندازه خاص ترافيك را تأمين كند. اگر كسب‌وكارها رشد مي‌كردند و باركاري آن‌ها از اندازه مشخص‌شده بيش‌تر مي‌شد، زيرساخت مركزداده ديگر جواب‌گو نبود و سيستم‌هاي محاسباتي و ذخيره‌سازي اطلاعات به صورت جزيره‌اي به مركزداده سنتي افزوده مي‌شدند. نخستین اثر اين نوع گسترش، دسترسي كم به تمامي منابع سيستم، افزايش مصرف انرژي، هزينه‌هاي زياد مديريت و مجوزهاي نرم‌افزاري است. 

مراکز داده آینده، سخت‌افزارهایی هستند که به کمک کنترلرهای نرم‌افزاری در سراسر سرورها، ذخیره‌سازی و شبکه قابل برنامه‌ریزی هستند.

همين مشكلات و محدوديت‌ها، شركت‌ها را به سوي نسل بعدي مراكزداده سوق داد؛ بهره‌گيري از خدمات روي زيرساخت‌هاي اشتراكي و منابع محاسباتي مجازي‌شده براي افزايش بهره‌وري در منابع و اطمينان از طراحي زيرساخت مناسب كسب‌وكار مورد نظر. شكل 2، نشان مي‌دهد که چگونه يك زيرساخت اشتراكي، طراحي قوي‌تري به دست مي‌دهد و مجموعه‌اي از دستور‌العمل‌ها و برنامه‌هاي كاربردي را مي‌توان روي منابع محاسباتي مجازي‌شده اجرا كرد. در اين الگو، برنامه‌هاي كاربردي از مزاياي مجازي‌سازي با هايپروايزر بهره مي‌برند كه امكان برنامه‌ريزي براي منابع محاسباتي اختصاصي و فارغ از مكان را مهيا مي‌كند. سخت‌افزار خام (Bare Metal) را نرم‌افزارهاي هايپروايزر كنترل می‌کنند و سيستم‌عامل‌هاي ميهمان نیز قابل مجزاسازي و تقسيم‌بندي فيزيكي هستند. همه اين ويژگي‌ها به بهره‌وري بيش‌تر مركزداده و امكان استفاده بيش‌تر از يك زيرساخت ثابت منجر مي‌شوند.


 شكل 2: زيرساخت IT: الگوی منابع اشتراكي

 در اين الگو، از مزاياي چگونگي استفاده مناسب منابع براي باركاري برنامه‌هاي كاربردي مشترك استفاده شده است. به‌هر حال، وقتي يك يا چند برنامه كاربردي شروع به كار مي‌كنند كه حجم باركاري بيش‌تري مي‌طلبند و منابع سخت‌افزاري بيش‌تري مصرف مي‌كنند، بايد سيستم‌عامل‌هاي ميهمان روي يك سخت‌افزار مشخص اجرا شوند تا درصد استفاده از منابع را كاهش دهند و كسب‌وكارها بتوانند سطحي از خدمات را تضمين کنند و ارائه دهند. اين رويكرد، ظرفيت‌هاي بيش‌تري براي نظارت و مديريت بر سيستم و به‌كارگيري ابزارهاي بيش‌تر را به ارمغان آورد، اما مهم‌تر این‌که نشان داد منابع محاسباتي و سرورهاي زيرساختي مي‌توانند از ويژگي‌هايي مانند خودكارسازي و بهبود منابع استفاده كنند. اين نتايج باعث بهبود برخي ويژگي‌ها و رشد قابليت‌هايي مانند برنامه‌ريزي كنترل‌هاي مربوط به منابع شد. با اين همه، نياز به تفكر براي دست‌يابي به راه‌حل‌هاي جديد براي پويايي بيش‌تر باركاري براي برنامه‌هاي كاربردي تجاري و برنامه‌هاي كاربردي گسترده حساس به محاسبات احساس مي‌شد. 

مطلب پیشنهادی: حدود يک‌سوم مراکز داده زامبی هستند

با ظهور فناوري كلاود و زيرساخت به عنوان خدمات (IaaS)، الگوی جديدي از مركزداده و زيرساخت IT ارائه شد (شكل 3) كه به نظر مي‌رسيد پاسخي به چالش‌هاي پويايي باركاري و محاسبات، براساس نياز برنامه‌هاي كاربردي است. طراحي راه‌كارهاي مقياس‌پذيري با دسترس‌پذيري بسيار بالا به طور كلاستر، معماري مركزداده را به سوي نيازمندي‌هاي غيرمعمول برد. الگوی جديد، منابع را براساس مصرف‌شان گسترش يا كاهش مي‌دهد.


 شكل3: برنامه محاسباتي زيرساخت پويا

لايه نرم‌افزاري انتزاعي (Abstraction Layer) كه به عنوان هايپروايزر مي‌شناسيم، به طور مجازي پردازش منابع را براي سخت‌افزار خام انجام مي‌دهد. در نتيجه، بخش‌هاي محاسباتي، حافظه رم و هاردديسك‌ها مي‌توانند به طور انعطاف‌پذيرتري به درخواست‌ها جواب دهند. مجازي‌سازي سرورهاي نرم‌افزارمحور، امكان تخصيص مؤثر و پوياي منابع اشتراكي انبارشده را براي ايجاد تعادل به باركاري مي‌دهد. در نتيجه الزامات برنامه‌هاي كاربردي فراهم مي‌شود. سازمان‌هاي گسترده با مجازي‌سازي سرورها از طريق خودكارسازي، سلف سرویس، هم‌سنخيتي و اندازه‌گيري توانايي‌ها، دپارتمان‌هاي IT را به گسترش ظرفيت مراكزداده واداركرده‌اند و با نرم‌افزار مي‌توانند سخت‌افزار را كنترل كنند. در همین زمان، مجازي‌سازي سرورهاي نرم‌افزارمحور به جريان اصلي صنعت تبديل شد و براي غلبه بر مشكلات، رويكردي جديد به شمار آمد.

مراحل حركت به سوي SDDC
براي حركت به سوي آينده و مراكزداده نرم‌افزارمحور، شركت‌ها بايد گام‌هاي زير را بردارند: 
- غلبه بر مقاومت‌ شركت‌ها بر سر تغيير و چشم‌انداز SDDC. زیرا در غير اين صورت اين مهاجرت مي‌تواندبسيار طولاني شود. 
- آموزش رسمي مفاهيم.
- تمرين بهبود و تأييد عمليات‌ها، سياست‌هاي مجوزدهي و دريافت پشتيباني از شركت‌هاي بزرگ سازنده سخت‌افزار براي برنامه‌هاي كاربردي تجاري و محصولات COTS (سرنام commercial off the shelf) مورد استفاده در شركت. 
-ساخت يك سيستم ارزيابي تأثيرات و پياده‌سازي يك برنامه SDDC براي دست‌يابي به معماري سرورها، معماري شبكه و امنيت و معماري ذخيره‌سازي.
- ارزيابي امكانات اپراتورهاي مركزداده براي پياده‌سازي زيرساخت‌هاي هم‌گرا.
- استخدام يك كارشناس امنيت IT براي بازنگري استانداردها و پايبندي به سياست‌ها و اهداف مشترك شركت و اهداف امنيتي زيربنايي سازمان.
- آزمايش و نیز انجام يك طرح اوليه و خارج از سيستم. 

مطالعات و گزارش‌ها نشان مي‌دهند که سازمان‌هاي زيادي اين فناوري را پياده‌سازي كرده‌اند يا رويكردهاي مبتني بر آن را در پيش گرفته‌اند. با اين الگو، مي‌توان گفت تنگناهاي محساباتي در لايه‌هاي سخت‌افزاري كم و بيش از بين مي‌روند. مگر اين‌كه طرح‌ها و اجراهاي صورت گرفته محدوديت‌هاي سخت‌افزاري را به سوي ورودي/خروجي دستگاه‌هاي ذخيره‌سازي يا ورودي/خروجي شبكه سوق دهند. اين رويه نیز به اندازه مشكلات جداسازي لايه‌هاي شبكه و ذخيره‌سازي از لايه انتزاعي سرور چالش‌برانگيز است. در بخش بعدي، به این موضوع می‌پردازیم که چگونه صنعت می‌تواند به زيرساخت‌هاي نرم‌افزارمحور تداوم ‌بخشد و سخت‌افزار چگونه براساس كنترلرهاي نرم‌افزاري هدايت ‌می‌شود كه به ساخت منابع IT پوياتر می‌انجامد. 

راه‌حل: چشم‌انداز آينده مراكز داده
مراكزداده نرم‌افزارمحور را مي‌توان اين‌گونه تعريف كرد: استفاده از نرم‌افزار براي كنترل سخت‌افزار خام (بدون نصب سيستم‌عامل و نرم‌افزار) با اين قابليت كه بتوان خدمات را فعال/غيرفعال كرد و منابع را طوري گسترش يا كاهش داد كه سطح كيفي خدمات تضمين شود. اين سازوکارها با جداسازي لايه سخت‌افزار و فراهم كردن سرويس‌هاي محاسباتي براساس منابع مجازي براي برنامه‌هاي كاربردي رخ مي‌دهد. از طريق گزينه‌هاي زير:
 مجازي‌سازي سرور.
 مجازي‌سازي ذخيره‌سازي يا ذخيره‌سازي نرم‌افزارمحور.
 مجازي‌سازي شبكه يا شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور.
در بخش قبلي، مجازي‌سازي سرور با استفاده از هايپروايزر و جداسازي لايه‌‌ها را توضيح داديم كه به يك جريان اصلي در مراكزداده‌ تبديل شد. در حوزه ذخيره‌سازي و شبكه‌سازي نيز، با این هدف که اين‌ها هم به بلوغ و تكامل برسند، تحقيقات و مطالعات مشابه‌اي صورت گرفته است. اكنون، محصولاتي با قابليت‌هاي فوق داريم و سازندگان بزرگ تجهيزات شبكه ظرفيت‌هاي SDDC را به سخت‌افزارهاشان افزودند. اما اجماع‌نکردن پيرامون يك چارچوب مشخص يكپارچه باعث شده است که شركت‌ها و سازمان‌هاي گسترده تلاش کنند تا استقرار SDDC با كم‌ترين خطر روبه‌رو باشد. همچنين، راه‌كارهاي موجود هنوز نمي‌توانند هم‌گرايي و قدرتمندي SDDC را در زيرساخت‌هاي باقي‌مانده از گذشته يا زيرساخت‌هاي موجود نشان بدهند. يكي از وعده‌هاي در حال توسعه، پروژه OpenDayLigth است كه مجموعه‌اي از شركت‌ها يك هدف مشترك براي آن تعريف كرده‌اند: دست‌يابي به يك چارچوب براي شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور. در حال حاضر، سازمان‌ها بدون در نظر گرفتن يك راه‌كار جامع و سراسري در سرور، ذخيره‌سازي و شبكه، مي‌توانند به سرعت يك نقشه براي جداسازي لايه‌ها در تجهيزات سخت‌افزاري ترسيم كنند. در شكل 4، فناوري‌هاي در حال ظهور پيرامون SDN بيان شده‌اند. VMware NSX يك فناوري نوظهور در SDN براي مراكزداده نرم‌افزارمحور است.


 شكل 4: ظهور SDN

همانند ديگر فناوري‌هاي مجازي‌سازي، مجازي‌سازي شبكه‌ها نيز يك لايه‌ انتزاعي در ميان تجهيزات شبكه فيزيكي ايجاد مي‌كند كه البته ويژگي‌هاي فيزيكي شبكه مانند هدايت به جلو بسته‌ها (Packet Forwarding) يا مسيريابي قابل اعتماد (Trust Routing) بسته‌ها حفظ مي‌شوند. اما استقلال دستگاه‌ها و ايزوله‌شدن‌هاي منطقي امكان‌پذير است. برخي از كارشناسان، مجازي‌سازي شبكه را اين‌گونه تعريف مي‌كنند: شبكه‌اي كه مدير شبكه بتواند آن را بدون تعامل با شبكه فيزيكي نصب، اجرا و حذف كند. SDN با مجازي‌سازي شبكه قدرتمندتر مي‌شود و مي‌تواند بخش اطلاعات را از شبكه فيزيكي مجزا كند. با مجازي‌سازي ذخيره‌سازي، تجهيزات ذخيره‌سازي فيزيكي ادغام شده و به عنوان منابع مجازي استفاده مي‌شوند.

مؤسسه فورستر مراكزداده نرم‌افزارمحور را اين‌گونه تعريف مي‌كند: SDDC مجتمع‌سازي لايه‌هاي انتزاعي و مجزايي است كه به طور كامل براي مراكزداده تعريف شده‌اند؛ یعنی لايه‌هاي نرم‌افزاري منابعي از مركزداده را تعريف مي‌كنند كه مخزني از منابع فيزيكي و مجازي هستند و اجازه مي‌دهند با توابع كتابخانه‌اي تعريف شده توسط كاربر، تركيب شوند. 

وضعيت آينده مراكزداده پيرامون زيرساخت‌هاي سخت‌افزاري طراحي شده است و سرور، ذخيره‌سازي و شبكه توسط کنترلرهای نرم‌افزاری قابل برنامه‌ریزی هدایت می‌شوند. زيرساخت‌هاي همگرا با اين چشم‌انداز مي‌توانند با سيستم‌هاي موجود يا سيستم‌هاي باقيمانده از گذشته در مراكزداده مجتمع شوند. براي مثال، راه‌كارهاي منبع‌تغذيه و خنك‌كننده نياز دارند هوشمندتر شوند و براساس نياز مصرف‌كننده قابليت روشن/خاموش شدن داشته باشند. همچنين، سيستم‌هاي همه‌منظوره‌اي براي نظارت بر سلامتي تمام اجزاي SDDC نياز است. مديريت و نظارت برسخت‌افزار، همراه با نرم‌افزار، بايد هوشمند و توسط وظايف خودكار، خودسلامت و خوديادگير مشكلات انجام شوند. 

چشم‌انداز مفهومي از SDDC
عنوان خدمات (IaaS) است و اصول اساسي فناوری كلاود در بلوك‌هاي اصلی آن وجود دارد. به علاوه، ميان لايه‌هاي سخت‌افزار قديمي، امكانات موجود مراكزداده‌ و همه امكانات مديريت و نظارت مجتمع‌سازي صورت گرفته است. به اين‌ها، مديريت پشته‌ها (Stacks) در بخش‌هاي ديگر اين راه‌حل را اضافه كنيد. شكل 5، الگویی مفهومي از معماري زيرساخت مراكزداده امروزي را نشان مي‌دهد.


 شكل 5: يك طرح مفهومي از معماري زيرساخت مراكزداده امروزي 

در اين طرح امكانات جديد مورد تقاضا و زيرساخت قديمي مراكزداده حفظ شده و با يكديگر ادغام شده‌اند. در شكل 6، معماري زيرساخت مراكزداده نرم‌افزارمحور نمايش داده شده است. در این معماری كنترلرهاي قابل‌برنامه‌ريزي نرم‌افزاري استقرار يافته و برنامه‌هاي كاربردي گسترده تجاري براي باركاري پويا مشاهده مي‌شوند. بلوك‌هاي SDDC به يك جامعيت براي مجتمع‌سازي در سراسر امكانات فيزيكي، مركزداده و زيرساخت قديمي نياز دارند. اين نيازمندي، حضور شركت‌هاي ثالث با پلاگين‌هاي تهيه شده براي اين مدل را مي‌طلبد. 


 شكل 6: معماري زيرساخت مراكزداده نرم‌افزارمحور

در ادامه، به اجزاي اصلي معماري SDDC نگاهي كوتاه مي‌اندازيم.
سخت‌افزار فيزيكي و زيرساخت قديمي: به منزله سخت‌افزار خام و مركزداده‌اي است كه مي‌تواند در سراسر سيستم فيزيكي و قديمي مجازي‌سازي شود. اين بخش توانايي درگير شدن با كنترلرهاي نرم‌افزاري، برنامه‌پذيري و رشد براساس فناوري‌هاي جديد و نيازهاي تجاري با توجه به اجزاي انتزاعي سرور، ذخيره‌سازي و شبكه و الزامات مجتمع‌شده قديمي را دارد. شركت‌هاي OEM و سازنده زيرساخت بازيگران اصلي طراحي، ساخت و يكپارچه‌سازي اين بخش هستند و اتفاقات جديد را رقم مي‌زنند. 

لايه مديريتي: مجموعه‌اي مجتمع شده از راه‌كارهاي مديريتي و نظارتي براي مراكزداده است که ظرفيت‌هاي مهندسي عملياتي و كارايي را در بر دارد. 

ماجول رابط Gateway: براي اين‌كه SDDC به يك جريان اصلي صنعت تبديل شود، بايد با اجزاي مراكزداده كنوني مجتمع و سازگار شود. اين ماجول از چندين پلاگين شركت‌هاي OEM تشكيل شده است كه به اجزاي مراكزداده فعلي اتصال‌پذیر است. 

امكانات مركزداده: با در نظرگرفتن حركت به سوي منابع پويا، اجزاي بهبوديافته خنك‌كننده و منبع‌تغذيه، براي كنترل و تأمين نيازمندي‌هاي مركزداده به طور مؤثر در اندازه قابل قبول، به يك پيش‌برنده نیاز دارند. بايد پلاگين‌ها و واسط‌هاي كاربري (API) برنامه‌هاي كاربردي براي همراهي زيرساخت‌هاي هم‌گرا بيش‌تر تقويت شوند. 

طراحي خدمات و مصرف: توانايي مصرف سخت‌افزار ِ كنترل شده توسط نرم‌‌افزار است، كه ماده اوليه‌ آن از طریق سرويس‌هاي سفارشي شركاي تجاري تأمين مي‌شود. باز هم شركت‌هاي OEM، براي ارائه راه‌كارهاي جامع و يكپارچه بازيگران اصلي اين بخش هستند. همان‌طور كه مي‌بينيد، اجزاي اصلي معماري زيرساخت مراكزداده نرم‌افزارمحور به مجتمع‌سازي بسيار قوي و جامع محصولات چندين شركت در سراسر مركزداده نیاز دارند. جا افتادن معماري SDDC با يك چارچوب مرجع استاندارد اشتراكي حداقلي بین 5 تا 10 سال طول خواهد كشيد. شكل 7، تصويری منطقي از SDDC و چالش‌هايي را نشان مي‌دهد كه بر سر همه‌گير آن وجود دارد. 


 شكل 7: چشم‌انداز منطقي از آينده SDDC 

خنك‌كننده و منبع‌تغذيه
همان‌طور كه در بخش‌هاي قبلي ديديم، خنك‌كننده و منبع‌تغذيه در ساخت يك چشم‌انداز واقعي از SDDC نقش بسيار مهمي ايفا مي‌كنند. علاوه بر اين، براي تبديل چشم‌انداز به واقعيت، به يك استاندارد معماري مرجع مشترك مورد تأييد همه نياز است. با توجه به وضعيت فعلي شركت‌هاي گسترده بازار به يك ساختار واحد شامل منبع‌تغذيه، خنك‌كننده، مجموعه تجهيزات  IP، SAN براي شبكه‌هاي محلي و بلوك‌هاي ذخيره‌سازي اطلاعات روي بستر فيبر نياز است تا از چشم‌انداز به واقعيت برسيم. براي مراكز داده، امكانات نقش مهمي دارند تا تضمين شود SLAها نيز در همين راستا حركت مي‌كنند.

چالش‌ها
براي انتقال مراكزداده كنوني به SDDC و دست يافتن واقعي به چشم‌انداز اين فناوري؛ بايد بر چالش‌هاي زير غلبه كرد:
توجه به اين واقعيت كه زيرساخت مراكزداده فعلي شركت‌هاي گسترده با آن چيزي كه در SDDC ترسيم شده است و استانداردهايي كه بايد رعايت شود، فاصله دارد. پشته SDDC بايد بتواند زيرساخت‌هاي قديمي و زيرساخت‌هاي فيزيكي را شناسايي و با محيط‌هاي كنترلي قابل برنامه‌ريزي ادغام كند؛ 
دست‌يابي به يك چارچوب باز مشترك استاندارد براي شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور (SDN) و ذخيره‌سازي نرم‌افزارمحور (SDS)، به منظور این‌که بتوان اجزاي SDDC و واقعيت‌بخشي چشم‌انداز ترسيم شده را پیاده‌سازی کرد و با شركت‌هاي بزرگ سازنده سخت‌افزار تعامل داشت؛ 
هم‌گرايي زيرساخت‌ها و محصولات از سوي شركت‌هاي OEM كه مي‌تواند به طور بالقوه به يك قفل تبديل شود؛ 
ابزارهاي فراگير مديريت و نظارت براي بخش‌هاي محاسباتي، ذخيره‌سازي، شبكه و امكانات؛ همچنين ساخت سيستم‌هاي مديريتي و خودكارسازي تحكيم‌يافته و راه‌كارهاي هم‌سنخيتي.
جدا از دغدغه‌هاي بالا، شركت‌هاي بزرگ بايد بتوانند روي چشم‌انداز SDDC مطبوع‌شان پايداري و بر نيروي ذاتي رهاشوندگي پروژه غلبه كنند. 

با توجه به دسته‌بندي فعلي مورد استفاده مراكزداده (مانند رديف 1، 2، 3 و 4؛ رديف 4 به منزله ساخت مركزداده‌اي با حداكثر استقامت و آپ‌تايم)، ارائه‌دهند‌گان این مراکز بايد براي خنك‌كننده‌ها و منابع‌تغذیه راه‌كارهاي يكپارچه و به‌روزي ارائه دهند كه با ظرفيت‌هاي قابل‌برنامه‌ريزي و مشروط زيرساخت‌هاي SDDC سازگار باشند. با لايه‌هاي انتزاعي نرم‌افزارمحور، از نظر تئوري، ماشين‌هاي مجازي متعددي قابليت استقرار در مركزداده را دارند. پراكندگي ماشين‌هاي مجازي با توجه به ظرفيت محدود خنك‌كننده‌ها و منابع‌تغذیه مي‌تواند فاجعه‌آميز باشد. براي رساندن SDDC به رويكرد غالب بازار، مراكزداده بايد مصرف انرژي خود را بهبود دهند. بنابراين، سازندگان مركزداده بايد نقاط كليدي مجتمع‌سازي را بازتعريف كنند و دوباره سيستم‌هاي مديريت، زيرساخت مديريتي و سيستم‌هاي نظارتي را بسازند. به طور بالقوه، صنعت مي‌تواند روي منابع تغذيه نرم‌افزارمحور، براساس استانداردهاي رايج، به يك راه‌كار جامع مشترك برسد. اين موضوع به ارائه‌دهند‌گان سيستم‌هاي انرژي كمك مي‌كند تا منابع‌تغذيه‌ای مبتني بر مصرف مورد تقاضا بسازند، نه اين‌كه خنك‌كننده و منبع‌تغذیه‌ای براساس دانش موجود يا حداكثر مصرف انرژي ممكن.

مديريت و نظارت
در نتيجه SDDC، زيرساخت مراكزداده با نرم‌افزار كنترل مي‌شود و مي‌توان روشن/خاموش شدن يا كنترل رفتار سيستم‌ها را مجزا از يكديگر برنامه‌پذير كرد. در نظر بگيريد يك برنامه كاربردي با مأموريت حياتي كه نسبت به زيرساخت بالادست به شمار می‌آید، در صورت وقوع يك حادثه به عيب‌يابي سريع نیاز دارد. چشم‌انداز كلي در مراكزداده نرم‌افزارمحور اين است كه مي‌توان بر سطوح تحتاني مركزداده، مديريت و نظارت كلي داشت، توانايي‌هاي شناسايي سريع، تشخيص و ارتباط، ايزوله‌سازي و رفع عيب وجود دارد. پشته‌هاي موجود مديريت و نظارت بر سيلوهاي تجهيزات مركزداده براي تشخيص عيب‌ها و برطرف‌سازي‌شان به اندازه كافي مؤثر و پاسخ‌گو نيستند، بلكه مشكل را پيچيده‌تر و حادتر مي‌كنند.

حال و هواي شرکت‌ها
با توجه به اين‌كه SDDC به جريان اصلي آينده مراكزداده تبدیل می‌شود؛ شركت‌ها در حال تكاپو براي هماهنگ شدنبا بازار و ارائه محصولات مرتبط هستند تا مطمئن شوند که از اكوسيستم بالقوه تشكيل شده خارج نخواهند ماند. بنابراين شاهد رخ دادن تحولات سريعي در بازار هستيم. 
يك پيش‌بيني بسيار نزديك به واقعيت، همكاري و ادغام چندين محصول از سوي شركت‌هاي گوناگون براي تكميل راه‌كارها و كسب سهم بيش‌تري از بازار است. برخي از نام‌هاي مطرح در بازار به شرح زير هستند: 
 شركت وي‌ام‌وير: با خريد شركت Nicira، ظرفيت‌هاي مجازي‌سازي شبكه محصولات خود را افزايش داد تا يك موتور شبكه فيزيكي را از شبكه مجازي جدا كند. 
شبكه فيزيكي هنوز ويژگي‌هایي مانند مسيريابي بسته‌ها و مديريت پروتكل‌هاي مسيريابي را دارد، در حالي كه شبكه مجازي سياست‌ها و فهرست‌هاي دسترسي (Access List) و خدمات را نگه‌داري مي‌كند. 
 شركت سيسكو: خريد Cloupia را آغاز كرد تا به يك زيرساخت يكپارچه و هم‌گرا و مديريت پلتفرم دست يابد؛
  شركت اوراكل: Xsigo را با هدف بهبود ظرفيت‌هاي نرم‌افزارهاي اوراكل براي مجازي‌سازي شبكه‌ و پشته‌هاي شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور خريد. 
 شركت Brocade: نيز Vyatta را خريد تا بتواند SDN را روي محصولات خود گسترش دهد و سيستم‌عامل‌هاي تحت شبكه نرم‌افزارمحور را روي فايروال‌ها ارائه دهد. همچنين بتواند ظرفيت‌هاي مسيريابي و VPN را براي تحويل خدمات كلاود گسترش دهد. 
 شركت EMC: شركت Syncplicity را به مجموعه خود افزود و ViPR را براي ذخيره‌سازي نرم‌افزارمحور و مجازي‌سازي ذخيره‌سازي و تأمين خدمات خودكار توسعه داد. كنترلر ViRR از انواع فناوري‌هاي ذخيره‌سازي براي مجتمع‌سازي با واسط‌هاي برنامه‌نويسي (API)، روي بوردهاي داخلي سيستم‌هاي ذخيره‌سازي پشتيباني گسترده‌اي دارد.

اين چالش، با نرم‌افزارهاي پرسرعتي كه بی‌درنگ اجزاي سيلوهاي مركزداده را ردگيري مي‌كنند، هدايت و برطرف خواهد شد. مديريت پشته‌ها از لايه‌هاي سرورها، ذخيره‌سازي و شبكه اصلي مجزا است. اگر بخواهيم براساس چشم‌اندازي از آينده صحبت كنيم، بدين‌معني است كه زيرساخت در سراسر اجزاي سرور، ذخيره‌سازي و شبكه، به يك كالاي مبتني بر فرآيند تبديل شده است و يك الگوی نرم‌افزاري مركزي پياده‌سازي مي‌شود تا عملكردها و ويژگي‌هاي يك سخت‌افزار خام را تعريف كند. از آن‌جايي كه SDDC سخت‌افزار خام را با هوشمندي نرم‌افزاري مجزاشده از سخت‌افزار تركيب مي‌كند تا به برنامه‌هاي كاربردي خدمات بدهد، اكوسيستم مديريت و نظارت به چندين فروشنده بزرگ و همه منظوره، منسجم و يكپارچه نیاز دارد. تمام قطعات اين اكوسيستم را مي‌توان جمع‌آوري، گروه‌بندي، بررسي و گزارش كرد. شكل 8، پشته مديريت و نظارت جامع مورد نياز براي بلوك‌هاي اصلي مركزداده را به تصوير مي‌كشد. 


 شكل 8: بلوك‌هاي پشته‌ مديريت SDDC

در ادامه لايه‌هاي افقي اين طرح را بيش‌تر توضيح مي‌دهيم:
سخت‌افزار خام: اين لايه سخت‌افزار فيزيكي شامل سرور، ذخيره‌سازي، شبكه و ساختار یکپارچه سيستم مي‌شود. همه اين تجهيزات براي ارائه راه‌كار به لايه‌هاي بالاتر متصل هستند. 
لايه انتزاعي: قطعه‌اي هوشمند از نرم‌افزار است كه براي پيوستن به اهداف SLA كلي، كانتينري مستقل و منطقي از محاسبات، ذخيره‌سازي، حافظه رم و شبكه 
تدارك مي‌بيند. 
زيرساخت و برنامه‌هاي كاربردي عملياتي: اين لايه‌ها شامل واسط‌هاي برنامه‌نويسي (API) و پلاگين‌هاي رابط ميان نرم‌افزارهاي گسترده مديريت و نظارت براي انجام هم‌سنخيتي كارايي و بهبود عملياتي در زيرساخت و برنامه‌هاي كاربردي هستند. 
پورتال و اندازه‌گيري كلاود: شامل روش‌هايي براي محاسبه مصرف و هزينه‌هاي خدمات مصرفي است. اين لايه نيز در پشته مديريت و نظارت قرار مي‌گيرد، زیرا در SDDC كنترلرهاي قابل‌برنامه‌ريزي براي پاسخ‌گويي سريع به سخت‌افزارهاي پرسرعت و يافتن عيب‌ها در سمت كاربر نهايي و پاسخ دادن به آن‌ها استفاده مي‌شوند. 
در شكل 8، نیز لايه‌هاي عمودي شامل:
لايه امنيتي: اين لايه راه‌كارهاي كنترلي انتها به انتها براي دسترسي و شناسايي داده (به علت اين‌كه مصرف منابع به صورت برنامه‌ريزي‌شده كنترل مي‌شود، يك ضرورت است) و هم‌سويي با محرمانگي، يكپارچگي و دسترس‌پذيري را ارائه مي‌دهد. اين لايه صرفاً هاست‌هاي ميهمان يا دستگاه‌هاي ذخيره‌سازي منطقي را كنترل نمي‌كند و يك معماري كامل يكپارچه امنيتي مستقرشده را دربرمي‌گيرد. 
راه‌كارهاي خودسلامتي: در SDDC، خودكارسازي خدمات در هر كجا كه يك فرآيند قابل شناسايي، تشخيص، همبستگي و جداسازي باشد و امكان عيب‌يابي و رفع آن وجود داشته باشد، وارد مي‌شود. 
هم‌سنخيتي و پلاگين‌هاي ثالث: در SDDC، گردش كار از طريق ابزارهاي هم‌سنخيتي (Orchestration) پلاگين/API محصولات شركت‌هاي ثالث، به كنترل مصرف منابع مركزداده نیاز دارد. پشته مديريت و نظارت بايد براي پاسخ‌گويي هوشمند به درخواست‌ها و پيش‌بيني رفتار سيستم با اين پلاگين‌ها و واسط‌هاي برنامه‌نويسي در ارتباط باشد. 
موتور تجزيه و تحليل اطلاعات ذخيره‌شده: با معماري زيرساخت كنترلي قابل‌برنامه‌ريزي، مقدار بسيار زيادي اطلاعات بازبيني، لاگ و تغييرات مديريتي توليد مي‌شود كه روي ميزان تغييرات مصرف منابع تأثيرگذارند. اين داده‌ها به يك بانك اطلاعاتي و پس از آن، توانايي جمع‌آوري و استخراج اطلاعات مرتبط با سيستم‌هاي مختلف براي بازيابي اطلاعات و گردش كار نیاز دارند. تجزيه و تحليل و هوشمندي وقايع مرتبط و قابليت ذخيره‌سازي اين اطلاعات در حجم‌هاي وسيع و متناسب با درخواست‌ها از ديگر نيازمندي‌هاي سيستم است. 

مزايا
شركت‌ها بايد صبر كنند تا ببينند چه مزايایي به SDDC افزوده مي‌شود تا يك راه‌كار نهايي و كامل به دست آيد؛ شبيه وضعيتي كه در اوايل ظهور فناوري كلاود داشتيم و تا پذيرش خدمات محاسبات ابري مدت زماني طول كشيد و محصولاتي براي سرعت بخشي به پذيرش بازار ارائه شد. به هر حال، SDDC بهر‌ه‌‌وري و اثربخشي بيش‌تری را در خدمات كسب‌وكارها از سوي IT فراهم مي‌كند. با توجه به پياده‌سازي‌هاي انجام شده از شبكه‌هاي نرم‌افزارمحور، شركت‌ها براي شروع مي‌توانند از مزاياي درگاه‌هاي مجازي‌شده، برنامه‌ريزي شده و قابل كنترل روي دستگاه‌هايي مانند روترها، فايروال‌ها يا لود بالانسرها استفاده كنند. با اين حركت، نياز به دستگاه‌هاي فيزيكي براي هر كاري در IT از بين مي‌رود. در نتيجه، شركت مي‌تواند به سوي زيرساخت‌هاي تحتاني بهينه‌تري قدم بردارد.

مؤسسه IDC مراكزداده نرم‌افزارمحور را اين‌گونه تعريف مي‌كند: مجموعه‌اي از اجزاي نرم‌افزاري با ارتباطات آزاد كه به دنبال مجازي‌سازي و متحدسازي منابع سخت‌افزار مراكزداده گسترده، مانند ذخيره‌سازي، محاسبات و شبكه است و در نهايت منابع امكاناتي مركزي را نيز مجازي‌سازي خواهد كرد. هدف SDDC گره زدن منابع گوناگون و مجزاي از هم است در يك مركزداده و نیز ساختن يك مركزداده در دسترس براي ارائه خدمات مجتمع.

با وجود این، در SDDC سخت‌افزار حذف نمي‌شود، بلكه محدوديت‌هاي سخت‌افزاري (مانند پهناي‌باند يا ظرفيت‌هاي توان خروجي دستگاه‌ها) و ظرفيت‌هاي IOPS ذخيره‌سازي در لايه فيزيكي سخت‌افزاري، مديريت و اداره مي‌شوند. به طور مشابه، با ذخيره‌سازي نرم‌افزارمحور، اطلاعات مجازي از موقعيت‌هاي فيزيكي مجزا شده است و كاربر اطمينان مي‌يابد كه مي‌تواند عمليات‌هايي مانند بازيابي اطلاعات يا به‌روزرساني اطلاعات را با كارايي بيش‌تري انجام دهد. مزاياي ديگر SDDC به شرح زير هستند:
- از مهارت‌هايي كه يك مدير سيستم براي راهبري زيرساخت IT و اجزاي پياده‌سازي شده كسب كند دید واحدی، به دست مي‌دهد. اين مهارت‌ها قابل انتقال و رو به جلو (مناسب براي آينده) هستند. 
- دست‌يابي به يك استاندارد در سراسر فرآيندها و سيستم‌ها و افزايش استفاده مؤثر و ضابطه‌مند از منابع مركزداده.
- تبديل شركت‌هاي بزرگ گسترده به واحدهاي چابك و سريع كه مي‌توانند خدماتي مطابق با ميل و خواسته مشتري ارائه دهند و محيط‌هاي كسب‌وكار پويا را به چالش بكشند. 
- توانمندسازي سازمان‌ها به ساخت محيط‌هاي مناسب زمان حال و آينده، برعكس ساخت زيرساخت‌هايي براي انجام فرآيندهاي كسب وكار.
- توانمندسازي سازمان‌ها براي ارائه خدمات Self-Service (سلف سرویس) به جاي خدمات دستي و حضوري توسط تيم‌هاي IT براي رفع مشكلات يا توسعه ظرفيت‌ها.
- توانمندسازي قابليت‌هاي يکپارچگی‌ و جامعيت در سراسر بخش‌هاي مختلف سيستم‌هاي IT

نقشه راه
با توجه به چگونگي رشد و تكامل زيرساخت، شركت‌هاي گسترده نیاز دارند که براي رسيدن به نوك هرم مزاياي SDDC به يك نقشه راه دست‌ یابند. در حالي كه الگوی مراكزداده نرم‌افزارمحور در حال رشد و بلوغ است، شركت‌هاي گسترده بايد معماري هوشمند و فعالی را انتخاب كنند كه براي آينده طراحي شده باشد، به اندازه كافي انعطاف‌پذير و چابك باشد و امكان تغيير و انطباق آن با راه‌كارها و فناوري‌هاي آينده ميسر باشد. شكل 9، منحني بلوغ مراكز داده SDDC را براي سازمان‌هايي كه مي‌خواهند در اين راه گام بردارند، نشان مي‌دهد.


 شكل 9: مراحل  پذيرش SDDC

حركت از مرحله «شروع» به «عملیاتی‌سازی مراكزداده» سطح مجازي‌سازي در سازمان‌ها را نشان مي‌دهد و اين‌كه چه میزان بايد براي مجازي‌سازي سرمايه‌گذاري كنند. گذر از مرحله «عملیاتی‌سازی مراكزداده» به مرحله «اجراي مراكزداده»، ميزان بهبود مجازي‌سازي و خودكارسازي، پورتال‌هاي سلف سرویس و زيرساخت‌هاي هم‌گرا را به تصوير مي‌كشد. مرحله «پيش‌بيني SDDC» نشان‌دهنده اهداف آينده براي مجتمع‌سازي مركزداده با زيرساخت‌هاي قديمي و همسو شدن با عمليات‌هاي كاملاً خودكار در ساختاری یکپارچه است. مي‌دانيم اكنون مراكزداده نرم‌افزارمحور وجود ندارند، اين مراحل به كسب‌وكارها و شركت‌هاي تجاري كمك مي‌كنند که انعطاف‌پذيري و قابليت‌هاي تعويض را در سراسر معماري سيستم‌هاي عملياتي IT خود در نظر بگيرند. مراكزداده زیست محیطی (Green) كه شركت‌ها به صورت گسترده آن را پياده‌سازي کرده‌اند، نامزد اول دست‌يابي به هرم اهداف و مزاياي SDDC هستند، به شرط اين‌كه زيرساخت تحتاني مركزداده مجازي‌سازي شود. 

پيش به سوي آينده
SDDC اين ظرفیت را دارد كه به شركت‌ها و سازمان‌هاي گسترده كمك كند تا زيرساختي را كه قبلاً براساس يك معماري قديمي طراحي، استقرار و مديريت شده است، تغيير دهند. همان‌طور كه گفته شد، SDDC براي شركت‌هاي گسترده گزينه‌اي مناسب است تا به سوي معماري جديد تعريف شده براساس باركاري حركت كنند و قابليت توسعه اندازه و زيرساخت را براساس حجم باركاري آينده به دست آورند؛ منظورمان از توسعه زيرساخت، معماري زيرساخت‌هاي نرم‌افزارمحوري است كه به صورت پويا، باركاري تعريف شده، ضابطه‌مند و مديريت شده را هدايت مي‌كنند. براي رسيدن به اين چشم‌انداز، چالش مهمي كه وجود دارد؛ شركت‌هاي OEM برندهاي مطرح بازار هستند كه براساس استانداردها و الگوهای مشترك توافقي بايد به ديد كلي و جامعی برسند، نه اين‌كه به مجموعه‌ای از محصولات گسسته مجازي‌سازي بسنده كنند. اين‌ها بايد منابع مجازي‌شده‌اي را تعريف كنند كه هدف آينده SDDC است.

مطلب پیشنهادی: 7 نوآوری در SDN

اگر زماني الگوهای كنوني مراكزداده تغيير كنند و SDDC رويكرد غالب بازار شود، تحول عظيمي در بازار خدمات، شركت‌هاي سازنده سخت‌افزار، سيستم‌هاي مجتمع‌شده، ارائه‌دهند‌گان مركزداده و شركت‌هاي مديريت خدمات روي مي‌دهد. شتاب‌دهنده‌ها و ابزارهاي زيادي وجود دارند كه حركت به سوي اين تحول را سرعت مي‌بخشند. اكنون فقط جواب اين سؤال باقي مي‌ماند كه صنعت بزرگ شبكه و مركزداده چگونه مي‌خواهد با پس‌زمينه فكري SDDC رو به جلو حركت كند و گام‌هاي بعدي را بردارد و محصولاتي را طراحي و ارائه كند كه حداكثر پذيرش را  ميسر سازند؟ خوش‌بختانه چندين محرك اوليه مانند وي‌ام‌وير و سيسكو در بازار كنوني وجود دارد، اما بايد اميدوار باشيم با ادغام و همكاري بزرگاني كه در بالا اشاره كرديم، به سرعت وارد يك مسابقه و رقابت جدي براي كمك به تحقق SDDC شويم. 

==============================

شاید به این مقالات هم علاقمند باشید:

بهترين رويكردها برای ساخت نسل بعدی مراكز داده

حدود يک‌سوم مراکز داده زامبی هستند

ویدیوی اختصاصی: معرفی مراکز داده ماژولار شرکت آداک در تلکام 2015

درون مغز گوگل را ببینید

سه گام اساسی برای توسعه مرکز داده نرم‌افزار ‌محور

چگونه eBay و PayPal مرکز داده نرم‌افزارمحور را به‌کار می‌گیرند؟

مراکز داده‌ کاملاً مجازی

مراکز داده نرم‌افزار‌محور: خوراک ابر و برنامه‌های نوین

7 نوآوری در SDN

در حال رقابت بر سر آینده موبایل هستیم (بخش اول)

شبکه‌های WAN آینده: مجازی‌سازی، SDN و WAN ترکیبی

۱۰ تفاوت افراد طبقه متوسط و افراد ثروتمند

برچسب: