Cisco UCS – Serverele care au evoluat odată cu virtualizarea
Primele utilizări ale termenului „server” sunt atribuite lui D.G. Kendall, statistician și matematician american, cunoscut în special pentru teoria așteptării, sau teoria cozilor, un model matematic care studiază din punct de vedere statistic statul la coadă și poate prezice dimensiunile unei cozi și timpul de așteptare pe baza unor parametri. În teoria lui Kendall, un „server” este o persoană sau o entitate care preia entitățile care stau la coadă și le servește. Această teorie are aplicații practice uriașe în domeniul telecomunicațiilor, calculatoarelor și ingineria sistemelor de calcul, automatizări, dar și în afaceri, unde este folosită pentru crearea fluxurilor de lucru.
În domeniul calculatoarelor, termenul server este folosit din 1969, fiind pentru prima oară văzut într-unul din documentele RFC care defineau rețeaua ARPANET, precursoarea internetului. În acest document sunt identificate două tipuri de host-uri de rețea: un host server (care oferă servicii) și un host de tip user (care consumă servicii). Deci, rolul unui server este acela de a oferi un serviciu (fie că este vorba de date, efectuarea unor calcule, rularea unui program, încărcarea unei pagini web etc.) către unul sau mai mulți utilizatori simultan.
După cum putem vedea, istoria serverelor este strâns legată de istoria rețelelor de calculatoare și fără servere nu ar putea exista Internetul. Fără servere nu am avea Facebook, Google, Instagram sau alte servicii pe care le accesează astăzi simultan milioane de oameni din toata lumea. În spatele acestor aplicații sau pagini web stau mii de servere care oferă toate serviciile care ne permit nouă să postăm poze amuzante pe Facebook.
În anii ‘70, când aceste sisteme au început să apară în industria IT, un server era de dimensiunea unui dulap, consuma extrem de mult curent și era de cele mai multe ori construit de către o anume companie folosind tehnologii proprietare (procesoare speciale, anumite tipuri de memorie, software specializat și așa mai departe). Un server era construit precum un portavion: trebuia să funcționeze neîntrerupt, să aibă multiple sisteme redundante, să poată să funcționeze în continuare, chiar dacă o parte din subcomponentele lui sunt defecte și așa mai departe. Evident că și costurile achiziționării și menținerii în funcțiune ale unei asemenea mașinării erau de dimensiunile unui portavion.
Pe măsură ce arhitectura x86, folosită la scară largă în calculatoarele personale, s-a maturizat și a devenit din ce în ce mai performantă și mai robustă aceasta a pătruns și în zona serverelor. În anii ‘90 și anii 2000, din ce în ce mai multe companii încep să folosească servere x86 cu sisteme de operare Linux pentru aplicații de business mai puțin critice. În continuare pentru sistemele critice se foloseau sisteme RISC cu costuri mari de achiziție și operare.
În toți acești ani, la nivel de industrie a existat o mantra: „1 server = 1 aplicație”, filozofia fiind că, pentru a avea disponbibilitate cât mai mare, pe un server trebuie să ruleze o singură aplicație. Rulând mai multe aplicații sub același sistem de operare, în cazul în care apar erori la o aplicație aceste erori pot bloca și cea de a doua aplicație. În felul acesta, s-a ajuns în anii 2000 ca spațiul fizic și consumul de curent aferent centrelor de date să devină un inhibitor al dezvoltării sistemelor IT. Era clar că modelul trebuia schimbat.
De multe ori, inovația apare ca o reinterpretare a ceva deja existent, așa a fost și în 2001, când VMware a lansat ESXi, un sistem de virtualizare a sistemelor server cu arhitectură x86. ESXi a refolosit tehnologii și concepte existente în lumea sistemelor de calcul RISC, pentru a crea un sistem de virtualizare robust și usor de folosit pentru sisteme x86. Combinând această tehnologie cu inovațiile din domeniul procesoarelor x86 (arhitecturi multi-core, creșterea frecvenței și performanței etc.) s-a produs revoluția: companiile au început să folosească la scară largă sisteme x86 virtualizate pentru a rula aplicațiile de business de toate felurile, de la cele mai simple până la cele mai critice și complexe. În felul acesta, s-a procedat la optimizarea și consolidarea semnificativă a resurselor fizice de calcul folosite în centrele de date din toate companiile.
Dar virtualizarea, pe lângă avantaje, a venit și cu provocări: virtualizarea a crescut cererea de resurse de calcul, deoarece ne permite să mutăm orice „workload”, orice mașină virtuală, de pe un server fizic pe altul. Mai mult, serverele virtuale pot fi create în cateva secunde și de aceea așteptarea administratorilor de aplicații este ca și infrastructura fizică din spatele serverelor virtuale să poată crește aproape instantaneu și să poată fi configurată cât mai rapid cu putință.
Memoria devine o resursă esențială într-un sistem server x86 virtualizat, fiecare server virtual care rulează pe un server fizic are nevoie de memorie RAM dedicată pentru a-și derula operațiunile.
Mai mult, rularea mai multor servere virtuale pe un server fizic înseamnă și o nevoie suplimentară de comunicații, fiecare server virtual având nevoie de acces la anumite resurse de rețea (rețele, VLAN-uri etc.). În plus, cele mai multe servere accesează și resurse de stocare și trebuie, deci, conectate și la echipamentele dedicate de stocare a datelor. În anii de început ai virtualizării, imaginea pe care am folosit-o pentru a ilustra acest articol era extrem de frecventă în rack-urile cu servere din toată lumea.
Cisco a analizat toate aceste provocări de care se lovise deja în centrele de date proprii și și-a propus să vină cu o soluție care să rezolve cât mai multe dintre acestea. Astfel, în 2009, a fost lansat UCS – Unified Computing System – o arhitectură unificată de servere și rețea bazată pe tehnologii x86 standard. Anunțul de lansare titrează: „Cisco eliberează puterea virtualizării cu primul sistem de calcul unificat”. Comunicatul de presă din 2009 este disponibil pe site-ul Cisco.
Ce a însemnat lansarea UCS?
În primul rând, o simplificare uriașă a modului în care sunt cablate sistemele server. UCS reduce cu 80% cablurile de rețea necesare, folosind adaptoare de rețea unificate LAN/SAN de viteză mare și cu capabilități de virtualizare built in. În felul acesta, un singur adaptor de rețea cu un singur cablu poate deservi o multitudine de mașini virtuale prin intermediul unui număr de până la 256 de adaptoare virtuale diferite. Pe lângă simplificarea la nivel de cablare, Cisco UCS a adus și o reducere semnificativă a numărului de switch-uri necesare pentru interconectarea serverelor, parte din soluție fiind o pereche de switch-uri denumite Fabric Interconnect-uri, care pot agrega în ele multiple șasii de servere, precum și servere individuale și ale căror porturi pot fi configurate ca porturi de LAN sau porturi de interconectare cu soluții de stocare (SAN, NAS etc.).
O altă inovație a UCS a fost componenta de Management – UCS Manager, un software care propune un model inovator de administrare a serverelor în linie cu așteptările celor care vedeau la acel moment avantajele virtualizării. În UCS Manager, un server este definit de un Service Profile, un model software care definește modul în care este configurat respectivul server, de la versiunea de firmware și drivere, până la adresele MAC sau WWN asociate interfețelor acestuia. Folosind un astfel de concept, serverele UCS pot fi configurate în câteva minute de la introducerea lor în șasiu sau de la conectarea lor la Fabric Interconnect-uri. În felul acesta, componenta de infrastructură fizică se apropie ca agilitate a configurării de configurările rapide din zona de virtualizare. Folosind UCS Manager, un administrator își reduce cu 83% timpul necesar configurării inițiale a unui server și, de asemenea, își reduce cu peste 60% timpul de administrare în timpul utilizării de zi cu zi a sistemului.
Modul rapid de configurare și reconfigurare a unui server UCS înseamnă și că este nevoie de mai puține servere spare care așteaptă să fie folosite în caz de necesitate. Cu UCS, nu este nevoie să avem câte un server în stand-by pentru fiecare tip de configurație din centrul de date, câteva servere generice pot fi configurate în câteva minute pentru a prelua identitatea oricărui tip de server din infrastructură. În felul acesta, reducem numărul total de servere necesare și, pe cale de consecință, costurile cu alimentarea cu energie electrică pot scădea cu până la 50%.
La 1 an de la lansare, UCS a adăugat, de asemenea, o modificare arhitecturală la nivelul serverelor, care permitea, cu tehnologia de atunci, extinderea numărului de module de memorie RAM ce puteau fi conectate la un singur canal de memorie, având în vedere că nevoia de memorie RAM de dimensiuni mari era o cerință cheie a virtualizării. Această inovație a ajutat ca, în câțiva ani de la lansare, Cisco UCS să fie unul dintre cel mai bine vândute portofolii de servere blade de pe piață și să ocupe locul 2 ca și cotă de piață la nivel global, în doar 4 ani de la lansare.
În România, sistemele UCS au început să fie comercializate încă din 2009, de la momentul lansării. În scurt timp, arhitectura UCS a fost adoptată de companii de prestigiu de pe piața locală, în special companii din domeniul bancar și companii din zona de furnizori de servicii telecom, care văd în UCS un mod facil și eficient de a construi infrastructuri de private sau public cloud pentru clienții lor mari. Automatizarea permisă de UCS Manager înseamnă că aceștia pot oferi rapid servicii de cea mai înaltă calitate pe baza unei platforme hardware robuste și mature.
Astăzi, în 2019, Cisco UCS este în continuare unul dintre cele mai versatile portofolii de servere x86 din industria IT. În cei 10 ani de la lansare, UCS a evoluat și, în prezent, oferim primul sistem de management pentru servere cloud-based din industrie – Cisco Intersight. De asemenea, aceleași sisteme UCS și funcționalitățile din UCS Manager ne permit să avem cel mai performant și ușor de configurat sistem hiperconvergent de pe piață – Cisco Hyperflex. Mai mult, putem îmbina sub același domeniu de management sisteme hiperconvergente și sisteme server clasice pentru o soluție cu adevărat integrată.Cisco UCS este un portofoliu de soluții care crește odată cu virtualizarea și care va continua să inoveze în următorii 10 ani. Deja virtualizarea clasică nu mai este neapărat un subiect la modă, în acest moment companiile se uită la alte tipuri de tehnologii sau metodologii care permit dezvoltatorilor de aplicații să consume mult mai ușor servicii de infrastructură – cloud public, containere, microservicii, devops și așa mai departe. Cisco UCS continuă să inoveze în acest domeniu, de exemplu infrastructura hiperconvergentă Cisco Hyperflex permite rularea de containere administrate cu Google Kubernetes și permite integrarea acestor servicii care rulează în infrastructură private, cu servicii care rulează în unul sau mai multe sisteme de cloud public (Google, Amazon etc).
Dacă doriți să aflați detalii despre cum puteți să valorificați beneficiile aduse de UCS în cadrul companiei dvs., contactați-ne la solutiicisco@cisco.com.
Tags:
