Infraestructura hiperconvergente (HCI) implica el uso del almacenamiento local de un servidor, junto con el almacenamiento definido por software (SDS), para crear una SAN virtual a cuyo almacenamiento se puede acceder desde todos los nodos en un clúster de HCI. Con HCI, el almacenamiento y la computación se administran desde la misma consola. Para agregar cómputo y almacenamiento en un clúster de HCI, solo necesita comprar nodos de HCI adicionales en lugar de, como con las topologías de centros de datos heredados, tener que comprar almacenamiento, integrarlo con servidores y luego administrar su almacenamiento y cómputo usando diferentes consolas de administración. A pesar de sus ventajas, HCI no es una panacea para los problemas del centro de datos; de hecho, estamos viendo una dependencia excesiva de HCI que afecta negativamente la economía del centro de datos. Las empresas ahora están buscando alternativas, como la solución de HCI distribuida (dHCI) de HPE que incorpora los servidores ProLiant de HPE, el almacenamiento Nimble y los conmutadores de red de la serie M como una alternativa a la HCI, ya que brinda los beneficios de la HCI y elimina los inconvenientes.
Infraestructura hiperconvergente (HCI) implica el uso del almacenamiento local de un servidor, junto con el almacenamiento definido por software (SDS), para crear una SAN virtual a cuyo almacenamiento se puede acceder desde todos los nodos en un clúster de HCI. Con HCI, el almacenamiento y la computación se administran desde la misma consola. Para agregar cómputo y almacenamiento en un clúster de HCI, solo necesita comprar nodos de HCI adicionales en lugar de, como con las topologías de centros de datos heredados, tener que comprar almacenamiento, integrarlo con servidores y luego administrar su almacenamiento y cómputo usando diferentes consolas de administración. A pesar de sus ventajas, HCI no es una panacea para los problemas del centro de datos; de hecho, estamos viendo una dependencia excesiva de HCI que afecta negativamente la economía del centro de datos. Las empresas ahora están buscando alternativas, como Solución HCI distribuida (dHCI) de HPE que incorpora los servidores ProLiant de HPE, Nimble Storage y los conmutadores de red de la serie M como alternativa a HCI, ya que ofrece los beneficios de HCI y elimina sus inconvenientes.
HCI implica el uso del almacenamiento local de un servidor, junto con el almacenamiento definido por software (SDS), para crear una SAN virtual (vSAN) que se puede compartir con otros nodos de HCI en un clúster de HCI. Con HCI, solo necesita comprar un solo nodo para agregar cómputo y almacenamiento en lugar de la alternativa: tener que comprar arreglos de almacenamiento separados y administrarlos desde diferentes consolas de administración, así como servidores y la necesidad de lidiar con su integración.
Agregar capacidad de cómputo y almacenamiento adicional con un solo producto simplificó la logística de aumentar la capacidad del centro de datos, que aún se puede administrar desde el mismo plano de control. Sin embargo, a pesar de estos beneficios, HCI no es una panacea para los problemas del centro de datos; de hecho, estamos viendo una dependencia excesiva de HCI que afecta negativamente la economía del centro de datos.
Los desafíos con HCI
El primer uso generalizado de HCI fue para la infraestructura de escritorio virtual (VDI), y parecía que VDI y HCI encajaban perfectamente. Cuando se requirieron escritorios adicionales, este emparejamiento nos dio una buena idea de cuánto almacenamiento y cómputo se necesitaban para cada escritorio, y se pudieron diseñar nuevos nodos de HCI para cumplir con estos requisitos en consecuencia. Este proceso hizo que la arquitectura, la implementación y la expansión de las implementaciones de VDI fueran relativamente sencillas.
Después de que HCI tuviera un historial comprobado con VDI, los nodos de HCI comenzaron a venderse e implementarse para cargas de trabajo generales. Desafortunadamente, las cargas de trabajo generales no son tan predecibles como las cargas de trabajo de VDI y es posible que el cómputo y el almacenamiento no se escalen linealmente entre sí debido a una variedad de cargas de trabajo que requieren un uso intensivo de cómputo y almacenamiento. Simplemente no puede desacoplar el almacenamiento y la computación con HCI, ya que esto deja recursos varados y desperdiciados. En algunos casos, las empresas racionalizan la expansión de su huella ineficiente de HCI simplemente debido a la facilidad de administración de TI de HCI.
Incluso las cargas de trabajo de VDI, la niña mimada de HCI, están cambiando. La industria de TI ha visto recientemente una migración a gran escala de empleados que tradicionalmente trabajaban en oficinas que ahora trabajan desde casa (WFH). Ya no vemos trabajadores encargados de solo una o dos aplicaciones dentro de entornos VDI. Ahora estamos viendo usuarios avanzados que necesitan escritorios virtuales con 4 u 8 vCPU, 32 GB de RAM y GPU, trabajando de forma remota. No hace falta decir que los nodos de HCI de propósito general no están equipados para manejar este tipo de cargas de trabajo de manera eficiente.
HCI distribuida (dHCI)
En los últimos años, muchos profesionales de TI llegaron a la conclusión de que necesitaban una forma de expandir el almacenamiento y la computación de forma granular, pero aún así tener una única consola de administración. Necesitaban desacoplar los recursos de TI y, por lo tanto, desagregar HCI o dHCI para abreviar. Desde una presencia lógica, dHCI parece idéntico a HCI; pero a nivel físico, tiene nodos de almacenamiento y computación. El almacenamiento y la potencia informática se pueden adquirir por separado y vincularse entre sí a través de una red de gran ancho de banda.
Si se requiere un recurso de TI especializado, como GPU NVIDIA para manipulación de gráficos, ingeniería, inteligencia artificial (IA) o aprendizaje automático (ML), se puede agregar un recurso de cómputo por separado del almacenamiento. Si es necesario, se puede agregar más almacenamiento sin perder recursos informáticos innecesarios.
Para tener una mejor idea de cómo funciona dHCI, observe la arquitectura dHCI de HPE. HPE, uno de los primeros innovadores y pioneros en dHCI, tiene una solución que utiliza servidores HPE ProLiant para computación, HPE Nimble para almacenamiento y VMware vSphere para el plano de administración.
Los conmutadores Ethernet de la serie M de HPE unen los componentes de hardware, y estos conmutadores son el ingrediente secreto en las implementaciones de dHCI. En el pasado, la cantidad y la calidad del tráfico de red entre el cómputo y el almacenamiento eran un gran cuello de botella.
Leer más: Práctica con HPE Nimble dHCI
Para la computación en una implementación de HPE dHCI, HPE utiliza sus conocidos y respetados servidores DL ProLiant. Estos servidores vienen en una amplia variedad de configuraciones para satisfacer las necesidades de una organización. En un extremo de la gama, ofrecen un servidor HPE ProLiant DL325 Gen10, que es un sistema AMD EPYC de 1U y un solo socket con 16 GB de RAM. Por otro lado, ofrecen un servidor HPE ProLiant DL4 Gen580 de 10U que admite hasta cuatro procesadores Intel Xeon, 16 TB de RAM y 16 ranuras PCIe 3.0.
Los servidores menos potentes en una implementación de dHCI se pueden implementar para alojar una sola aplicación, mientras que los servidores con grandes cantidades de recursos pueden manejar las aplicaciones más exigentes, como las bases de datos en memoria. Los servidores que tienen varias GPU pueden realizar cálculos analíticos exigentes. Un clúster HPE dHCI puede gestionar hasta 32 nodos informáticos. El punto clave aquí es que es posible obtener un servidor más personalizado para su carga de trabajo específica, en lugar de seleccionar un servidor de un conjunto limitado de opciones como lo haría con HCI.
HPE Nimble Storage fue uno de los primeros participantes en el mercado de arreglos all-flash y un innovador en el almacenamiento autogestionado. Cuando se introduzca en un entorno HPE dHCI, VMware vCenter detectará automáticamente Nimble Storage. Los servicios de almacenamiento de datos de VMware vSphere actualmente compatibles con Nimble Storage incluyen VMware Virtual Volumes (VVols), que permite el almacenamiento basado en políticas. También consta de un simulador hipotético que puede ayudarlo a ver los efectos de consolidar nuevas aplicaciones en un clúster dHCI.
Nimble Storage tiene una latencia tan baja como 200 microsegundos y QoS automático para garantizar que las aplicaciones críticas obtengan los recursos que necesitan. Para la protección de datos, el sistema puede tolerar tres fallas de unidades simultáneas y la matriz no tiene un solo punto de falla. HPE Nimble Storage tiene hasta 6 nueves de disponibilidad, o menos de 32 segundos de tiempo de inactividad al año.
Podría decirse que el componente más crítico en una implementación de dHCI es el conmutador de red, que debe manejar una gran cantidad de tráfico entre el almacenamiento y la computación. Los switches no solo deben cumplir con los requisitos de ancho de banda, sino que también deben hacerlo con una latencia baja constante. Para lograr esto, HPE ofrece conmutadores de la serie M que funcionan con el silicio del conmutador Ethernet NVIDIA® Mellanox Spectrum™.
La familia de conmutadores Ethernet de la serie M de HPE basada en Nvidia Spectrum ASIC tiene una amplia variedad de conmutadores para elegir, que van desde 16 a 128 puertos que admiten de 1 Gb/s a 100 Gb/s. Estos interruptores vienen en tamaños de ancho medio y ancho completo.
Una característica que hace que estos conmutadores sean únicos es su latencia de 300 nanosegundos, entre un tercio y la mitad de la de los conmutadores de otros proveedores. Si bien estos conmutadores brindan un rendimiento excepcional para el tráfico de red general, realmente brillan cuando pasan tráfico de almacenamiento en bloque, como el tráfico iSCSI, entre servidores Nimble Storage y ProLiant en un clúster dHCI. El excelente rendimiento de estos conmutadores se debe en parte a los 16 MB y 42 MB de búfer compartido flexible dentro de Spectrum y Spectrum-2, que permite el mejor almacenamiento en búfer y absorción de microrráfagas. Del mismo modo, admiten la notificación de congestión explícita rápida (ECN) y RDMA/RoCE para optimizar los flujos de datos de almacenamiento, lo que les brinda una clara ventaja sobre los conmutadores de la competencia.
El conmutador HPE M-series SN2010M está disponible en un factor de forma único de ancho medio, lo que permite dos unidades una al lado de la otra que solo ocupan 1U de espacio de rack, lo que deja más espacio para almacenamiento y computación. Tener dos conmutadores le brinda redundancia completa de conmutadores en 1U de espacio. El SN2010M incluye mucho en su caja de 1U de ancho medio, con velocidades de 1 Gbps a 100 Gbs, 18 puertos SFP28 + 4 puertos QSFP28 para un ancho de banda total de 1.7 Tbps.
Debido a que los servidores, los conmutadores y el almacenamiento son tan interdependientes, esto puede causar bastantes acusaciones entre los proveedores cuando se trata de llegar a la causa raíz de un problema que puede surgir en una implementación de dHCI. Para solucionar este problema, Nimble Support se responsabiliza por completo de las llamadas de soporte, independientemente del componente. Los profesionales de TI conocen la importancia de este nivel de servicio, ya que les brinda una organización de soporte central con expertos dedicados y, lo que es más importante, conduce a una resolución de problemas más rápida.
Un problema con los sistemas que no son HCI es que se necesitan muchas consolas de administración diferentes para monitorearlos y administrarlos, lo que lleva a la creación de silos, donde diferentes departamentos en una organización poseen y administran diferentes componentes. Por el contrario, con HPE dHCI, todos los componentes se pueden administrar a través de VMware vCenter Server, eliminando los silos que plagaban los sistemas en el pasado.
Para aumentar el valor que HPE aporta a dHCI, InfoSight, un servicio gratuito basado en web que supervisa los componentes en un clúster HPE dHCI, hará recomendaciones de forma proactiva para evitar problemas antes de que interrumpan el rendimiento de una aplicación.
Conclusión
dHCI permite a las empresas obtener beneficios de HCI (facilidad de administración e implementación), sin los inconvenientes (una topología limitada e inflexible que requiere que el almacenamiento se implemente junto con la computación). Esta inflexibilidad en HCI deja recursos costosos varados e inutilizados. dHCI es más que simplemente unir servidores y almacenamiento con software de gestión, para que sea efectivo, el hardware y el software deben diseñarse juntos de manera holística y esto es lo que HPE ha hecho con su oferta de dHCI. HPE utiliza sus servidores ProLiant altamente configurables para computación, Nimble Storage con su excelente eficiencia de datos y latencia ultrabaja para almacenamiento y, quizás lo más importante, los conmutadores de red de la serie M de HPE para pasar información entre estos dos.
En el pasado, la capacidad de desagregar los recursos de TI se veía obstaculizada por la incapacidad de manejar la cantidad de ancho de banda entre el almacenamiento y el cómputo con la latencia ultrabaja que requieren las aplicaciones. Con los conmutadores de red de la serie M de HPE que funcionan con NVIDIA Spectrum ASIC, este ya no es el caso, ya que pueden manejar el ancho de banda de tal manera que hace que dHCI sea una realidad muy necesaria en el centro de datos moderno de hoy. Estos conmutadores, cuando se combinan con servidores HPE y la potencia del almacenamiento todo flash proporcionado por HPE Nimble Storage, crean una solución extremadamente flexible que se puede configurar para cumplir con los requisitos de hardware de los centros de datos sin dejar recursos costosos varados y sin utilizar como lo haría una implementación de HCI. Uno de los principales diferenciadores de HCI fue la administración unificada, pero HPE eliminó a este detractor de dHCI al crear el software necesario para hacer que la operación diaria de ejecutar un entorno dHCI desde una única consola de gestión una realidad.
Soluciones de redes NVIDIA/HPE
Instalación y configuración de HPE Nimble dHCI
Este informe está patrocinado por NVIDIA. Todos los puntos de vista y opiniones expresados en este informe se basan en nuestra visión imparcial de los productos bajo consideración.
