Создание облачной архитектуры с помощью VMware vSphere. Часть 1Автор: Евгений Емец
Опубликовано: 16.05.2011
Источник: SoftKey.info  Организация современной серверной архитектуры для любой организации, как крупной, так и не очень, становится на сегодняшний день весьма непростой задачей. Ресурсоемкость задач становится все больше, отказаться от расширения используемых серверов не представляется возможным. В то же время затраты на установку, а затем и использование всего этого разнообразия как программного, так и аппаратного обеспечения со временем становятся просто огромными. К счастью, технологии не стоят на месте и постоянно совершенствуются, предоставляя возможность компаниям более рационально и экономно использовать доступные ресурсы. Одной из ключевых технологий в последнее время становится технология облачных вычислений. И одним из лидеров этой сферы стала компания VMware. Ее продукт vSphere позволяет использовать всю мощь облачных вычислений в любой организации, как большой, так и малой. В первой части статьи мы попробуем разобраться с основными определениями облачных вычислений, их типами, а также технологиями, применяемыми компанией VMware в семействе продуктов vSphere.
Облачные вычисления – одна из современных технологий, применяемых для организации компьютерных вычислений. При этом вычислительные ресурсы – серверы, базы данных, файловые хранилища - расположены удаленно, объединены в общий пул мощностей и представляются для конечного пользователя в виде выделенных ресурсов. Очень часто такой подход изображают в виде облака из большого количества серверов. В отличие от традиционного подхода, когда и аппаратные средства, и программное обеспечение находятся на компьютере конечного пользователя, при облачных вычислениях программное обеспечение находится на удаленных серверах и предоставляется пользователю по необходимости, а аппаратные ресурсы выделяются по необходимости. На сегодняшний день чаще всего облачные вычисления ассоциируются с такими сервисами, как Google Docs или Dropbox. В них хранение и обработка данных осуществляются на удаленных серверах в Интернете, а на локальном компьютере пользователь видит только программную оболочку. Это один из вариантов облачных вычислений, называемый SaaS – Software as a Service, программное обеспечение как сервис. Также существует IaaS – Infrastructure as a Service, когда вычислительные мощности предоставляются в виде виртуального сервера, на который можно устанавливать необходимые операционные системы и прикладное программное обеспечение. Также выделяют PaaS – Platform as a Service, когда предоставляются уже настроенные и готовые к работе вычислительные мощности для разработки, включая операционную систему и программное обеспечение. Использование облачных вычислений имеет ряд неоспоримых преимуществ. Во-первых, возможно более полноценное использование имеющихся вычислительных мощностей. Во-вторых, возможно получение больших вычислительных мощностей для отдельных задач. И в-третьих, благодаря такой распределенной структуре можно значительно уменьшить количество простоев из-за сбоя отдельных серверов – функционирование облака, как правило, поддерживается оставшимися серверами, пусть и с меньшей мощностью. Также становится возможным уменьшение стоимости модернизации парка оборудования – для увеличения суммарной мощности необходимо лишь добавить дополнительные серверы в пул серверов.
 | | Типичное изображение облака |
Где же находят применение современные технологии облачных вычислений? В первую очередь преимущества очевидны при использовании в крупных организациях, где используется большое количество серверов, обслуживающих самые разнообразные нужды компании – начиная от почтового сервера, DNS-, DHCP- и VPN-серверов, так и Microsoft Exchange и других служб. Экономический эффект от внедрения технологий облачных вычислений не только позволяет значительно уменьшить затраты на закупку и последующее обновление парка оборудования, но и, что важно, приводит также к экономии расхода электроэнергии и значительному упрощению обслуживания всего парка серверов. Современные технологии позволяют управлять и конфигурировать всю инфраструктуру виртуальных дата-центров буквально в несколько щелчков мышью. Но также облачные вычисления пригодны для использования и в предприятиях малого и среднего бизнеса, так как позволяют уменьшить затраты на оборудование и более рационально использовать имеющееся. Кроме того, использование облачных вычислений позволяет упростить настройку и конфигурирование используемого программного обеспечения для конечного пользователя, переложив основную их часть на администраторов.
На сегодняшний день можно выделить несколько типов облачных вычислений в зависимости от того, где размещается оборудование, - приватные, публичные и гибридные. Приватные облака строятся на базе собственных серверов организации, и вся создаваемая инфраструктура основывается исключительно на вычислительных мощностях используемого оборудования. В данном случае требуется не только применение специализированного программного обеспечения для организации облачных вычислений, но и наличие специалистов, которые будут заниматься его настройкой и сопровождением. Это особенно важно в случае построения сложной системы из большого количества виртуальных дата-центров в пределах организации. Следовательно, первоначальные вложения в создание приватного облака достаточно существенны из-за необходимости приобретать оборудование и программное обеспечение. Но при этом следует отметить, что главным преимуществом частных облаков является возможность обеспечить достаточно высокий уровень безопасности хранимым данным, а также очень высокий уровень гибкости при использовании всех доступных ресурсов и возможность расширять мощность создаваемого облака. Кроме того, стабильность и бесперебойность работы не зависят от сторонних организаций и достаточно хорошо прогнозируются. Именно такую технологию в первую очередь обеспечивает VMware vSphere.
Публичные облака создаются на основе серверов, расположенных у сторонней организации - провайдера облачных вычислений. Доступ к этим ресурсам осуществляется через сеть, чаще всего через Интернет. Как правило, оплата происходит только за потребленные вычислительные мощности облака. Следовательно, основным преимуществом публичных облаков является низкая стоимость первоначальных инвестиций. Кроме того, все оборудование – серверы и программное обеспечение - находится на стороне провайдера, поддержка работоспособности и ее обслуживание также являются задачей провайдера. В то же время следует отметить, что публичные облака могут послужить источником утечки важной информации, так как данные находятся у третьей стороны и потенциально могут быть похищены. Кроме того, не представляется возможным контролировать устойчивость работы оборудования, что может привести к потере данных и простоям в случае выхода из строя аппаратных средств. Среди наиболее известных поставщиков таких услуг можно вспомнить Amazon EC2.
 | | Разные типы облаков |
Гибридные облака являются комбинированием ресурсов приватных и публичных облаков в едином пуле мощностей. При этом становится возможным использовать одновременно и незаметно для виртуальных дата-центров как собственные вычислительные ресурсы предприятия, так и ресурсы, предоставляемые провайдером. Это открывает широкие возможности для получении гибко масштабируемой системы. Ведь можно использовать собственные ресурсы, а в случае их нехватки свободно расширять путем использования сторонних вычислительных мощностей. VMware vSphere хотя и предназначена для развертывания приватных облачных вычислений, но позволяет свободно организовывать гибридные облачные вычисления с применением своих технологий. Некоторые провайдеры используют программное обеспечение VMware для предоставления услуг на основе этих решений. Это позволяет легко объединить внутренние компьютерные ресурсы организации с публичными сервисами и открывает путь к легкой масштабируемости.
vSphere представляет собой комплекс отдельных компонентов, большинство из которых можно свободно комбинировать, расширяя функциональность и получая решение, наиболее полно отвечающее конкретным требованиям.
ESX и ESXi являются одними из базовых компонентов vSphere. Они представляют собой так называемые гипервизоры – платформа для организации работы виртуальных серверов на базе доступных ресурсов. ESXi и ESX построены на основе той же архитектуры, что и другой продукт VMware Workstation, ставшей одной из лучших в своей области. Но в отличие от VMware Worstation, которая функционирует как отдельная программа и требует наличия операционной системы, ESX и ESXi являются полностью автономным решением, не требующим для своей работы другого программного обеспечения, только лишь сервер для установки. В результате этого производительность гипервизора значительно возрастает. Кстати, если вы не приняли окончательного решения о покупке vSphere или просто хотите попробовать платформу для виртуализации от компании VMware в работе, можно совершенно бесплатно скачать версию ESXi или программу VMware Server для установки на компьютер, изучения возможностей, а также для получения базовой функциональности для создания виртуальных дата-центров. Отличие между двумя этими продуктами в том, что второй устанавливается поверх операционной системы Windows или Linux. В дальнейшем при необходимости возможна миграция на любую из платных версий vSphere. Также следует принять во внимание, что ESXi является более современной технологией, нежели ESX, и призвана ее заменить. Она работает быстрее и обеспечивает более высокий уровень стабильности и безопасности. И при выборе гипервизора следует учесть, что в будущих версиях VMware vSphere разработчики планируют отказаться от поддержки гипервизора ESX.
 | | Компоненты Vmware vSphere |
VMware vCenter Server является вторым ключевым компонентом vSphere. Его основным назначением являются координация работы всех компонентов vSphere, а также управление и поддержание работоспособности системы – организация работы виртуальных серверов, управление, перемещение, контроль работы и используемых ресурсов, распределение доступных ресурсов между виртуальными серверами, управление доступом к распределенному хранилищу данных. Кроме того, с его помощью можно осуществлять миграцию с физических серверов на виртуальные и с виртуальных серверов различных форматов в формат VMware.
vSphere Client – программа, благодаря которой осуществляется управление всеми доступными инсталляциями ESXi и vCenter Server, а также виртуальными машинами - настройка, запуск и остановка, также возможно управлять дата-центрами и многое другое.
Благодаря использованию большого количества различных технологий vSphere становится очень гибкой системой для организации приватных облачных вычислений. Перечислим хотя бы основные из них.
High Availibility – технология, основной задачей которой является обеспечение максимальной доступности приложений. Среди ключевых возможностей следует выделить такие, как автоматическое определение сбоев физических серверов с последующим переключением работы виртуальных машин на другой сервер в пуле серверов. Также есть возможность автоматического определения неполадок в работе операционных систем в виртуальных машинах и автоматическая их перезагрузка.
Fault Tolerance – комплекс средств, позволяющий поддерживать работу дата-центров и уменьшающий количество простоев. Data recovery позволяет просто и надежно защитить ваши данные благодаря возможности сохранять и восстанавливать информацию. Update Manager дает возможность легко автоматизировать процесс обновления vSphere.
vMotion и vMotion Storage позволяет производить миграцию виртуальных машин между физическими серверами без необходимости их останавливать. Это позволяет уменьшить количество простоев при расширении инфраструктуры. HotAdd позволяет добавлять необходимые процессорные мощности и память к виртуальным серверам без необходимости останавливать их.
vShield – набор компонентов, предоставляющих защиту периметра виртуальной сети на базе vSphere, а также контроль взаимодействия с виртуальными машинами. Его основным преимуществом перед отдельными приложениями состоит в том, что обеспечивается более тесная интеграция с другими продуктами VMware, а также становится доступен общий унифицированный интерфейс, позволяющий контролировать события, происходящие внутри виртуального дата-центра.
vShield Zones обеспечивает базовую защиту от основных сетевых угроз. vShield App – защита на уровне отдельных приложений и виртуальных машин от сетевых угроз. vShield Edge – полноценная защита периметра виртуального дата-центра. Включает межсетевой экран, NAT, возможность организации VPN, DHCP, регулирование скорости, подробную статистику, а также возможность управлять правами на основе правил. vShield Endpoint – организация антивирусной защиты. vShield Manager предоставляет единый интерфейс для управления политиками безопасности внутри виртуального дата-центра, следить за событиями.
vCloud Director позволяет на основе технологий VMware строить облака и предоставлять доступ к ним большому количеству пользователей с возможностью независимого управления предоставленными ресурсами.
Во второй части статьи мы рассмотрим лицензионную политику vSphere, а также работу с базовыми компонентами комплекса для организации приватных облачных вычислений VMware vSphere. |
