داده رایانش ابری پردیس

چرا دیتاسنترهای مبتنی بر نرم افزار؟

چند سال پیش کسی فکر نمی کرد که در آینده ای نه چندان دور Storage در دیتاسنتر تبدیل به تعدادی حافظه SSD و نرم افزارهایی با Vendorهای متفاوت خواهد شد.

software-defined data center

اگر به دیتاسنترهای امروزی نگاهی بیندازید، می بینید که این تغییرات نه تنها در ذخیره سازی، بلکه در دیگر حوزه ها هم در حال روی دادن است، بطوریکه Merchant Silicon (یک نام فرضی برای پردازنده های نسبتاً ارزان شرکت Intel و AMD) در حال جایگزینی با سوییچ های سنتی مدارهای مجتمع با کاربرد خاص (ASIC) هستند.
ویژگی های اصلی سرورها در میان فروشندگان در حال یکسان و غیرقابل تشخیص شدن می باشد، بطوریکه آرایه های ذخیره سازی، سرورهای Intel بوده که اغلب لینوکس و ویندوز Embedded با تعداد زیادی اینترفیس و درایو می باشند.
بنابراین چه تفاوت هایی بین یک فروشنده با دیگری می باشد؟ آن تفاوت فقط نرم افزار است.
نرم افزار، خیلی سریع در شبکه های با تاخیر زمانی کم و روی پردازنده های ارزان قیمت پیاده سازی می شود که نمونه آن توسط شرکت هایی مثل Arista Networks پیاده سازی شده است. نرم افزار هوشمند چیزی است که فروشندگان Storage را قادر می سازد که بدون نیاز به درایوهای SSD از نوع Enterprise و با استفاده از همان دیسک های ارزان قیمت معمولی، عملکرد و اطمینان پذیری بالایی را داشته باشند.
نرم افزار کنترلرهای مدیریتی (PCهای کوچکی در داخل سرورها)، فروشنده یک سرور را از دیگری جدا می کند. قرار دادن عملکرد سخت افزاری در نرم افزار ایده آل فروشندگان است، چون سخت افزار نسبتاً ارزان نه تنها هزینه ها را کاهش می دهد بلکه بروز رسانی دستگاه ها را هم آسان می نماید.
ولی در نرم افزار هم دقیقاً شبیه سخت افزار باگ وجود دارد. وقتی که اکثر عملکرد دستگاه در نرم افزار پیاده سازی می شود، در صورت وجود خرابی، با بروز رسانی Firmware مشکل رفع می گردد، در صورتیکه با سخت افزار، مدار و یا ASIC سنتی، نه تنها این کار آسان نیست، بلکه در بعضی مواقع غیر ممکن هم می باشد. سخت افزار نسبتاً ارزان همچنین به توسعه دهنده سخت افزار اجازه می دهد که از درایورهای موجود قبلی استفاده کند و همین عامل باعث سرعت بالای چرخه توسعه و کاهش هزینه ها می شود. همچنین سادگی مدار باعث مصرف انرژی کمتر و به دنبال آن گرمای کمتر و اطمینان پذیری بیشتری می شود، که همه به آن تمایل دارند.
با توجه به همه موارد با قاطعیت می توان گفت که امروزه نرم افزار به راستی جالب ترین بخش سخت افزار می باشد. از آنجاییکه سخت افزار نسبتاً ارزان باعث صرفه جویی زیادی در زمان و هزینه ها می شود، آیا می توانیم یک گام فراتر برویم و تمام سخت افزار سنتی از قبیل سوییچ شبکه و یا کنترلر Storage را حذف نماییم؟ فروشندگانی مثل Dell و HP یک کار فوق العاده در تولید هرآنچه که اساساً در داخل آرایه های Storage و سوییچ های شبکه می باشد انجام می دهند و اینترفیس های مانیتورینگ معروف و همه رویکردهای پشتیبانی سخت افزاری را نیز فراهم می نمایند. اگر یک فروشنده سخت افزار سنتی فقط یک Image نرم افزای ارائه می داد چه می شد؟ آیا می توانیم به فروشندگان سرور و شاید یک Hypervisor برای تامین بقیه موارد اطمینان کنیم؟
به نظر می رسد که جواب "قطعاً آری" می باشد. ما می توانیم یک شبکه مبتنی بر سوییچ را تقریباً با تمام ویژگی های معادل سخت افزاری (مثل فایروال، Load Balancer و یا سیستم تشخیص نفوذ) بصورت کاملاً نرم افزاری پیاده سازی کنیم. ما همچنین می توانیم آرایه های Storage توزیع شده که مستلزم دیسک ها و کنترلرهای Local سریع هستند، و اینترفیس های شبکه با پهنای باند بالا را پیاده سازی کنیم و پروتکل های معروف شبکه را با شبکه های موازی انحصاری Storage جایگزین کنیم و در نهایت می توانیم به ویژگی های دسترس پذیری Hypervisor که در صورت وجود مشکل به ما کمک می کنند اطمینان کنیم.
درحالیکه ما به فروشندگان سرور اجازه می دهیم که کارهای خود را به نحو احسن انجام دهند، می توانیم تمام تلاشی را که سابقاً در طراحی و پشتیبانی سخت افزاری صرف می کردیم را به مسائلی مثل یکپارچه سازی اختصاص دهیم.

  • اگر زمانی که یک سرور ساخته می شد، Storage بصورت اتوماتیک Replication داده هایش را آغاز می کرد چه می شد؟
  • اگر زمانی که یک سرور از سرویس دهی خارج می شد، Load Balancer و فایروال بصورت اتوماتیک Ruleهای آن را حذف می کردند و پورت های آن را می بستند چه می شد؟
  • اگر رابط های برنامه نویسی نرم افزار استاندارد صنعت وجود داشت، بطوریکه فرآیند خودکارسازی کارها می توانست بدون مشکل در فایروال و Storage ایجاد شود چه می شد؟
  • اگر زیرساخت به همه کارهای خسته کننده، مستعدِ خطا و تکراری می پرداخت و ما انسان ها می توانستیم روی مسائل سخت و جالب تر کار کنیم چه می شد؟
    این همان دیتاسنتر آینده است که باید مشتاقانه در انتظارش باشیم.

برچسب ها: ASIC, سخت افزار, سیستم عامل , لینوکس, فایروال, ماشین مجازی , دیتاسنتر مبتنی بر نرم افزار , Hypervisor, ویندوز, Storage