Виртуальный ЦОД

Решения
11.11.2016
105
17 min

Виртуальный ЦОД

#облако #цод
Сегодня мы детально разберем, что же такое витруальный ЦОД, как он технологически реализован, чем лучше физического ЦОД и VPS/VDS. А также расскажем про модели биллинга и приведем пример расчета.

Что такое виртуальный ЦОД

Виртуальный ЦОД (vDC) – это совокупность виртуальных ресурсов (серверы, диски, сети), представляющая собой набор элементов для хранения, обработки и передачи данных, на базе которой создается ИТ-инфраструктура любой сложности, полностью аналогичная решениям на физическом оборудовании. Управление ресурсами происходит средствами портала самообслуживания как по сети Интернет, так и по выделенным каналам связи, где заказчик может самостоятельно изменять объем предоставленных ресурсов, создавать виртуальные машины, конфигурировать сеть, создавать требуемые сетевые топологии, выполнять резервное копирование и другие задачи. Это позволяет полностью контролировать сервисы, вынесенные в облако, и не зависеть от технической поддержки провайдера услуг в вопросах предоставления дополнительных ресурсов.

Основное преимущество виртуального ЦОД – существенная экономия и отсутствие затрат на создание физического хранилища.Представляя собой виртуальную инфраструктуру в модели IaaS, виртуальный ЦОД используется для реализации практически любых задач. Но чаще всего компании делают акцент на тестирование и разработку, размещение и хранение данных, подключение резервных ресурсов в условиях пиковых нагрузок, создание резервного дата-центра, замену оборудования и миграцию. Поскольку виртуальные ЦОД строятся на базе публичного облака с использованием технологии виртуализации корпоративного уровня, например VMware, клиенты так же, как и в обычном физическом ЦОД, распределяют ресурсы виртуального дата-центра между ОС, приложениями и службами, что позволяет решать задачи бизнеса, не беспокоясь о надежности и доступности инфраструктуры.

Как технологически реализован виртуальный ЦОД

С точки зрения технологической реализации виртуальный дата-центр представляет собой совокупность высококачественного и производительного оборудования класса High-End лучших в отрасли производителей, размещенного на облачной площадке в надежном дата-центре, и корпоративного гипервизора, который обеспечивает высокий уровень изоляции, безопасности и доступности сервисов. Каждый виртуальный дата-центр находится в изолированной сети vLAN и не зависит от внезапного скачка нагрузки у соседей по облаку. Управление виртуальной площадкой похоже на то, как будто вы управляете собственным пулом отказоустойчивых физических серверов, которые не приходится покупать и обслуживать, а масштабирование ресурсов занимает всего несколько минут.

Технологическая реализация виртуального ЦОД (vDC)

Виртуальный ЦОД содержит публичные и приватные каталоги шаблонов, что позволяет достаточно быстро разворачивать новые виртуальные машины или загружать ВМ, ранее используемые во внутренней инфраструктуре компании. Внутри виртуального дата-центра создаются vApp, которые используются в случае, когда требуется развертывание более чем одной ВМ.

Чем виртуальный ЦОД лучше физического

В этой части статьи мы ответим на распространенный вопрос о том, чем физический ЦОД отличается от виртуального и почему последний лучше физического дата-центра.

# Капитальные затраты

Физический ЦОД и виртуальный различаются способами реализации. Только представьте: вы решили построить физический ЦОД. Что для этого нужно? Для начала необходимо найти и купить подходящее здание, выполнить проектирование и модификацию, разобраться с электричеством, системой охлаждения и пожаротушения, обеспечить здание охранной системой, обустроить серверные площадки, закупить оборудование, нанять персонал, пройти сертификацию и многое другое. Каждый из шагов представляет собой существенные расходы, которые окупятся далеко не сразу. При таком сценарии вы столкнетесь с высокими капитальными затратами и неизвестностью, поскольку достаточно сложно предугадать, какие расходы могут ожидать в будущем.

Иначе ситуация обстоит в случае построения виртуального ЦОД. Здесь вы отказываетесь от капитальных затрат и уходите в сторону очевидной экономии. Вопросы, связанные с проектированием и строительством ЦОД, вас не беспокоят. Затраты компании существенно снижаются, что позволяет тратить высвободившиеся денежные средства на развитие собственного бизнеса. А если вы вдруг ошиблись при конфигурации инфраструктуры виртуального ЦОД, всегда есть возможность быстро и с минимальными финансовыми издержкам внести изменения согласно требованиям проекта. В случае с физическим ЦОД любой промах и ошибка будут стоить огромных денег.

# Автоматизация задач и онлайн-управление

В отличие от физического ЦОД, управление которым происходит на местах, виртуальный дата-центр полностью контролируется удаленно. Возможность онлайн-присутствия и автоматизации задач открывает перед клиентами широкие возможности. Используя консоль управления виртуальным ЦОД, можно с легкостью создавать виртуальные машины, масштабировать площадку по требованию в короткие сроки, выполнять резервное копирование и прочие задачи.

Эволюция физического ЦОД и использование виртуального

Когда компания приобретает оборудование для проекта и размещает его в физическом ЦОД, с момента поиска, заказа, доставки и размещения оборудования проходят недели, а то и месяцы. В наши дни, когда на смену физическим ЦОД пришли виртуальные дата-центры, на развертывание ИТ-инфраструктуры уходит от нескольких часов до нескольких дней. Сегодня поставщики стремятся к сокращению времени развертывания до минимума. Увы, физические ЦОД в этом вопросе явно проигрывают.

Чем виртуальный ЦОД лучше облачного сервера (VPS/VDS)

Ответить на вопрос «чем виртуальный ЦОД лучше облачного сервера?» помогут определения и сравнительная таблица, в которой перечислены ключевые характеристики каждого из решений:

Виртуальный сервер – это отдельно выделенная виртуальная машина с предварительно установленной операционной системой и выделенным IP-адресом.

Виртуальный дата-центр – это пул облачных ресурсов в виде vCPU, RAM, дискового пространства с назначенным одним или несколькими IP-адресами. В рамках выделенных ресурсов можно создавать виртуальные машины с необходимыми настройками, конфигурировать сетевые параметры, включая локальные сети, NAT, Firewall, балансировку нагрузки, объединять ВМ по назначению. Виртуальный дата-центр управляется с помощью панели управления VMware vCloud Director через персональный аккаунт.

Особенности Виртуальный сервер
Linux / Windows
Виртуальный
дата-центр
Консоль доступа к ВМ
SSH-, RDP-доступ
Расширение дискового пространства без изменения тарифа
Инсталляция собственной ОС  
Создание собственных ВМ из шаблона  
Импорт/экспорт шаблонов ВМ, ISO-образов  
Создание локальной сети  
Настройка Firewall  
Настройка NAT  
Настройка DHCP  
Настройка Load balancer  
Настройка VPN  
Использование дополнительных IP-адресов  

# В какой ситуации что выбирать

Выбирать виртуальный сервер (Linux/Windows) следует в том случае, если:

  • Вы реализуете небольшой проект, который не требует сложной ИТ-инфраструктуры.
  • Ваши задачи не требуют дополнительных настроек сети, балансировки нагрузки.

Выбирать виртуальный дата-центр следует в том случае, если

  • Вы занимаетесь реализацией сложного проекта (онлайн-магазин, биллинг-система), который требует создания большого количества виртуальных машин и настройки сетевых параметров, балансировки нагрузки, настройки Firewall и не только.
  • Стандартный виртуальный сервер перестал удовлетворять требованиям проекта и возникла необходимость в создании кастомизированных ВМ с ОС по требованию.

# Сколько ВМ можно создать в виртуальном ЦОД

Имейте в виду, что количество создаваемых виртуальных машин ограничивается исключительно объемом приобретенных виртуальных ресурсов (vCPU, RAM, HDD). При создании нового объекта ВМ ориентируйтесь на следующие параметры:

Рекомендуемые характеристики для ВМ в vDC

■  Процессор (vCPU): 1–12 vCPU
■  Память (RAM): 1–32 Гб
■  Дисковая подсистема (HDD): 30 Гб – 2 Тб

Особенности биллинга виртуального ЦОД

Существует несколько вариантов биллинга в виде фиксированной ежемесячной оплаты за выделенный объем ресурсов (Allocated) или ежемесячной оплаты по реальному фактическому потреблению ресурсов виртуальными машинами – PayAsYouGo.

Allocated Pay-As-You-Go
  • Для vDC типа Allocated объем потребленных услуг за расчетный период определяется по состоянию на середину данного периода.
  • Для vDC типа Allocated объем потребленных услуг определяется как произведение числа потребляемых ресурсов (RAM и CPU) работающих машин на количество потребляемых ресурсов и их стоимость за месяц.
  • Для HDD объем потребления определяется для всех ВМ вне зависимости от их статуса.
  • Гарантия выделения ресурсов – 100%.
  • Оплата осуществляется на основании средней загрузки ресурсов в течение месяца.
  • Для vDC типа Pay-As-You-Go объем потребленных услуг определяется как произведение числа потребляемых ресурсов (RAM и CPU) на время работы виртуальных машин (измеряемое каждые два часа) в расчетном периоде.
  • Для HDD объем потребления определяется на конец периода.
  • Гарантия выделения ресурсов – 100%.
Важно! Стоимость ресурсов виртуального ЦОД зависит от количества и качества ресурсов, определяемых в соглашении об уровне оказываемых услуг и модели использования виртуальной инфраструктуры.

Биллинг виртуального ЦОД на примере «ИТ-ГРАД»

Биллинг в «ИТ-ГРАД» осуществляется с использованием общепризнанных подходов учета ресурсов по модели Allocated и Pay-As-You-Go. В чем заключается разница каждого из методов, рассмотрим на примерах.

# Allocated

В основе модели Allocated лежит принцип фиксированной платы за каждый месяц использования выделенного объема ресурсов. Поскольку в таком формате объем потребленных услуг за расчетный период определяется по состоянию на середину месяца, рассмотрим сценарий, в котором в vDC имеется 10 виртуальных машин в конфигурации vCPU 3 GHz, RAM 8 Gb, HDD 100 Gb, две из которых выключены. Итого стоимость аренды составляет:

  • CPU = 8 машин (работающие машины) × 3 GHz × 220 руб. (стоимость 1 GHz в мес.) = 5280 руб.
  • RAM = 8 машин (работающие машины) × 8 Gb × 630 руб. (стоимость 1 Gb RAM в мес.) = 40 320 руб.
  • HDD = 10 машин (все машины) × 100 Gb × 15 руб. (стоимость 1 Gb HDD в мес.) = 15 000 руб.

 # Pay-As-You-Go

В основе модели Pay-As-You-Go лежит принцип оплаты по реальному фактическому потреблению ресурсов виртуальными машинами клиента. Таким образом, оплата осуществляется исходя из средней загрузки ресурсов за один месяц потребления и определяется как произведение количества потребляемых ресурсов на время работы виртуальных машин (измеряемое каждые два часа) в расчетном периоде. При этом для жестких дисков объем потребления определяется на конец периода.

Пример модели оплаты Pay-As-You-Go

Рассмотрим сценарий, где в vDC типа Pay-As-You-Go созданы 10 виртуальных машин в конфигурации vCPU 3 GHz, RAM 8 Gb, HDD 100 Gb. За расчетный период, то есть за месяц, виртуальные машины запускались 5 раз и работали по 48 часов или 10 суток каждая, где загрузка CPU составила 50%, RAM 25%, а выделенное дисковое пространство заполнилось на конец месяца на 30%. Итого стоимость аренды составляет:

  • CPU = 10 машин × 3 GHz × 0?5 (средняя загрузка CPU) × 750 руб. (стоимость 1 GHz в мес.) × 5 × 48 часов × 1/30/24 = 3750 руб.
  • RAM = 10 машин × 8 Gb × 0?25 (средняя загрузка RAM) × 1500 руб. (стоимость 1 Gb RAM в мес.) × 5 × 48 часов × 1/30/24. = 10 000 руб.
  • HDD = 10 машин × 100 Gb × 0?3 (заполнение дисков) × 22 руб. (стоимость 1 Gb HDD в мес.) = 6600 руб.
Важно! В каждом из вариантов обеспечивается стопроцентная гарантия выделения ресурсов. При этом можно использовать несколько vDC с разными моделями биллинга.

Как осуществляется горизонтальное и вертикальное масштабирование

Масштабирование – одна из ключевых особенностей виртуального ЦОД. Многие компании используют виртуальный ЦОД в силу возможности быстрого наращивания и высвобождения ресурсов в короткие сроки. За счет масштабирования появляется возможность обработки запросов в условиях их резкого увеличения. В рамках облачного ЦОД существуют две стратегии масштабирования – горизонтальная и вертикальная. Понять особенности каждой из них поможет сценарий ниже.

# Сценарий с автобусом

Предположим, вы собрались в путешествие с большой группой из 50 человек и сразу же столкнулись с проблемой – туроператор отправил автобус вместимостью 25 человек.

Что делать? Для решения проблемы потребуется как минимум два автобуса. Однако вы можете запросить два автобуса вместо одного или заказать двухэтажный автобус вместимостью в 50 человек. Вывод: возникает необходимость масштабировать базовый ресурс, в нашем случае – автобус.

Если вы выбрали вариант с двухэтажным автобусом, значит, используется стратегия вертикального масштабирования, поскольку вы не увеличиваете количество автобусов, а наращиваете его емкость. Говоря техническим языком, вертикальное масштабирование виртуального ЦОД используется для увеличения мощности путем увеличения объема ресурсов в одном логическом блоке, например добавлением процессорных мощностей или объема оперативной памяти виртуальной машины.

Пример 1. Компания развернула виртуальную машину, которая играет роль веб-сервера. С ростом бизнеса увеличилось количество обращений к веб-сайту, вследствие чего наблюдается проблема с производительностью. Чтобы справиться с нагрузкой, потребовалось масштабировать ресурсы путем добавления процессора, оперативной памяти и подключения дисков больших объемов. В этом случае используется стратегия вертикального масштабирования, когда необходимо расширить возможности сервера для обработки возросших нагрузок. Таким образом, средствами вертикального масштабирования повышаются мощности виртуальной машины, расположенной в виртуальном ЦОД.

Если же вы выбрали вариант с двумя автобусами, значит, используется стратегия горизонтального масштабирования, где увеличивается количество ресурсов (автобусов).

Пример 2. В случае со сценарием, рассмотренным в примере 1, с ростом бизнеса возрастает нагрузка на виртуальный сервер. Для распределения нагрузки ВМ можно добавить еще один виртуальный сервер с такими же мощностями наряду с существующим. Теперь эти два сервера смогут эффективно обрабатывать трафик. В таком случае используется горизонтальное масштабирование, при котором мощности отдельно взятой ВМ не изменились, но при этом значительно снизилась нагрузка. Таким образом, путем добавления дополнительных экземпляров виртуальных машин в рамках виртуального ЦОД, горизонтальное масштабирование повышает производительность ВМ. Кроме того, горизонтальная масштабируемость может быть достигнута с помощью кластеризации, распределенной файловой системы или балансировки нагрузки.

Вывод! Для решения проблем производительности в виртуальном ЦОД используют вертикальное или горизонтальное масштабирование.

Возможности виртуального ЦОД

Функциональные возможности виртуального ЦОД достаточно разнообразны. Потребляя такую услугу, клиенты получают возможность использовать облачную площадку для самостоятельного управления ресурсами обработки и хранения данных, сетевыми параметрами и другими вычислительными ресурсами. Ниже в таблице представлены основные возможности и характеристики виртуального ЦОД:

Быстрое масштабирование

При необходимости быстрого наращивания или высвобождения ресурсов вы сможете решить поставленную задачу в короткие сроки без обращения к поставщику услуг.

Защита данных и аварийное восстановление

 Размещая данные в виртуальном ЦОД, клиент избегает риска потери данных при серьезной аварии. Поскольку виртуальные системы проще и быстрее бэкапить, на восстановление данных уходит несколько минут.

Оперативная помощь технической поддержки

Обеспечивается быстрым реагированием, консультированием и профессиональной поддержкой облачной инфраструктуры согласно требованиям заказчика.

Безопасность хранения размещенных данных

Обеспечивается за счет использования облачным провайдером высокопроизводительного High-End оборудования ведущих производителей.

Надежность

Используя услугу облачного ЦОД, провайдер полностью берет на себя ответственность за обеспечение надежности, безопасности и отказоустойчивости облачной площадки.

Стоимость

Стоимость эксплуатации виртуального ЦОД значительно ниже за счет отсутствия необходимости покупать и поддерживать новое железо.

Полный контроль над облачной площадкой

Обуславливается возможностью контролировать затраты на ИТ средствами гибкой модели оплаты.

Бесплатный тестовый период

Возможность заказать бесплатный тестовый доступ к виртуальному ЦОД и использовать площадку без ограничений по функционалу.

Увеличение скорости и гибкости ИТ-инфраструктуры, что позволяет ИТ-отделам более быстро внедрять новые системы. Адекватная реакция на потребности бизнеса и повышение гибкости для реализации инновационных проектов.

Заключение

В этой статье мы уделили внимание особенностям услуги «виртуальный дата-центр» и выяснили, что такое виртуальный ЦОД, как он реализован технически, чем лучше физического дата-центра и виртуального сервера; уделили внимание особенностям биллинга, горизонтальному и вертикальному масштабированию, обозначив ключевые возможности и преимущества такого решения.

Облачный ЦОД сегодня – это актуальное решение для многих компаний, которое позволяет строить собственную ИТ-инфраструктуру и размещать информационные ресурсы большого количества клиентов с различными требованиями к облачной инфраструктуре.



Екатерина Юдина
Профильный эксперт