Sistemi iper­con­ver­gen­ti: un data center compatto

I bisogni del reparto IT delle aziende crescono con­ti­nua­men­te: sempre più dati devono essere eseguiti sui server in sempre meno tempo e senza disporre di un budget più ampio. Per questo motivo all’interno delle in­fra­strut­tu­re IT i sistemi iper­con­ver­gen­ti sono altamente richiesti: mentre i data center oggi nor­mal­men­te lavorano con sistemi centrali di ar­chi­via­zio­ne, le in­fra­strut­tu­re iper­con­ver­gen­ti (Hyper converged in­fra­struc­tu­re, ab­bre­via­to HCI) al contrario si basano su normali hardware: computer con dischi fissi in­cor­po­ra­ti o SSD. Il grande vantaggio di questa struttura è che si può am­mi­ni­stra­re tutto da un’unica po­sta­zio­ne: vir­tua­liz­za­zio­ne, network e spazio di ar­chi­via­zio­ne.

Iniziamo con il termine “con­ver­gen­za”, che indica il punto in cui due o più elementi si uniscono. Anche le in­fra­strut­tu­re con­ver­gen­ti fun­zio­na­no allo stesso modo: diverse com­po­nen­ti IT vengono unite in uno stesso pacchetto. Per far fronte alle sfide della vir­tua­liz­za­zio­ne, negli ultimi anni la con­ver­gen­za è stata ul­te­rior­men­te svi­lup­pa­ta in iper­con­ver­gen­za. I passi dall’in­fra­strut­tu­ra tra­di­zio­na­le all’HCI seguono una linea guida chiara: più ef­fi­cien­za grazie alla sem­pli­fi­ca­zio­ne.

Il data center di un’azienda di solito consiste di più com­po­nen­ti: network, storage, compute e (nel migliore dei casi) backup/disaster recovery. Tutti i vari elementi lavorano se­pa­ra­ta­men­te l’uno dall’altro, su diversi hardware e con soluzioni software in­di­vi­dua­li, e sono anche am­mi­ni­stra­ti in modo separato. La com­ples­si­tà e la spe­ci­fi­ci­tà dei singoli segmenti rende ne­ces­sa­rio l’in­ter­ven­to di spe­cia­li­sti, poiché un am­mi­ni­stra­to­re di rete non può farsi carico con­tem­po­ra­nea­men­te della gestione degli spazi di ar­chi­via­zio­ne.

Un reparto IT aziendale così strut­tu­ra­to è, con una buona gestione e ma­nu­ten­zio­ne, un sistema solido con il quale si può lavorare bene. Allo stesso tempo però è molto rigido e cambiarlo è piuttosto difficile. Dato che i nuovi com­po­nen­ti sono costosi, i re­spon­sa­bi­li li ac­qui­sta­no soltanto in cicli più lunghi: quando risulta chiaro che i mezzi a di­spo­si­zio­ne non sono più in grado di assolvere al proprio compito, occorre uti­liz­za­re i di­spo­si­ti­vi appena ac­qui­sta­ti almeno per l’anno suc­ces­si­vo. Le capacità sono fornite in anticipo e non secondo necessità.

Inoltre un sistema di questo tipo è sensibile ai cam­bia­men­ti: con la con­fi­gu­ra­zio­ne dell’in­fra­strut­tu­ra IT, gli am­mi­ni­stra­to­ri devono mettere in conto molto tempo e rompicapi per garantire un lavoro ef­fi­cien­te, motivo per cui nell’in­stal­la­re nuovi com­po­nen­ti bisogna prestare molta at­ten­zio­ne a non mettere a rischio l’equi­li­brio tecnico.

Nelle strutture con­ver­gen­ti i singoli elementi sono più stret­ta­men­te correlati in un quadro comune (una co­sid­det­ta appliance) rispetto a quelle tra­di­zio­na­li; tuttavia i com­po­nen­ti rimangono in­di­pen­den­ti l’uno dall’altro, anche se lavorano fianco a fianco. Il fornitore del sistema completo li coordina in anticipo in modo da garantire un’in­te­ra­zio­ne fluida. In questo modo il reparto IT non deve più occuparsi del laborioso ade­gua­men­to dei singoli com­po­nen­ti hardware.

Ciò comporta anche dei vantaggi or­ga­niz­za­ti­vi: i sistemi con­ver­gen­ti di solito as­si­cu­ra­no un maggiore ordine nella stanza dei server. I diversi com­po­nen­ti hardware vengono collocati negli armadi server con con­nes­sio­ni dirette tra di loro. Rimangono tuttavia dei singoli com­po­nen­ti in­di­pen­den­ti, che ne­ces­si­ta­no di una ma­nu­ten­zio­ne dedicata da parte di personale spe­cia­liz­za­to. Quando è il momento di fare un upgrade dell’hardware, non si possono sem­pli­ce­men­te ac­cop­pia­re le esten­sio­ni, bensì deve essere adattato l’intero sistema. In questo aspetto i sistemi con­ver­gen­ti non si dif­fe­ren­zia­no dai loro classici pre­de­ces­so­ri.

Allo stato attuale si parla di vir­tua­liz­za­zio­ne: anziché creare ambienti fisici, gli am­mi­ni­stra­to­ri creano livelli virtuali nei quali stanziano server, memoria e reti. In questo modo anche server diversi possono poggiare su una sola piat­ta­for­ma, mi­glio­ran­do l’accesso alle risorse. Anziché adottare tante singole soluzioni hardware, che vengono quindi usate in modo non ef­fi­cien­te, i mezzi nell’ambiente virtuale sono a di­spo­si­zio­ne dell’intero sistema. Un hy­per­vi­sor (cioè lo strato in­ter­me­dio di astra­zio­ne) di­stri­bui­sce le risorse ai singoli com­po­nen­ti.

Affinché la vir­tua­liz­za­zio­ne funzioni è im­por­tan­te la co­mu­ni­ca­zio­ne rapida dei com­po­nen­ti coinvolti. Per esempio anche le macchine virtuali hanno bisogno di reti di ar­chi­via­zio­ne. Le co­sid­det­te LUN (Logical Unit Numbers) possono essere sia semplici dischi rigidi che com­po­nen­ti dell’intera rete di ar­chi­via­zio­ne. In un modo o nell’altro per la vir­tua­liz­za­zio­ne occorre l’in­ter­ven­to degli spe­cia­li­sti di ar­chi­via­zio­ne per l’in­stal­la­zio­ne e non dell’am­mi­ni­stra­to­re. Ciò porta ad un ral­len­ta­men­to dei processi la­vo­ra­ti­vi.

Inoltre il co­sid­det­to I/O blender effect è un problema con il quale gli am­mi­ni­stra­to­ri hanno a che fare già da tempo: tutte le macchine virtuali (per esempio nel caso di Virtual Desktop In­fra­struc­tu­re) in­di­riz­za­no le richieste (Input/Output) all’hy­per­vi­sor dove vengono combinate in un mixer (blender). Perciò i supporti di me­mo­riz­za­zio­ne impiegano più tempo per trovare i dati richiesti, portando a ral­len­ta­men­ti nella tra­smis­sio­ne dei dati.

I sistemi iper­con­ver­gen­ti sono stati creati per dare una risposta alle nuove sfide poste ai reparti IT delle aziende, in par­ti­co­la­re rivolti alla sempre crescente vir­tua­liz­za­zio­ne. Il principio poggia sul concetto classico della con­ver­gen­za andando ancora oltre.

Un tale sistema si presenta al cliente come pacchetto completo: tutti i com­po­nen­ti dell’in­fra­strut­tu­ra si ritrovano all’interno del sistema pre­im­po­sta­to. L’in­fra­strut­tu­ra viene eseguita su una macchina virtuale al livello dell’hy­per­vi­sor. L’hardware si trova sotto come un pool di risorse condivise. I sistemi iper­con­ver­gen­ti fun­zio­na­no perciò in linea di principio come servizi cloud: su un piano astratto vengono offerti servizi che sono eseguiti su server virtuali, dove la soluzione hardware in back­ground non è né visibile né im­por­tan­te per l’utente. L’HCI offre però, al contrario dei fornitori cloud, il vantaggio che i vostri dati rimangono in loco.

La cosa in­te­res­san­te è che tutto viene eseguito sui normali hardware x86 e le aziende non hanno bisogno di alcuna per­so­na­liz­za­zio­ne del prodotto, perciò la ma­nu­ten­zio­ne ne risulta sem­pli­fi­ca­ta. Poiché l’iper­con­ver­gen­za si basa sull’idea di un SDDC (Software Defined Data Center), l’hardware uti­liz­za­to passa in secondo piano, dato che tutti i com­po­nen­ti necessari sono forniti e gestiti dal software. In questo modo le risorse si possono anche spostare più fa­cil­men­te. I software di gestione danno la pos­si­bi­li­tà agli am­mi­ni­stra­to­ri di fornire servizi di ela­bo­ra­zio­ne e ar­chi­via­zio­ne nell’ambiente virtuale in base alle loro esigenze. Dal punto di vista dell’hardware la maggior parte dei sistemi iper­con­ver­gen­ti è dotata sia di memoria flash che di hard disk classici, da cui si evince un buon rapporto tra costi e pre­sta­zio­ni.

L’HCI riduce la com­ples­si­tà dei data center, con con­se­guen­te aumento dell’ef­fi­cien­za e della pro­dut­ti­vi­tà a diversi livelli.

• Am­mi­ni­stra­zio­ne: la com­po­si­zio­ne del team IT cambia ra­di­cal­men­te con la creazione di un’in­fra­strut­tu­ra iper­con­ver­gen­te. Un tra­di­zio­na­le data center si con­trad­di­stin­gue per molte soluzioni in­di­pen­den­ti. Rete, ar­chi­via­zio­ne e attività di ela­bo­ra­zio­ne vengono trattate se­pa­ra­ta­men­te, non soltanto per quanto riguarda l’hardware messo a di­spo­si­zio­ne, ma anche la gestione di questo sistema viene suddivisa tra diversi esperti IT; ogni compito richiede il proprio personale spe­cia­liz­za­to. Con l’HCI tutto funziona sulla stessa in­ter­fac­cia. Tutte le ope­ra­zio­ni di mo­ni­to­rag­gio possono essere eseguite da una stessa posizione e ciò significa anche che sono necessari ge­ne­ra­li­sti, i quali hanno a che fare con l’in­fra­strut­tu­ra nel suo complesso, anziché spe­cia­li­sti. Il che ov­via­men­te significa anche che la necessità di personale IT di­mi­nui­sce pre­ci­pi­to­sa­men­te.
• Con­fi­gu­ra­zio­ne: le soluzioni HCI sono “all in one”, pertanto si basano sull’idea del plug and play: per farlo fun­zio­na­re, basta collegare il sistema alla rete elettrica. Na­tu­ral­men­te sono ne­ces­sa­rie ulteriori im­po­sta­zio­ni, ma la parte prin­ci­pa­le del lavoro viene fatta dal fornitore, fa­ci­li­tan­do il passaggio da un sistema tra­di­zio­na­le a una soluzione iper­con­ver­gen­te.
• Adat­ta­men­to: i sistemi iper­con­ver­gen­ti si adattano molto più fa­cil­men­te di una in­fra­strut­tu­ra tra­di­zio­na­le; con queste ultime è ne­ces­sa­rio scalare le di­men­sio­ni creando com­po­nen­ti con l’in­ten­zio­ne di sfrut­tar­ne pie­na­men­te i benefici soltanto in futuro. Al momento dell’acquisto spesso non vi sono nemmeno le con­di­zio­ni per un utilizzo efficace, e così le risorse rimangono inu­ti­liz­za­te anche per un lungo periodo di tempo. Ma a quel punto è ne­ces­sa­rio un nuovo ag­gior­na­men­to, e questo è un processo che richiede tempo e denaro. L’HCI è più facile da ag­gior­na­re: si possono comprare esten­sio­ni per il sistema e in­te­grar­le senza mettere a rischio la stabilità dell’intero sistema. Per fare ciò occorre soltanto integrare un ulteriore nodo nel sistema, il che richiede poche ore invece di molte settimane.
• Costi: poiché l’HCI è con­fi­gu­ra­to più ve­lo­ce­men­te ed è più facile da ampliare e il personale richiesto è minore, i costi rispetto ad un sistema tra­di­zio­na­le sono no­te­vol­men­te inferiori, l’acquisto è nella maggior parte dei casi più economico e per di più si risparmia anche in termini di energia. I prezzi delle singole soluzioni variano: l’hardware in sé non è un in­ve­sti­men­to di denaro con­si­sten­te, ma i fornitori chiedono un compenso per l’in­stal­la­zio­ne e anche il software, che deve essere molto per­for­man­te per via della vir­tua­liz­za­zio­ne, ha il suo prezzo. Tuttavia si viene ripagati sul lungo periodo.
• Sicurezza: è stato di­mo­stra­to che i sistemi iper­con­ver­gen­ti hanno tempi di inat­ti­vi­tà molto inferiori rispetto ai sistemi tra­di­zio­na­li. Inoltre, i sistemi richiesti per backup e ri­pri­sti­ni sono già in­stal­la­ti e au­to­ma­tiz­za­ti nei sistemi completi. La ri­don­dan­za deriva dal col­le­ga­men­to di due nodi. Poiché tutti i com­po­nen­ti sono vir­tual­men­te rap­pre­sen­ta­ti all’interno dell’in­fra­strut­tu­ra, è possibile scambiare intere appliance senza perdita di dati o in­ter­ru­zio­ni del sistema.
• Velocità: l’in­fra­strut­tu­ra iper­con­ver­gen­te ha anche il vantaggio di aumentare la velocità in alcuni ambiti. In­nan­zi­tut­to i processi di de­du­pli­ca­zio­ne possono essere eseguiti in modo più ef­fi­cien­te. Siccome tutte le macchine virtuali uti­liz­za­no lo stesso codice, è più facile eliminare i dati duplicati. Inoltre il problema dell’I/O blender effect di­mi­nui­sce perché i sistemi sono coor­di­na­ti tra di loro e pro­get­ta­ti per la vir­tua­liz­za­zio­ne.

I team IT che fanno af­fi­da­men­to su un’in­fra­strut­tu­ra classica segnalano sempre che in caso di problemi i provider si accusano a vicenda per l’errore invece di fornire soluzioni, ma all’azienda non interessa chi sia re­spon­sa­bi­le delle com­pli­ca­zio­ni, l’im­por­tan­te è ri­sol­ver­le il più ve­lo­ce­men­te possibile. Questa si­tua­zio­ne non può accadere nelle soluzioni iper­con­ver­gen­ti all in one. C’è un solo fornitore re­spon­sa­bi­le per il fun­zio­na­men­to del sistema e anche se si usano com­po­nen­ti di altri pro­dut­to­ri, rimane comunque l’unico re­spon­sa­bi­le delle soluzioni e in­ter­lo­cu­to­re a cui far ri­fe­ri­men­to.

Altro aspetto da non tra­scu­ra­re, so­prat­tut­to per le piccole aziende, è la mi­ni­miz­za­zio­ne dei consumi di spazio ed energia: i server iper­con­ver­gen­ti sono molto piccoli e non hanno niente a che vedere con gli enormi armadi di ar­chi­via­zio­ne tra­di­zio­na­li. Anche il consumo di energia è minore, perciò questo sistema è anche so­ste­ni­bi­le: per questo si parla di Green IT.

Chi decide di affidarsi ai sistemi iper­con­ver­gen­ti, sceglie una soluzione all in one: tutto da un solo fornitore. Questo però significa anche: si dipende da lui (vendor lock). Se il pro­dut­to­re dovesse risultare inaf­fi­da­bi­le o ad­di­rit­tu­ra cessasse di fun­zio­na­re, ciò avrebbe effetti ca­ta­stro­fi­ci sull’IT aziendale. Anche per le esten­sio­ni non ci si può sem­pli­ce­men­te rivolgere ad un altro pro­dut­to­re, pena il caos totale nella stanza dei server.

Questo può anche succedere se le aziende cercano di ag­gior­na­re le in­fra­strut­tu­re esistenti con i sistemi iper­con­ver­gen­ti. Il sistema non è pre­di­spo­sto per questo: l’HCI deve so­sti­tui­re l’hardware esistente e non ampliarlo. Sebbene il passaggio da una soluzione all’altra sia piuttosto semplice, per le aziende, che hanno lavorato per anni con la loro in­fra­strut­tu­ra tra­di­zio­na­le, ciò rap­pre­sen­ta una vera e propria cesura. L’hardware pre­ce­den­te as­sem­bla­to con molta energia e costi diventa obsoleto nella tran­si­zio­ne, e ciò deve essere tenuto in con­si­de­ra­zio­ne al momento di optare per un sistema HCI.

Anche uno dei presunti vantaggi del sistema, la fles­si­bi­li­tà nelle esten­sio­ni, può essere inteso in senso negativo: per adattare il data center alle crescenti esigenze, viene aggiunta un’appliance completa all’in­fra­strut­tu­ra. Questo prodotto però comprende il pacchetto completo di compute, storage e network. Anche se si ha bisogno sem­pli­ce­men­te di maggiore spazio di ar­chi­via­zio­ne, occorre ordinare un intero pacchetto che non è per­so­na­liz­za­bi­le. I fornitori di sistemi iper­con­ver­gen­ti in realtà for­ni­sco­no prodotti di diverse di­men­sio­ni, ma proprio questo tipo di data center ha lo scopo di impedire im­po­sta­zio­ni per­so­na­liz­za­te.

Le tec­no­lo­gie HCI e cloud sembrano a un primo sguardo molto simili, dato che si basano sullo stesso principio, la vir­tua­liz­za­zio­ne: le risorse vengono or­ga­niz­za­te meglio e il lavoro per l’utente è fa­ci­li­ta­to. Entrambe le tec­no­lo­gie fun­zio­na­no con macchine virtuali che for­ni­sco­no servizi. La dif­fe­ren­za però risiede so­prat­tut­to nel luogo e i suoi connessi vantaggi e svantaggi: mentre il servizio cloud ha sede talvolta molto lontano dal cliente (anche in un altro con­ti­nen­te, a seconda del fornitore), il sistema iper­con­ver­gen­te è gestito in loco ed è perciò sotto il vostro controllo.

Perciò per decidere se affidarsi ad un proprio data center con un’in­fra­strut­tu­ra iper­con­ver­gen­te occorre tenere conto delle esigenze dell’azienda: alle piccole imprese che non hanno un proprio di­par­ti­men­to IT conviene forse affidarsi ai servizi cloud. Per chi pensa in grande per quanto riguarda l’in­fra­strut­tu­ra IT e non vuole lasciare i propri dati in mano altrui, HCI offre la soluzione migliore.

Il grande vantaggio delle in­fra­strut­tu­re iper­con­ver­gen­ti è la sem­pli­fi­ca­zio­ne dei processi in­for­ma­ti­ci: più spazio, meno caos con i pro­dut­to­ri, meno spreco di risorse di am­mi­ni­stra­zio­ne. I nuovi sistemi che si basano sulle tecniche più comuni rag­giun­go­no gli obiettivi delle strutture con­ver­gen­ti e li estendono alla vir­tua­liz­za­zio­ne di tutti i com­po­nen­ti, così che il risultato finale non ha più molto a che fare con un classico data center: un cam­bia­men­to di questo tipo può scon­vol­ge­re l’intera struttura del sistema e del personale.

I vantaggi dell’in­fra­strut­tu­ra iper­con­ver­gen­te sono molto al­let­tan­ti sia per le piccole che per le grandi aziende. La buona sca­la­bi­li­tà abbinata ad un mo­ni­to­ring e un managing più semplice la rendono di grande interesse per tutti. Perciò per chi si accinge a formare una nuova azienda e per tutte quelle che devono strut­tu­ra­re per la prima volta l’in­fra­strut­tu­ra IT, l’HCI potrebbe essere la scelta migliore. Diverso è il caso in cui si abbia già un data center ben fornito con un team IT ben formato. I sistemi out of the box non sono intesi per l’in­cor­po­ra­zio­ne e inoltre ri­chie­do­no spe­ci­fi­che co­no­scen­ze tec­no­lo­gi­che. Se si deve so­sti­tui­re l’attuale hardware di ar­chi­via­zio­ne, di server e di rete e allo stesso tempo bisogna ri­strut­tu­ra­re il team, la tran­si­zio­ne non è poi così al­let­tan­te.

Gli sviluppi del mercato IT sono difficili da prevedere, come di­mo­stra­no i numerosi casi in cui ci sono stati errori nella va­lu­ta­zio­ne di necessità e velocità di sviluppo. Tuttavia è altamente probabile che i processi di vir­tua­liz­za­zio­ne con­ti­nui­no ad acquisire im­por­tan­za, e per questo l’HCI non ha certo l’aria di un mero fenomeno di moda. Nel lungo periodo sarà im­pre­scin­di­bi­le per ogni azienda in­tra­pren­de­re questa direzione, che non deve essere per forza l’iper­con­ver­gen­za. Il momento più adatto per passare a questa soluzione va valutato dalle aziende e dagli spe­cia­li­sti IT con grande at­ten­zio­ne.