Od sálových počítačů ke cloudu

S masivním rozvojem počítačů, který začal dejme tomu v 80. letech minulého století, vznikly také zcela nové profese, které se právě počítačům věnovaly. Tehdejší požadavky na odborníka na PC jsou s dnešními nesrovnatelné a k práci s PC bylo nutné znát mnohé. Programátor pracoval v lepším případě v C-čku, což mu dovolilo věnovat se Assembleru (zdrojovému kódu) jen výjimečně. Architekturu počítače byl nucen znát do posledního registru mikroprocesoru a rychlost vývoje v operačním systému ho nijak nenutila ke změnám.

Doba však postoupila. V situaci, kdy se objevují sítě, každý má většinou právě jeden počítač (a to v práci), se objevují speciální stanice sloužící jako centra dění – servery. Jednotlivé společnosti centralizují a vývoj IT doznává změn: počítače se začínají spravovat jako skupiny a ty jsou velmi homogenní. Z této skupiny vyčnívají pouze servery, které se začínají chápat jako vlastní specializace.

Další obrovský boom představuje využívání Internetu. Síť propojující dříve nedostupná místa a prostor pro poskytování služeb. Objevují se první hostingová centra. Správa takových center má opět zcela jiný charakter: absence osobních počítačů a orientace na společnou spolupráci serverů. Správci řeší věci jako jsou izolace sítí, prostupnost, doba směřuje k izolaci rolí, optimalizují se celé systémy pro jedinou činnost.

Sdílené prostředí u hostingových společností představuje novou oblast správy. Je třeba umět izolovat zákazníka a to na různých úrovních: fyzické, v operačním systému, ve službě, v síti.

Další vývoj přináší nasazování virtualizace a přes počáteční porodní bolesti se postupně stává masovou záležitostí. Svět je již nějakou dobu standardizován, počítače i aplikace si v té době zcela běžně vyměňují data, Internet se stal normou. Málokdo má pouze jeden počítač a vedle počítačů se objevují i chytré a ještě chytřejší mobily. Objevují se zkratky jako BYOD (Bring Your Own Device – přines si vlastní zařízení), již dlouho se na jediném zařízení či službě setkává několik dodavatelů.

Objevuje se slovo cloud. Někde se chápe jako nová virtualizace, jinde je odmítáno. Centralizaci střídá spíše decentralizace či distribuovanost. Postupně se objevují zkratky jako IaaS, SaaS a vůbec nějaké XaaS.

Všechno dohromady je realita

Dnešní požadavky na správu infrastruktur jsou tím vším vývojem samozřejmě ovlivněny. Jednotlivé fáze oddělovaly technologické přelomy, byť některé motivovány zjednodušením správy, vždy si s sebou nesly to nejlepší z předchozích období.

Dnešní moderní IT infrastruktura je často tvořena hybridními modely cloudových, dedikovaných či hostovaných služeb, v některých případech dokonce u více poskytovatelů. Cloudové služby nabízí neobyčejnou škálovatelnost, dedikovaná řešení dovolují neřešit některá licenční omezení, hostované služby optimalizují dávno provedenou investici. Při připojení on-premise IT se objeví další problémy.

Předchozí období nám pomohla definovat si reálné problémy IT infrastruktury, ale současně nepřináší instantní návod na jejich řešení. Dříve využívaná řešení bezpečnosti a dostupnosti dnes nefungují ekonomicky – izolování zdrojů na HW úrovni nepřináší potřebnou efektivitu provozu. Řešení virtualizace s sebou přineslo v podstatě nový obor: nutnost přesnějšího plánování zdrojů a distribuovanost aplikací dává plánování ještě větší důležitost.

Jedním z problémů se staly hranice spolupráce

Počáteční fáze vývoje se vyznačovaly poměrně jasnou čarou mezi „moje“ a „tvoje“. Až do fáze prvních hostingových služeb bylo snadné hranice snadno oddělit. Dá se říci, že bylo na první pohled zřetelné, za kým problém jde. V nesdíleném prostředí s velkou mírou izolovanosti jednotlivých rolí se dál situace příliš nezměnila.

Dnes je však situace spíše opačná – hranice jsou často nejasné, IT infrastruktura se sdílí a to jak fyzicky, tak skrze virtualizaci či aplikaci. Svoji neoddělitelnou roli hraje i specializace a spolupráce dodavatelů, kteří mnohdy potřebují vidět víc než jen svůj „píseček“ a chápat souvislosti.

Infrastruktura je současně svázána s dalšími službami, ač může jít pouze o prostý monitoring ze strany dodavatele/vendora, ale i mnohem složitější spolupráce napříč několika vrstvami architektury. Příkladem může být i jen virtuální ústředna (a její potřeba síťového nastavení a vzniklých dopadů), spojení služeb jako PaaS s DBaaS (Database as a Service) a spousta dalších – zejména ty, kde se setkávají různé úrovně služeb. Podobné spojování je však podstata hybridních systémů a situace se tak komplikuje.

Fyzické si s virtuálním nerozumí

Hybridní systémy se vyznačují využitím různých typů infrastruktur, např. dedikovaného a sdíleného prostředí, v budoucnu se situace dále posune i k masivně sdíleným prostředím. Ač v minulosti vznikl standard pro správu fyzické infrastruktury IPMI, na jehož základě vznikly od jednotlivých výrobců správcovské služby jako iLO, IDRAC či ILOM, jejich integrace s virtuálním či cloudovým prostředím velmi pokulhává. V současnosti není žádná rozšířená integrace mezi fyzickým prostředím na kterémkoliv IPMI-based řešení a virtuálním.

Absence takové integrální součásti vede správce k instalaci virtualizačních vrstev na dedikované prostředí a centralizaci správy na úrovni virtualizace. Takové řešení je jistě efektivní z hlediska správy, méně však z hlediska provozu a výraznou komplikací se pak stává integrace se správou sítě. Existují více či méně efektivní řešení založená na virtualizaci sítí, to však představuje stále vysoké náklady, kdy jsou jednotlivé produkty spojené s licenčními poplatky. Díky malému rozšíření pak přichází komplikace při spolupráci mezi dalšími produkty a mnohde vyžaduje i integraci přímo s fyzickou síťovou vrstvou. Původní, často velmi ekonomicky postavený model s částí dedikovaného prostředí se neúměrně prodraží.

Důkazem, že si absence takové integrální součásti výrobci všímají, může být vývoj oznámení projektu Ironic. Jde o jeden z projektů systému OpenStack (ve kterém se dnes angažují v podstatě všichni významní výrobci infrastruktury), který si klade za cíl nabídnout administraci bare-metal infrastruktury napříč různými HW vendory. Sám projekt Ironic byl vydán ve vydání „Kilo“, které vyšlo letos a je podstatným rozšířením. Staví na velmi jednoduchých základech (mimo jiné i na zmiňovaném IPMI) a předpokládá se, že podstatně usnadní správu celých virtualizovaných nebo hybridních modelů tím, že bude schopno řídit integraci sítě, storage a příslušné aplikační vrstvy vůči jednotlivým HW nodům. Samozřejmě on-demand a s využitím dalších součástí OpenStacku, což je potenciálně veliký přínos právě v cloudovém světě. Lze tvrdit, že fyzické prostředí tak bude možné měnit lusknutím prstu, čímž se podstatně zvýší flexibilita.

Obdobné řešení v minulosti připravilo také Cisco, které přišlo s konceptem UCS. To umožňuje definovat tzv. HW profily, spolupráci se sítí pak Cisco vyřešilo virtualizací síťových adaptérů na úrovni HW. Samo Cisco tvrdí, že v USA je tento koncept velmi úspěšný a není důvod tomu nevěřit. V Čechách se však pravděpodobně více projevují vyšší pořizovací náklady či nutnost využití dalších Cisco prvků, neboť řešení plně funguje až při spolupráci se síťovými prvky.

Nová zaklínadla: SDS a SDN

V cloudovém prostředí je správa IT Infrastruktury hodně poznamenaná nerovnováhou ve vývoji jednotlivých komponent. Zatímco dávné modely centralizace a izolace vedly ke stabilnímu a neměnnému provoznímu prostředí s malými riziky, dnešní podoba virtualizovaného a z pohledu aplikací i distribuovaného světa potřebují schopnost reagovat a provádět změny v podstatě neustále. O to horší je situace, kdy serverová virtualizace dovoluje abstrahovat se od fyzického prostředí, zatímco stav síťové vrstvy a storage takovou schopnost nemá, nebo jen částečnou. Situaci ještě podstatně znesnadňují různé modely spolupráce, které již nedodržují jednotlivé logické nebo technologické vrstvy.

V budoucnu můžeme očekávat, že tento rozdíl se trochu srovná. V oblasti sítí a storage se dnes masivně vyvíjí řešení založená na distribuovatelnosti jednotlivých činností napříč prostředím. To hlavní, co tato řešení mohou přinést, je oddělení fyzické vrstvy od poskytované služby, podobně jako to v případě virtualizace provádí hypervizor. V sítích již existuje skupina produktů z rodiny tzv. Software Defined Network, podobně pak v diskových systémech Software Defined Storage. V budoucnu se očekává, že tento přístup se stane standardem, podobně jako se prosadila virtualizace.

Právě využití takové abstrakce by principiálně dovolilo sjednotit přístup ke správě prostředků (a služeb!) napříč infrastrukturou a oddělením od fyzické vrstvy by dovolilo i podstatně větší flexibilitu. Obecněji se pak tyto koncepty řadí pod tzv. Software Defined Data Center.

SDDC jako budoucí standard?

Vedle již zmiňovaného OpenStacku si cíl vybudovat a abstrahovat všechny klíčové infrastrukturní prvky dal i Microsoft v celé rodině produktů okolo Hyper-V (a System Center) a VMware.

Např. Microsoft ve svém systému Windows Server 2012 R2 nabídl Storage Spaces, které již odpovídají systému z rodiny SDS. Hyper-V Network Virtualization pak představoval řešení z rodiny SDS již o generaci dříve. VMware nabízí podobné služby – NSX, které mnozí považují za určitý etalon ve virtualizaci sítí, či Virtual SAN, což je produkt virtualizované storage. Nutno však podotknout, že VMware si za obojí nechá řádně zaplatit. 2 roky, které uplynuly od releasu Microsoftu, také nejsou příliš dlouho, zvláště pak, když přidáme, že Microsoft v serverové oblasti zrovna nevládne (předpokládá se užití asi na třetině internetových serverů) a třeba v oblasti SDS je považován za nováčka.

Tak nebo tak, vývoj, který povede k větší abstrakci a oddělování fyzické vrstvy, povede dál a doufejme, že napříč všemi technologickými skupinami. Právě oddělení vrstev podstatně usnadní správu infrastruktury a zjednoduší přípravu služeb. Umožní také větší flexibilitu.

Dnešní stav je významně poznamenaný nesourodostí vývoje, v němž navíc zrovna správa infrastruktury nehrála nikdy příliš zásadní roli. Ukazuje se, že právě lidská práce spojená s provozem a správou prostředí představuje nejen jedno z největších rizik ve smyslu dostupnosti řešení, ale i významný náklad a správě se tak dnes věnuje podstatně větší pozornost, což ještě nějakou dobu určitě vydrží.

Marek Erneker Autor článku je produktovým manažerem cloudů ve společnosti České Radiokomunikace, a.s.