Зависимость предприятий и организаций от современной ИТ-инфраструктуры постоянно растет, а вместе с нею растут и требования к обеспечивающим их деятельность программно-аппаратным комплексам и системам, платформам для бизнес-приложений. ИТ-инфраструктура должна быть максимально надежной, производительной и гибкой, обеспечивать высокую скорость коммуникаций, поддержку различных приложений и сервисов, позволяющих решать задачи требуемого уровня сложности.
Проекты виртуализации на базе серверов х86 – для российского рынка не новость. Они реализуются в большом количестве в разных отраслях. На сегодняшний день виртуализация — наиболее часто используемая технология в ИТ. Ни одна современная компания не может обойтись без виртуализации. Она позволяет консолидировать вычислительные ресурсы множества серверов и разделить их между множеством приложений согласно потребностям этих приложений, то есть рационально использовать вычислительные ресурсы.
Благодаря виртуализации можно получить следующие выгоды:
| Снижение затрат на оборудование. | Достигается за счет эффективного использования его ресурсов. |
| Снижение затрат на электропитание и охлаждение. | Обеспечивается благодаря уменьшению количества оборудования. |
| Увеличение эффективности работы персонала | Системные администраторы смогут больше времени уделять выполнению действительно важных стратегических задач, а не тратить его на рутинные процедуры по обслуживанию. |
| Увеличение гибкости и доступности ИТ-инфраструктуры | Виртуальные машины и приложения могут быть перенесены на другое физическое оборудование без перерыва в обслуживании. Сокращение времени простоя оборудования. |
И это далеко не полный список.
Задача для решения
Но как успешно справиться с данной, на первый взгляд, не очень сложной и вполне тиражируемой задачей, как с помощью виртуализации повысить надежность и производительность работы множества ИТ-систем?
Это требует умения тщательно проектировать, грамотно внедрять решения, слушать и слышать мнение специалистов заказчика. Тогда систему виртуализации удается запустить в самые сжатые сроки и с ожидаемым результатом. А для заказчика итогом становится существенное повышение эффективности работы подразделений. Об одном из таких проектов для заказчика из российской нефтегазовой отрасли и пойдет речь.
Прежде всего, стоит отметить, базовую компетенцию реализовавшей проект компании – системного интегратора: наряду с умением грамотно строить инфраструктуру на базе серверов стандартной архитектуры и популярных систем виртуализации, знаниями и опытом в области построения виртуализованных серверных ферм, ее специалисты глубоко разбирались в специфике приложений заказчика.
И хотя данный проект был достаточно типовым и не «привязанным» к специфике прикладного ПО, эти знания пригодились в работе и на этапе проектирования решения, и на этапе миграции и запуска софта, поскольку заказчиком использовались самые разные геофизические приложения и разнообразные компоненты ИТ-инфраструктуры. Все эти приложения требовалось консолидировать в рамках единой системы виртуализации.
Обычно типовой проект по внедрению виртуализации начинается с исследования работы приложений, планируемых к миграции в виртуальную среду, аудита существующего оборудования для определения его реального износа и возможностей или выбора новых ИТ-платформ (данный проект как раз и предполагал замену серверов и развертывание новых дисковых массивов). Затем следует разработка архитектуры решения и технического задания на внедрение.
После обсуждения всех аспектов проекта и утверждения технического задания осуществляется непосредственное внедрение виртуализации и тестирование решения. На заключительном этапе проекта проводится оценка эффекта от внедрения и обучение технических специалистов заказчика администрированию новой инфраструктуры, если это требуется. Заказчик также получает всю необходимую техническую документацию.
В фокусе – надежность и производительность
Данный проект предполагал решение задач унификации ИТ-инфраструктуры, консолидации и виртуализации серверов, однако основными целями были:
- Повышение надежности благодаря выводу из эксплуатации устаревающих серверов и консолидации приложений на новых платформах.
- Улучшение управляемости благодаря внедрению виртуализации.
- Стандартизация серверного парка организации.
Имеющейся дисковой емкости серверов уже для работы приложений, а для развертывания новых приложений нужны были дополнительные вычислительные мощности. Это требовало модернизации ИТ-инфраструктуры и замены устаревшего оборудования.
Благодаря виртуализации и модернизации оборудования удалось повысить надежность и производительность систем. Факторами увеличения надежности стали:
- Кластеризация серверов, позволяющая перемещать виртуальные машины с одного хоста на другой в случае аварии или планового останова.
- Использование вместо устаревших платформ более современных серверов, обеспеченных гарантийной поддержкой.
- Применение в ИТ-инфраструктуре современного дискового массива с дублированными контроллерами вместо локальных дисков устаревших серверов.
Производительность выросла, в первую очередь, за счет большей вычислительной мощности процессоров, быстродействия и емкости оперативной памяти серверов, а также благодаря внедрению в качестве СХД современного быстрого дискового массива вместо локальных дисков серверов. В качестве гипервизора виртуализации использовался Microsoft Hyper-V.
В список первоочередных серверов приложений для переноса вошли восемь серверов. Реализация проекта также потребовала модернизация СХД, сетевой инфраструктуры, охватывающей два здания.
В одном из зданий организации-заказчика был установлен новый дисковый массив. Для настройки репликации потребовалась реорганизация схемы адресации в сети: с учетом непрерывности производственной деятельности заказчика задача оказалась достаточно непростой. И это была не единственная проблема.
Проблемы миграции
Для миграции приложений на новые серверные платформы физические машины конвертировались в виртуальные (P2V), однако тут возникли проблемы, так как в выбранной заказчиком платформе виртуализации Microsoft Hyper-V штатные инструменты конвертации физических машин под управлением Linux в виртуальные отсутствуют.
Это можно реализовать только путем конвертации этих физических машин в виртуальные на платформе VMware ESXi с последующей конвертацией виртуальных машин ESXi в виртуальные машины Hyper-V, но у заказчика не было развернутой среды виртуализации на платформе VMware ESXi и физических серверов, на которых такую среду можно было бы развернуть.
Кроме того, большинство используемых заказчиком приложений на платформе Microsoft Windows работают на компьютерах с устаревшими версиями операционной системы, не поддерживаемыми нынешней версией Microsoft Hyper-V. Поэтому для них конвертировать штатными средствами физические машины в виртуальные оказалось невозможным.
В итоге было принято решение создать в среде Microsoft Hyper-V «пустые» виртуальные машины под Linux и Windows, чтобы заново установить на них приложения.
Геофизические приложения
Заказчик использует множество приложений для обработки и интерпретации сейсмоданных, для гидродинамического моделирования, для ведения различных баз данных. В их числе – лицензионные приложения известных в отрасли вендоров и программное обеспечение собственной разработки.
В частности, применяются программные комплексы для анализа показателей разработки месторождений (БАСПРО), для построения геологических моделей (БАСПРО и IRAP RMS от ROXAR), для построения гидродинамических моделей (Tempest MORE от ROXAR). Для обработки и интерпретации геофизических данных используются программные комплексы ProMAX, Focus, Geocluster, Paradigm, Landmark, Pangea, технология Geomage MultiFocusing.
Такие задачи требовательны к вычислительным ресурсам, к пропускной способности и задержкам в сети, к пропускной способности системы хранения данных и т.п., а виртуализация, как известно, снижает производительность, однако для сравнительно простых и небольших по объемам задач вполне можно использовать и виртуализованные серверные фермы. У заказчика данного проекта по-настоящему масштабные задачи, с которыми не может справиться за разумный срок виртуализованная серверная ферма, пока не возникали.
Гладко было на бумаге…
Первоначально планировалось, что в каждом из зданий будет развернут отдельный кластер Hyper-V, но оказалось, что установленный в одном из них устаревший дисковый массив NetApp по ряду причин не может использоваться для работы кластера Hyper-V. потребовалось доукомплектование существующего массива NetApp (эта работа не завершена до сих пор), а некоторые компоненты поставленных серверов (карты SD) для работы Microsoft Hyper-V задействовать невозможно. К тому же выяснилось, что проект был слабо увязан с существующей ИТ-инфраструктурой заказчика – потребовалась реорганизация сети передачи данных.
На практике оказалось, что многие пожелания заказчика в рамках выставленной на тендер спецификации для существующей у него ИТ-инфраструктуры реализовать невозможно – потребовался совместный поиск компромиссов. Более тщательное проектирование и четкое управление проектом позволило бы избежать многих проблем, проявившихся в ходе его реализации (таких как невозможность перенести физические машины из Linux в виртуальную среду).
Несмотря на сложности, проект был реализован командой системного интегратора и специалистами заказчика в сжатые сроки. Вот его основные этапы:
| Поставка оборудования | ноябрь-декабрь 2016 г. |
| Проектирование системы | декабрь 2016 — январь 2017 г. |
| Монтажные и пусконаладочные работы, приемочные испытания | январь 2017 г. |
Система виртуализации сейчас охватывает два здания организации, расположенных в полукилометре друг от друга — административный и производственный корпуса. Эти здания связаны волоконно-оптической сетью. Часть поставленного в рамках проекта оборудования установлена в административном корпусе, другая – в производственном.
При этом обеспечена возможность переноса виртуальных машин между зданиями в случае необходимости. Вычислительной мощности и емкости нового решения достаточно для работы существующих и развертывания новых приложений.
Мы намеренно не называем участников данного проекта. Цель публикации — обобщить опыт подобных решений. Надеемся, что и вы поделитесь с нами своими мнениями, расскажете об успехах и ошибках при реализации проектов виртуализации.
Автор: rustyn
