Co to jest infrastruktura hiperkonwergentna (HCI)?

W ciągu ostatnich dwóch dekad infrastruktura IT w przedsiębiorstwach przeszła ogromną przemianę. Jeszcze kilkanaście lat temu każda aplikacja wymagała osobnego serwera fizycznego, co generowało wysokie koszty, skomplikowaną administrację i ograniczało elastyczność systemów. Zarządzanie rozproszonym środowiskiem było czasochłonne i podatne na błędy, a awarie pojedynczych komponentów mogły powodować przestoje w pracy całej organizacji. Dziś standardem staje się infrastruktura hiperkonwergentna (HCI) czyli system integrujący obliczenia, pamięć masową i sieć w jeden programowo zarządzany ekosystem. Dzięki temu codzienna administracja staje się prostsza, koszty operacyjne niższe, a infrastruktura bardziej elastyczna i odporna na awarie.

Czym jest HCI?

Hiperkonwergencja to podejście, w którym kluczowe elementy infrastruktury IT – obliczenia, pamięć masowa i sieć – są połączone w ramach jednego klastra. W odróżnieniu od klasycznej infrastruktury konwergentnej, HCI integruje wszystkie komponenty w sposób natywny, a zarządzanie odbywa się za pomocą wspólnej warstwy programowej.

Dzięki temu administratorzy mogą kontrolować całe środowisko z jednego miejsca, a infrastruktura automatycznie balansuje obciążenia, replikuje dane i zapewnia wysoką dostępność. HCI stanowi także logiczne oddzielenie operacji od fizycznego sprzętu, co sprawia, że system jest bardziej odporny na awarie i łatwiejszy do skalowania.

Kluczowe komponenty HCI:

• Software-defined compute (SDC) – węzły serwerowe uruchamiają maszyny wirtualne i kontenery, umożliwiając dynamiczne przydzielanie mocy obliczeniowej tam, gdzie jest potrzebna.
• Software-defined storage (SDS) – łączy lokalne dyski serwerów w jednolitą pulę pamięci, automatyzuje provisioning i balansowanie obciążenia, a także pozwala na łatwe zwiększanie zasobów poprzez dodawanie kolejnych węzłów do klastra.
• Software-defined networking (SDN) – wirtualne przełączniki eliminują konieczność stosowania wielu fizycznych urządzeń sieciowych i upraszczają zarządzanie ruchem danych w klastrze.

Integracja tych komponentów pozwala nie tylko na uproszczenie operacji, ale także na szybkie wdrażanie nowych usług oraz zwiększa odporność środowiska na awarie.

Jak działa HCI?

Architektura HCI opiera się na klastrze serwerów, który może obejmować od dwóch do kilkudziesięciu węzłów. Każdy węzeł zawiera zarówno zasoby obliczeniowe, jak i pamięć masową oraz elementy sieciowe, a całość działa jako jedna, zintegrowana platforma.

Zasady działania HCI:

• Redundancja danych – informacje są replikowane między węzłami, co zapewnia ciągłość działania nawet w przypadku awarii jednego z nich.
• Rolling updates – proces aktualizacji odbywa się sekwencyjnie, co pozwala na migrację maszyn wirtualnych na inne węzły podczas aktualizacji serwera, bez przestojów.
• Elastyczne skalowanie – do klastra można w prosty sposób dodawać kolejne serwery lub dyski, bez zatrzymywania pracy całego systemu.
• Wysoka dostępność (HA) – w przypadku awarii maszyny wirtualne są automatycznie uruchamiane na innym węźle, minimalizując ryzyko przestojów.

Dzięki tym mechanizmom HCI umożliwia przewidywalne zarządzanie infrastrukturą, redukuje nakład pracy administratorów i tworzy solidne podstawy dla skalowalnych środowisk IT.

Technologie napędzające rozwój HCI

Sukces HCI wynika z połączenia kilku kluczowych technologii:

• Software-defined storage (SDS) – wirtualizacja lokalnych dysków w jednym klastrze pamięci, automatyzacja provisioning’u i balansowania obciążenia, możliwość dodawania całych węzłów w celu zwiększenia pojemności i mocy obliczeniowej.
• Wirtualizacja – abstrakcja funkcji obliczeniowych i sieciowych, umożliwia współdzielenie zasobów fizycznych, poprawę wykorzystania sprzętu, mobilność aplikacji i zwiększenie bezpieczeństwa danych.
• Serwery x86 – wysokowydajne procesory, duża pamięć operacyjna oraz dyski SSD zapewniające przewidywalną i stabilną wydajność.
• Solid-state storage (SSD) – pamięci flash gwarantujące wysoką przepustowość i niskie opóźnienia, stosowane w macierzach hybrydowych i all-flash dla danych wymagających szybkiego dostępu.
• Sieci wysokiej przepustowości – łączą węzły w klastrze i zapewniają szybki dostęp do aplikacji dla użytkowników, minimalizując opóźnienia i zwiększając liczbę operacji IOPS.

Połączenie tych technologii umożliwia HCI redukcję kosztów infrastruktury, przyspieszenie wdrożeń, poprawę skalowalności i zwiększenie efektywności operacyjnej działu IT.

Dlaczego firmy wybierają HCI?

HCI nie jest przypadkowym wyborem – przedsiębiorstwa decydują się na hiperkonwergencję, aby uprościć zarządzanie, zmniejszyć koszty i zwiększyć niezawodność swoich środowisk IT.

Kluczowe korzyści dla firm korzystających z HCI:

• Uproszczenie zarządzania skomplikowaną infrastrukturą IT, gdyż wszystkie węzły i zasoby działają jak jeden system.
• Łatwiejsze aktualizacje – jeden proces, jedna paczka, jedno narzędzie.
• Redukcja kosztów operacyjnych – mniej sprzętu, niższe zużycie energii, mniejsze wymagania chłodzenia, oszczędność miejsca w szafach serwerowych.
• Wyższa niezawodność i brak pojedynczych punktów awarii.
• Szybsze przywracanie usług po awarii węzła lub dysku.
• Możliwość dynamicznego skalowania infrastruktury w miarę rosnących potrzeb biznesowych.

Firmy, które przeszły na HCI, wskazują także przyspieszenie wdrożeń, lepsze wykorzystanie zasobów oraz łatwość integracji z istniejącymi procesami IT.

Przykłady zastosowań HCI

Hiperkonwergentna infrastruktura sprawdza się w wielu scenariuszach biznesowych, m.in.:

• Konsolidacja środowisk IT – zmniejszenie liczby serwerów i uproszczenie zarządzania.
• Oddziały zdalne i biura terenowe – szybkie, niezawodne wdrożenia w małych lokalizacjach.
• Aplikacje krytyczne dla biznesu – ERP, systemy bazodanowe, SAP HANA, in-memory databases.
• Środowiska DMZ – łatwa separacja zasobów i polityki storage’owe.
• Wysoko wydajne aplikacje – HPC, AI/ML, VDI, analityka i big data.
• Rozbudowane środowiska storage-dense – wymagające dużej pojemności, np. Microsoft SharePoint, Exchange, monitoring wideo, analiza danych.

HCI sprawdza się zarówno w małych i średnich przedsiębiorstwach, jak i w dużych centrach danych, oferując elastyczność i skalowalność w różnych scenariuszach.

Rozwiązania HCI w ofercie Dell Technologies – Dell VxRail

Dell VxRail to flagowe rozwiązanie HCI opracowane wspólnie przez Dell Technologies i VMware. Systemy VxRail są w pełni zintegrowane, przetestowane i zoptymalizowane pod VMware vSAN, zapewniając software-defined storage oraz zarządzanie przez VMware vCenter.

VxRail oferuje trzy główne warstwy oprogramowania:

1. VMware SDDC Technologies – w tym vSphere (wirtualizacja serwerów), vSAN (software-defined storage), vCenter Server (zarządzanie klastrem), VCF Operations (monitoring i planowanie pojemności) oraz vSphere Kubernetes Service (kontenery i Kubernetes). Opcjonalnie można wdrożyć VMware Cloud Foundation, aby utworzyć prywatną chmurę software-defined data center.
2. VxRail HCI System Software – pośrednia warstwa między infrastrukturą a oprogramowaniem chmurowym. Zawiera:
   • VxRail Manager – główne narzędzie administracyjne do zarządzania klastrami, dodawania węzłów, monitorowania systemu i integracji z Dell Secure Connect Gateway.
   • Dell APEX AIOps – zarządzanie chmurowe z analizą predykcyjną i rekomendacjami optymalizacji wydajności oraz dostępności systemu.
   • Backend connectors do vSAN i PowerEdge, umożliwiające automatyzację i orkiestrację klastrów.
   • APIs – umożliwiają pełną automatyzację i integrację z innymi narzędziami IT.
3. Funkcje bezpieczeństwa i ochrony danych – wbudowane na każdym poziomie sprzętu i oprogramowania, w tym vSAN Data Protection, RP4VM, vSphere replication.

Linie serwerów VxRail

Rodzina VxRail oferuje różne linie serwerów (węzłów), z których każda jest zoptymalizowana pod konkretne scenariusze biznesowe i potrzeby wydajnościowe:

• E Series – niskoprofilowe, hybrydowe lub all-flash, idealne dla oddziałów i lokalizacji edge.

• P Series – wydajne 2U, zoptymalizowane dla HPC, AI/ML i krytycznych aplikacji biznesowych.
• D Series – odporne na ekstremalne warunki, rugged, do zastosowań mobilnych, POS, monitoring wideo, GIS.
• S Series – storage-dense, maksymalna pojemność 144 TB na węzeł, idealne dla aplikacji wymagających dużej przestrzeni dyskowej.

Każdy węzeł VxRail można konfigurować pod kątem procesora, pamięci, dysków, sieci i GPU, co pozwala precyzyjnie dopasować system do konkretnych potrzeb obciążenia. Systemy zaczynają się od dwóch węzłów i skalują do 64 węzłów, a rozbudowa odbywa się bez przestojów.

Let’s talk about IT!

Inwestycja w HCI to krok w stronę nowoczesnej, elastycznej i bezpiecznej infrastruktury IT, która wspiera rozwój biznesu i pozwala szybko reagować na zmieniające się potrzeby organizacji. Wdrożenie rozwiązań HCI, takich jak Dell VxRail, umożliwia pełne wykorzystanie potencjału nowoczesnych technologii przy jednoczesnym uproszczeniu operacji i zarządzania środowiskiem IT.