การเชื่อมโยงระบบไฮเปอร์-คอนเวอร์จ กับ เว็บ-สเกล

สตอเรจแห่งอนาคต การเชื่อมโยงของไฮเปอร์-คอนเวอร์เจนซ์ กับ เว็บ-สเกล

“ทำไมไฮเปอร์คอนเวอร์เจนซ์ จึงต้องการ เว็บ-สเกล”

โดย: ทวิพงศ์ อโนทัยสินทวี

ผู้จัดการ นูทานิกซ์ (ประเทศไทย)

ระบบต่างๆ ที่เป็นไฮเปอร์-คอนเวอร์จ กำลังเป็นเรื่องที่พูดคุยกันในวงกว้างเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ทั้งในสื่อต่างๆ และกลุ่มนักวิเคราะห์ ผู้ผลิตสตอเรจรายใหญ่ของโลกต่างกำลังพูดถึงการเปลี่ยนไปใช้ระบบไฮเปอร์-คอนเวอร์จ (การผสานรวมการประมวลผลและระบบสตอเรจไว้ด้วยกัน) ซึ่งเป็นรูปแบบใหม่ที่สมบูรณ์สำหรับโครงสร้างพื้นฐานที่นูทานิกซ์ได้เคยแนะนำไว้เมื่อสองสามปีที่ผ่านมา

ไฮเปอร์-คอนเวอร์เจนซ์ แตกต่างอย่างสิ้นเชิงกับโซลูชั่นโครงสร้างพื้นฐานสถาปัตยกรรมดั้งเดิมแบบสามระดับ (three-tier) ซึ่งยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายในดาต้าเซ็นเตอร์ทุกวันนี้ ไฮเปอร์-คอนเวอร์เจนซ์ เป็นรูปแบบสถาปัตยกรรมสำหรับโครงสร้างพื้นฐานไอทีที่รวมการประมวลผลและการจัดเก็บข้อมูลไว้ด้วยกันเป็นแพ็คเกจเดียวอยู่ในเซิร์ฟเวอร์ขนาดเล็ก ซึ่งโดยทั่วไปเป็นสถาปัตยกรรมแบบ x86

โครงสร้างระบบไฮเปอร์-คอนเวอร์จ เป็นระบบแบบกระจาย (distributed systems) อยู่แล้วในตัวของมันเอง การสร้างโซลูชั่นไฮเปอร์-คอนเวอร์จ ประกอบด้วย เซิร์ฟเวอร์แบบ x86 ที่มีโปรเซสเซอร์หรือหน่วยประมวลผล หน่วยความจำ และสตอเรจ (รวมถึงแฟลช) ลูกค้าใช้งานโซลูชั่นเหล่านี้ได้ด้วยการซื้อเซิร์ฟเวอร์ลักษณะนี้หลายๆ ตัว หรือหลายๆ โหนด แล้วเชื่อมต่อทุกตัวเข้าไปยังเน็ตเวิร์คสวิตซ์แบบมาตรฐานทั่วๆไป

รูปภาพที่ 1: สเกล-อัพ สตอเรจ ในสถาปัตยกรรมดั้งเดิมแบบสามระดับ (three-tier)

การกระจายงานของระบบไฮเปอร์-คอนเวอร์จ ต้องคำนึงถึงพื้นฐานในการจัดเก็บข้อมูลว่าทั้งในส่วนของข้อมูล และเมทาดาต้า (Metadata) จะถูกจัดเก็บและเข้าถึงอย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร ในระบบสตอเรจแบบดั้งเดิมที่เป็น สเกล-อัพ (Scale-Up) นั้น ข้อมูลทั้งหมดจะถูกเก็บไว้ในฮาร์ดดิสก์จำนวนมากที่เชื่อมต่ออยู่ถัดจากชุดควบคุมการจัดเก็บข้อมูลคู่หนึ่ง (Controllers) ตัวควบคุมเหล่านี้ทำหน้าที่จัดการกับข้อมูลที่ถูกเขียนและอ่านทั้งหมด ตลอดจนการดูแลจัดการงานด้านอื่นๆของสตอเรจ เช่น การขจัดข้อมูลซ้ำซ้อน การบีบอัดข้อมูล และการทำสแน็ปชอต

รูปภาพที่ 2 : ข้อมูลที่อยู่ในระบบไฮเปอร์-คอนเวอร์จต่างๆ

ระบบไฮเปอร์-คอนเวิร์จ จะกระจายข้อมูลไปยังหลายๆ โหนด ซึ่งมีชุดควบคุมการจัดเก็บข้อมูลของใครของมัน จะเห็นได้ว่าเป็นการทำงานที่ตรงกันข้ามกับระบบแบบรวมศูนย์สตอเรจ ที่การทำงานต้องพึ่งพาชุดควบคุมการจัดเก็บข้อมูลเพียงไม่กี่ตัว ยังผลให้เกิดข้อจำกัดในการขยายตัวในอนาคต และเป็นจุดที่ถ้าหากเกิดความเสียหายใดๆ ขึ้นอาจก่อให้เกิดผลกระทบในวงกว้างกับเซิร์ฟเวอร์จำนวนมากที่แชร์ใช้สตอเรจอยู่ร่วมกัน

ด้วยเหตุนี้ จึงมีการนำสถาปัตยกรรมแบบเว็บ-สเกลเข้ามาใช้ บริษัทต่างๆ เช่น Facebook, Google และ Amazon ได้สร้างสถาปัตยกรรมโครงสร้างพื้นฐานแบบกระจายขนาดใหญ่ ซึ่งมีความสามารถในการเพิ่มทรัพยากรในโครงสร้างพื้นฐานได้อย่างรวดเร็วเมื่อต้องการ โดยที่ระบบไม่หยุดชะงักเลย และสามารถบริหารจัดการงานที่เพิ่มมากขึ้นได้ ด้วยผู้ดูแลระบบเพียงไม่กี่คน

ในการสร้างระบบแบบกระจายต่างๆ เหล่านี้ บริษัทที่กล่าวข้างต้นเป็นผู้บุกเบิกการเปลี่ยนแปลงทั้งวิธีการซื้อ การปรับใช้ การจัดการ และการปรับขนาดโครงสร้างพื้นฐาน ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นเรื่องของเว็บ-สเกล   หลักการของเว็บ-สเกล คือการทดลองและทดสอบกฎเกณฑ์ต่างๆ ในการสร้างระบบแบบกระจายอย่างเหมาะสม

สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญต่อลูกค้าที่เป็นองค์กรด้านไอทีอย่างไร ระบบไฮเปอร์-คอนเวอร์จต่างๆ มีความเฉพาะตัวและไม่เหมือนกัน หากองค์กรกำลังมองหาระบบไฮเปอร์-คอนเวอร์จเพื่อใช้ลดความซับซ้อนของศูนย์ข้อมูลและปรับขนาดโครงสร้างพื้นฐานขององค์กร องค์กรต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าโซลูชั่นที่เลือก ใช้หลักการและสถาปัตยกรรมแบบเว็บ-สเกล อาจมีคำถามที่เกิดขึ้นตามมา เช่น

1. คุณสามารถเริ่มใช้งานด้วยโหนดเพียงไม่กี่ตัว แล้วค่อยๆ เพิ่มขึ้นทีละโหนดเมื่อต้องการ ได้หรือไม่?
2. ข้อมูลที่กระจายไปทั่วทุกโหนดในคลัสเตอร์ก็เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาของการอ่านหรือเขียนข้อมูลจากจุดๆ เดียวหรือไม่?
3. โหนดทั้งหมดในคลัสเตอร์มีส่วนในการให้บริการอินพุต/เอ้าท์พุต โดยที่ไม่มีโหนดใดโหนดหนึ่งถูกจำกัดเรื่องการส่งผ่านข้อมูล หรือกลายเป็นคอขวดใช่หรือไม่?
4. เมทาดาต้า (Metadata) ถูกจัดเก็บ และกระจายอยู่ทั่วทุกโหนดในคลัสเตอร์เพื่อรองรับการขยายระบบในอนาคตโดยไม่มีข้อจำกัดใช่หรือไม่? หรือจำเป็นต้องมีเครื่องใดเครื่องหนึ่งในคลัสเตอร์ที่ต้องทำหน้าที่ในการจัดเก็บเมทาดาต้าซึ่งจะทำให้เกิดข้อจำกัดในการขยายเพิ่ม และลดประสิทธิภาพการทำงานหรือไม่?
5. โหนดทั้งหมดมีส่วนในการทำงานของสตอเรจเหมือนๆ กัน เช่น การขจัดข้อมูลซ้ำซ้อน และการบีบอัดข้อมูลทั่วทั้งคลัสเตอร์ เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในการทำงาน โดยใช้ซีพียูทั่วทั้งระบบ ใช่หรือไม่?ษ
6. คลัสเตอร์สามารถทนทานต่อความล้มเหลวของโหนดแต่ละตัวหรือของส่วนประกอบต่างๆ โดยไม่ส่งผลกระทบกับข้อมูล และสร้างความเสียหายให้กับข้อมูลใช่หรือไม่? ประเด็นนี้เป็นพื้นฐานสำคัญขององค์กรที่จะต้องทำงานตลอดเวลา
7. ถ้าโหนดตัวใดตัวหนึ่งใช้งานไม่ได้ โหนดที่เหลือจะมีส่วนช่วยในกระบวนการกู้คืนเพื่อเร่งการฟื้นฟูข้อมูล และเรียกคืนสถานะเดิมให้เป็นไปอย่างรวดเร็วใช่หรือไม่?

การคาดการณ์ตลาดไพรเวทคลาวด์และพลับลิคคลาวด์ในอีก 5 ปี และ 10 ปี ข้างหน้า

ไพรเวทคลาวด์และพลับลิคคลาวด์ในอีก 5 ปี

ฮาร์ดแวร์

• ผู้ให้บริการคลาวด์เพียงไม่กี่รายที่เป็นบริษัทที่ใช้ระบบไฮเปอร์-สเกล จะเป็นผู้ควบคุมส่วนแบ่งตลาด พวกเขาจะยังคงพัฒนาสถาปัตยกรรมของตนเอง และสร้างแรงกดดันไปยังผู้ผลิต และให้บริการฮาร์ดแวร์ เพื่อทบทวนบทบาทของฮาร์ดแวร์ที่จะต้องง่ายขึ้น, การสร้างแพลตฟอร์มแบบเปิด, ฮาร์ดแวร์ที่สามารถปรับเปลี่ยนทรัพยากรได้ตามความต้องการ (custom pods) และรวมถึงเซิร์ฟเวอร์ที่ต้องมีจำนวนคอร์ที่มากขึ้น บริษัทเหล่านี้จะเป็นทัพหน้าในการเปลี่ยนแปลงด้านไอที

• สำหรับผู้ให้บริการคลาวด์หลัก ฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนจะสร้างภาระและต้นทุนในการขยายตัวในอนาคต ดังนั้นการตัดสินใจของผู้ให้บริการเหล่านี้จะพิจารณาจากการที่ว่า เขาควรจะสร้างโซลูชั่นโครงสร้างพื้นฐานของตัวเองบนพื้นฐานของซอฟต์แวร์ระบบเปิด เช่น OpenStack Swift/Ceph ดี หรือจะซื้อโซลูชั่นแบบครบวงจรต่างๆ ที่รวมหลักการทำงานของเว็บ-สเกลไว้ด้วย ไม่ว่ากรณีใด คลาวด์ในอนาคตจะเป็นฮาร์ดแวร์ที่หาได้ง่าย พร้อมใช้ และทำงานร่วมกับซอฟต์แวร์ที่มีความชาญฉลาด โดยไม่ต้องกังวล และลดปัญหาเกี่ยวกับการผูกขาดของฮาร์ดแวร์รายใดรายหนึ่งหรือการใช้ฮาร์ดแวร์สำหรับงานประเภทใดประเภทหนึ่งเท่านั้น

ซอฟต์แวร์

• แอพพลิเคชั่นแบบเว็บ-สเกลต่างๆ ที่สร้างอยู่บนแพลตฟอร์มแบบสเกล-เอาท์ จะกลายเป็นเรื่องธรรมดา และถูกใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นอุตสาหกรรมด้านการรักษาพยาบาล และการวิจัยทางการแพทย์ อุตสาหกรรมการผลิต การค้าปลีก และการศึกษา แอพพลิเคชั่นต่างๆ ที่เกิดจากคลาวด์เหล่านี้ จะพัฒนาความยืดหยุ่นของโครงสร้างพื้นฐานคลาวด์สาธารณะ รวมทั้งการจัดการภายในของไพรเวทคลาวด์ที่สร้างขึ้นด้วยสถาปัตยกรรมแบบสเกล-เอ้าท์ ให้สามารถจัดการกับความต้องการที่ไม่แน่นอนของลูกค้า และเพื่อทำการตัดสินใจในเรื่องที่ข้อมูลมีความสำคัญ

• แม้แต่แอพพลิเคชั่นพร้อมใช้แบบดั้งเดิมต่างๆ ก็จะได้รับการออกแบบใหม่ ให้สามารถปรับขนาดได้ตามต้องการ เราจะเริ่มเห็นบริษัทฯ ต่างๆ เช่น ไมโครซอฟต์ นำสถาปัตยกรรมแบบสเกล-เอาท์มาใช้ ในอีก 5 ปีแนวทางใหม่ในการออกแบบซอฟต์แวร์นี้จะเป็นบรรทัดฐาน และโบกมือลากับระบบเสมือนที่ใหญ่โต และสร้างขึ้นมาทำงานบนโครงสร้างพื้นฐานแบบสเกล-อัพ

• ดาต้าเซ็นเตอร์ที่ควบคุมด้วยซอฟต์แวร์ (software-defined datacenter) จะเป็นที่แพร่หลาย และแม้แต่บริการด้านไอทีและดาต้าเซ็นเตอร์แบบดั้งเดิม เช่น ระบบความปลอดภัย และการเข้ารหัส การจัดการและการโยกย้ายข้อมูล จะอยู่ในรูปแบบบริการที่ขับเคลื่อนด้วยซอฟต์แวร์ การตอบสนองแบบเรียลไทม์จากทุกที่ในดาต้าเซ็นเตอร์ หรือเมื่อแอพพลิเคชั่นต้องการ

• การนำข้อมูลมาใช้ให้เกิดประโยชน์สูงสุดเพื่อให้เข้าใจ, เข้าถึง และคาดการณ์สภาพแวดล้อมของระบบคลาวด์ จะผลักดันนวัตกรรมในการพัฒนาระบบระบบปัญญาประดิษฐ์ (AI) และการเรียนรู้ของเครื่องคอมพิวเตอร์เพื่อก่อให้เกิดประสิทธิภาพการดำเนินงานของระบบคลาวด์ที่ดีขึ้น

การพัฒนาและการทำงานในองค์กร

• ลูกค้าระดับองค์กรสามารถใช้บริการของพลับลิคคลาวด์ทำให้เกิดการทำงานแบบ “Think Globally and Consume Locally” กล่าวอีกนัยหนึ่ง องค์กรต่างๆ จะสามารถวางแผนและจัดการเวิร์กโหลดของพวกเขาบนพลับลิคคลาวด์ทั่วโลก ในขณะที่ใช้ประโยชน์จากความยืดหยุ่นที่ผู้ให้บริการคลาวด์มีให้ เพื่อเก็บข้อมูลของตนไว้ในประเทศหรือภูมิภาคของตน ซึ่งมีกฎระเบียบข้อบังคับที่จำกัดการเคลื่อนไหวของข้อมูลข้ามเขตแดนของประเทศ

• เนื่องจากโครงสร้างพื้นฐานได้รับการผสานรวม เป็นการทำงานแบบอัตโนมัติ และใช้งานง่าย ซึ่งช่วยทำลายข้อจำกัดในการดูแลจัดการแบบแยกเป็นส่วนๆ ความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านในเรื่องของสตอเรจ เน็ตเวิร์กกิ้ง และเวอร์ชวลไลเซชั่น จะกลายเป็นบทบาทของผู้ดูแลทั่วๆ ไป แม้ว่าทีมต่างๆ ที่ดูแลด้านการสำรองข้อมูล การรักษาความปลอดภัย และอื่นๆ จะยังคงมีอยู่ แต่จะเชื่อมประสานการทำงานกันได้ดีขึ้น และมีความคล่องตัวมากขึ้นกว่าเดิม

• บริการคลาวด์แบบเฉพาะเจาะจงในแต่ละอุตสาหกรรม เช่น สำหรับบริการด้านการเงิน ภาครัฐ และการรักษาพยาบาล จะรับมือกับข้อกำหนดด้านกฎระเบียบที่เฉพาะเจาะจงของแต่ละอุตสาหกรรมได้ ในขณะเดียวกันก็ยังนำเสนอรูปแบบทางธุรกิจต่างๆ ที่ปรับให้เหมาะสมอย่างเฉพาะเจาะจงให้ตรงกับความต้องการของพวกเขาด้วย

• ในอีก 5 ปีข้างหน้า ความกังวลด้านความปลอดภัยและความเป็นส่วนตัวบนคลาวด์จะลดลงอย่างมากหรือได้รับการแก้ไขแล้วเสร็จ

ไพรเวทคลาวด์และพลับลิคคลาวด์ในอีก 10 ปี

ภายในเวลาอีก 10 ปี จะไม่มีการพูดถึงคลาวด์อีก กล่าวอีกนัยหนึ่งพลับลิคคลาวด์จะเป็นที่แพร่หลายและสมบูรณ์แบบถึงจุดที่โครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีจะเป็นทรัพยากรที่มองไม่เห็นเหมือนการได้มาและใช้กระแสไฟฟ้า อุปสรรคต่างๆ ระหว่างพลับลิคคลาวด์และไพรเวทคลาวด์ เช่น การเข้ากันไม่ได้ของไฮเปอร์ไวเซอร์และคอนเทนเนอร์จะหมดไป นอกจากนี้ข้อมูลและการบริการต่างๆ จะสามารถส่งผ่านไปมาระหว่างระบบคลาวด์ต่างๆ ได้อย่างราบรื่น

ด้วยนวัตกรรมเหล่านี้ และการมีส่วนร่วมกับผู้ให้บริการคลาวด์รายใหญ่ๆ ของโลก นูทานิกซ์ป็นผู้นำด้านวิวัฒนาการคลาวด์ทั้งในปัจจุบันและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อผลักดันอนาคตของคลาวด์ต่อไป

 ———– ———- ———- ———-

เกี่ยวกับนูทานิกซ์

นูทานิกซ์เป็นผู้ให้บริการเว็บ-สเกล ที่ผสานรวมโครงสร้างพื้นฐานด้านไอทีสำหรับองค์กรขนาดกลางและขนาดใหญ่ด้วยแพลทฟอร์มการประมวลผลที่ขับเคลื่อนด้วยซอฟต์แวร์ ที่ผสานรวมการประมวลผลและระบบสตอเรจเข้าเป็นหนึ่งโซลูชั่นเพื่อผลักดันให้เกิดการใช้งานอย่างเรียบง่ายในศูนย์ข้อมูล ลูกค้าสามารถเริ่มต้นใช้เทคโนโลยีนี้ได้จากเซิร์ฟเวอร์จำนวนน้อย และขยายไปได้จนถึงระดับพันเซิร์ฟเวอร์ ทั้งยังสามารถคาดการณ์ประสิทธิภาพที่จะได้รับ และเงินลงทุนหรือค่าใช้จ่าย ด้วยสิทธิบัตรด้านการขยายของข้อมูลและการบริหารระดับผู้ใช้บริการ นูทานิกซ์นับเป็นพิมพ์เขียวสำหรับผู้ต้องการใช้งานแอพพลิเคชั่นให้ได้ประโยชน์สูงสุด และในโครงสร้างพื้นฐานที่ขับเคลื่อนด้วยนโยบาย ร่วมเรียนรู้นูทานิกซ์เพิ่มเติมได้ที่ www.nutanix.com หรือติดตามได้ที่ Twitter @nutanix