vStack

vStack — инновационная гиперконвергентная платформа от компании ITGLOBAL.COM LABS, выбранная Serverspace в 2019 году, несмотря на то, что на момент выхода на рынок России эта платформа виртуализации только начинала свой путь. Причина выбора в пользу vStack была очевидна — ее гиперконвергентный подход позволил провайдеру сократить расходы на оборудование и упростить управление инфраструктурой, не уступая по производительности знакомым решениям, таким как VMware.

VPS сервер Linux от 430 ₽/месРазверните виртуальный сервер на Linux за 1 минуту
Калькулятор Linux сервераПопробовать

Важно отметить несколько ключевых преимуществ платформы vStack:

• Интегрированное решение: vStack объединяет в себе компоненты vStack OS, vStack Storage, vStack Network и vStack Management в одну гиперконвергентную платформу. Это позволяет управлять всей инфраструктурой через единый интерфейс, что значительно упрощает ее управление и экономит ресурсы на обслуживание.
• Экономическая эффективность: Разработчики могут создать виртуальный Центр обработки данных (ЦОД) на уровне предприятия, используя даже оборудование потребительского класса, без потери производительности. Это открывает новые возможности для экономии средств при построении инфраструктуры.
• Увеличение производительности: Работа в условиях CPU overcommit — одно из сильных преимуществ платформы vStack, позволяющее значительно повысить экономическую эффективность за счет оптимизации использования вычислительных ресурсов.
• Масштабируемость и отказоустойчивость: vStack обеспечивает возможность быстрого масштабирования aинфраструктуры и замены элементов, вышедших из строя, что делает ее идеальным выбором для компаний, стремящихся к высокой доступности и надежности своей IT-инфраструктуры.
• Эффективное использование ресурсов: Снимки виртуальных машин vStack содержат в себе всю необходимую конфигурацию, включая виртуальные сетевые порты, обеспечивая тем самым оптимальное использование ресурсов.
• Экономия средств: Виртуальные машины на платформе vStack доступны клиентам по более привлекательной цене по сравнению с аналогичными решениями на базе VMware, что делает ее экономически выгодным выбором для компаний любого масштаба.

Отличительной особенностью платформы vStack является ее полноценный гиперконвергентный подход. Это означает, что в отличие от интегрированных решений, vStack не привязан к определенным производителям оборудования, что дает пользователям большую гибкость в выборе железа для построения своей инфраструктуры. Таким образом, vStack представляет собой современное и мощное решение для создания и управления виртуальными средами, обеспечивая высокую производительность, экономичность и простоту в управлении.

Гиперконвергентная инфраструктура (HCI) представляет собой инновационное решение в области IT-инфраструктуры, которое объединяет функции вычислений (Software-Defined Computing – SDC), хранения данных (Software-Defined Storage – SDS) и управления сетью (Software-Defined Networking – SDN) в единую платформу. В отличие от традиционных подходов, где каждая из этих функций обычно реализуется на отдельных устройствах или серверах с различными ролями, в HCI все эти функции интегрированы на уровне каждого сервера в составе инфраструктуры

HCI

Гиперконвергентная инфраструктура (HCI) представляет собой современный подход к организации IT-инфраструктуры, где функции вычислений (Software-Defined Computing – SDC), хранения данных (Software-Defined Storage – SDS) и управления сетью (Software-Defined Networking – SDN) сливаются в одно целое. В отличие от старых методов, где каждая из этих функций обычно работает на отдельном оборудовании или серверах с разными функциями, в HCI все эти задачи интегрированы на уровне каждого сервера в составе инфраструктуры.

Классическая инфраструктура: В этой схеме различные функции (вычислительные, сетевые, хранилища) реализованы на отдельном оборудовании или серверах с выделенными ролями. Например, есть отдельные роутеры, коммутаторы, серверы и хранилища данных. Управление каждым из сегментов требует отдельных специалистов и знаний.

Решение гиперконвергентной инфраструктуры: В данной конфигурации все функции (SDS, SDC, SDN) объединены в кластере однородных x86-серверов с дисками. Это приводит к существенному упрощению инфраструктуры, сокращению расходов на оборудование и управление, а также увеличению гибкости и масштабируемости всей системы.

Таким образом, HCI представляет собой эволюцию в области построения IT-инфраструктуры, обеспечивая компактность, гибкость и удобство управления, что делает ее привлекательным выбором для современных организаций, стремящихся к оптимизации своих IT-ресурсов

Ключевые преимущества HCI:

Гиперконвергентная инфраструктура (HCI) предоставляет целый набор преимуществ, которые делают ее предпочтительным выбором для современных организаций:

• Простота инфраструктуры: HCI значительно снижает сложность инфраструктуры за счет интеграции всех функций в единую платформу. В отличие от конвергентной инфраструктуры, где требуется работа с несколькими отдельными устройствами и интерфейсами управления, HCI предоставляет единый интерфейс и API для управления всей инфраструктурой, что упрощает ее эксплуатацию и снижает необходимость в узкоспециализированных специалистах.
• Унифицированность и однородность элементов: HCI обеспечивает однородность элементов инфраструктуры, что делает процесс управления более эффективным и упрощенным. В случае неисправности, замена компонентов становится проще благодаря стандартизированным процедурам и отсутствию необходимости в сложных диагностических процессах.
• Использование любого доступного оборудования: HCI не связана с конкретными вендорами оборудования, что позволяет использовать различное аппаратное обеспечение, включая даже потребительское. Это открывает новые возможности для экономии средств на оборудовании и упрощает процесс замены компонентов.
• Экономия на оборудовании: Благодаря возможности использования потребительского оборудования и горизонтально-масштабируемых решений, HCI позволяет существенно снизить затраты на оборудование. Это особенно актуально для тестовых сред и проектов, не требующих высокой степени резервирования.
• Управление через единый интерфейс: Единый интерфейс управления HCI позволяет обслуживать всю инфраструктуру с помощью одного опытного специалиста, что упрощает процесс управления и снижает затраты на персонал.

Таким образом, HCI обеспечивает не только технические преимущества, но и значительные экономические и организационные выгоды для предприятий любого масштаба.

Архитектура vStack

Архитектура vStack представляет собой инновационное решение, объединяющее три ключевых компонента — Software Defined Storage (SDS), Software Defined Networking (SDN) и Software Defined Computing (SDC) — в единое кластерное пространство на базе серверов. Вот основные характеристики и особенности каждого компонента:

Программно-определяемые вычисления (SDC):

Слой SDC реализован на базе гипервизора второго типа, обеспечивая высокую степень виртуализации вычислительных ресурсов.
Поддерживается спецификация virtio для сетевых портов, дисков и другой периферии, обеспечивая гибкость и эффективность в работе с различным оборудованием.
Платформа поддерживает различные операционные системы, включая FreeBSD, различные дистрибутивы Linux (OEL, CentOS, Ubuntu, Debian) и Windows 2019/2022.
Для облачных образов доступны инструменты cloud-init для Unix-систем и cloud-base для Windows, обеспечивающие кастомизацию гостевых ОС и быструю инициализацию.
Облачные образы (cloud images):

• Возможность лимитировать производительность сетевого порта и дисков в реальном времени, что позволяет эффективно управлять ресурсами и гарантировать их доступность для всех виртуальных машин.
  Автоматическое распределение квантов CPU в зависимости от степени overcommit, утилизации узла и нагрузки конкретной ВМ, что позволяет максимально эффективно использовать ресурсы и добиться высокой производительности.
  Снимки виртуальных машин содержат их конфигурацию, включая сетевые порты и IP-адреса, что упрощает управление и восстановление в случае необходимости.
  Таким образом, архитектура vStack обеспечивает высокую производительность, гибкость и простоту в управлении, делая платформу идеальным выбором для построения современной и надежной инфраструктуры облачных вычислений.

Автономный механизм бюджетирования квантов vCPU в vStack заслуживает отдельного упоминания, поскольку позволяет добиться экономической эффективности в слое SDC до 900%. Этот инновационный подход позволяет оптимизировать использование ресурсов и максимально эффективно распределять вычислительные мощности между виртуальными машинами, что становится возможным благодаря уникальному гипервизору bhyve, обеспечивающему низкий показатель CPU Overhead, всего лишь 2-5%.

Хранилище данных в vStack, основанное на технологии ZFS, предоставляет разнообразные функции, включая компрессию, дедупликацию, контроль целостности, создание клонов и снимков, а также автоматическое восстановление данных. В системе хранения используются пулы и узлы кластера, где каждый пул содержит диск от каждого узла. Для обеспечения надежности рекомендуется использовать избыточность N+2 или более. В случае аварии система автоматически переключает ресурсы, обеспечивая непрерывную работу и безопасность данных.

Таким образом, vStack предоставляет уникальные возможности для оптимизации ресурсов, обеспечивая высокую производительность, надежность и удобство в управлении инфраструктурой.

Программно-определяемое хранилище (SDS)

Хранилище данных, определяемое программно (SDS), в рамках vStack, использует в своей основе технологию ZFS.

Возможности SDS включают в себя возможности по компрессии и дедупликации данных, обеспечению внутренней целостности данных, созданию клонов и снимков, а также функции самовосстановления данных и гарантии транзакционной целостности.

Ограничения в объеме хранилища (pool/filesystem) включают в себя размер до 1 зеттабайта, а также неограниченное количество файловых систем и блочных устройств.

Схема пятиузлового кластера визуализирует вертикальные контейнеры, представляющие пулы, и горизонтальные узлы кластера. Каждый пул включает в себя диск из каждого узла, при этом избыточность (redundancy) пула всегда соответствует избыточности кластера.

Хранилище данных в vStack, основанное на технологии ZFS, предоставляет разнообразные функции, включая компрессию, дедупликацию, контроль целостности, создание клонов и снимков, а также автоматическое восстановление данных. В системе хранения используются пулы и узлы кластера, где каждый пул содержит диск от каждого узла. Для обеспечения надежности рекомендуется использовать избыточность N+2 или более. В случае аварии система автоматически переключает ресурсы, обеспечивая непрерывную работу и безопасность данных.

Таким образом, vStack предоставляет уникальные возможности для оптимизации ресурсов, обеспечивая высокую производительность, надежность и удобство в управлении инфраструктурой.

Программно-определяемая сеть (SDN)

Сеть, определенная программно (SDN) в vStack, предлагает три способа создания виртуальных сетей: VLAN, VXLAN и GENEVE (собственная реализация). Это обеспечивает широкие возможности для конфигурации сетевой инфраструктуры в соответствии с требованиями конкретной среды. Независимо от способа реализации, сеть может быть настроена как изолированная, обеспечивая отдельные виртуальные сети для различных приложений или клиентов, так и маршрутизированная, обеспечивающая связь между различными сегментами виртуальной инфраструктуры.

Каждый узел виртуальной сети оперирует на распределенном свитче, являющемся опорным элементом сетевой структуры vStack. Обозначенный на диаграмме темно-синим прямоугольником, этот свитч подчеркивает свою ключевую роль и центральное место в сетевой архитектуре. Разработанные внутренние механизмы, такие как реализация виртуальной сети, внедрение свитча в экосистему netgraph и улучшения в сетевом стеке, успешно прошли тщательные испытания и активно используются в промышленной эксплуатации с сентября 2020 года на многочисленных кластерах. Это подтверждает высокую надежность, эффективность и готовность данных решений к применению в разнообразных сценариях использования и рабочих средах.

• Собственный MTU для каждого экземпляра сети, что позволяет оптимизировать производительность и эффективность передачи данных.
• Возможность настройки сетей как маршрутизируемых или изолированных, обеспечивая гибкость в развертывании и управлении сетевыми ресурсами.
• Поддержка jumbo frames, что позволяет передавать более крупные пакеты данных, увеличивая пропускную способность сети и снижая нагрузку на нее.
• Поддержка TSO/GSO (TCP Segmentation Offload / Generic Segmentation Offload), оптимизирующая процесс сегментации данных для более эффективной передачи через сеть.
• Поддержка path MTU discovery “из коробки”, обеспечивающая автоматическое обнаружение оптимального размера MTU для каждого соединения.
• Лимиты программно-определяемой сети включают:До 65536 виртуальных сетей.
• До 1 048 576 портов на свитче одного хоста.
• Пропускная способность виртуального порта составляет 22 GBps / 2.5Mpps.
• Таким образом, SDN в vStack обеспечивает высокую гибкость, производительность и надежность сетевой инфраструктуры, делая ее идеальным выбором для различных сценариев использования в облачных средах и промышленных кластерах

Как развивается vStack

В новой версии vStack v.2.1 внедряются существенные функциональные улучшения и расширенные возможности:

• Миграция активных виртуальных машин: Появляется возможность переноса активных нагрузок с одного сервера на другой без остановки работы, обеспечивая непрерывный доступ к системам для пользователей, аналогично функции vMotion в VMware.
• Полноценное клонирование виртуальных машин: Реализуется мгновенное создание копий виртуальных машин любого объема, опираясь на ресурсы кластера.
• Поддержка сетей на основе GENEVE: Интеграция открытой технологии, соответствующей стандарту, для более гибкого и эффективного управления сетями.
• Поддержка функциональности EDGE в графическом интерфейсе: Внедрение программного маршрутизатора EDGE-роутера, обеспечивающего доступ виртуальных машин к внешним сетям и наоборот через графический интерфейс.
• Поддержка VM ballooning: Внедрение механизма оптимизации использования оперативной памяти виртуальных машин, который позволяет эффективно управлять ресурсами и улучшить производительность.
• Поддержка QinQ (802.1ad): Добавляется возможность работы с вложенными виртуальными сетями для более гибкой конфигурации и управления сетевой инфраструктурой.
• Повышение производительности: Проводятся улучшения в слое хранения и вычислений для повышения производительности и эффективности работы инфраструктуры.

Лицензирование

Важным аспектом лицензирования vStack является его доступность по двум моделям: сервисной (OPEX) и on-premise (CAPEX), что предоставляет клиентам выбор и гибкость в оплате и управлении расходами. Также доступна опция Managed vStack, предоставляющая удаленное администрирование от вендора для клиентов, не имеющих собственного IT-персонала.

Вы всегда можете воспользоваться услугой Managed vStack, предоставляемой поставщиком. Если в вашей компании нет подходящего сотрудника для администрирования, мы готовы взять на себя эту роль и обеспечить эффективное управление вашей инфраструктурой.

Арендовать сервер с виртуализацией vStack можно в панели управления Serverspace