Strutture iperconvergenti: cosa sono, trend, applicazioni e le 5 soluzioni top

In questo articolo parleremo della struttura iperconvergente, vedremo cos’è l’iperconvergenza, come funziona, gli ambiti applicativi, e abbiamo deciso di fornirvi le 5 soluzioni top riguardo le infrastrutture iperconvergenti.

Cos’è l’iperconvergenza

Secondo la definizione, col termine iperconvergenza ci si riferisce a infrastrutture IT che combinano in un’unica appliance gli elementi dello storage, elaborazione e networking, aggiungendovi un layer di virtualizzazione e l’orchestrazione unificata. Le strutture iperconvergenti si possono tranquillamente definire come l’attuale tappa di un articolato processo di semplificazione, ammodernamento e incremento di agilità all’interno dei data center: dalle infrastrutture legacy, contraddistinte dalla separazione fisica e logica delle singole componenti, si è passati dapprima ai cosiddetti sistemi integrati, poi a quelli convergenti e infine agli iper-convergenti, la cui principale differenza rispetto alla soluzione precedente, già contraddistinta dall’integrazione funzionale e dalla governance centralizzata (una sola console di controllo), consiste nell’utilizzo di tecnologie commodity anziché proprietarie, con un ulteriore – e benefico – effetto sui costi.

L’interesse delle aziende nei confronti delle infrastrutture iperconvergenti cresce a ritmi sostenuti: secondo MarketsAndMarkets, il mercato globale delle soluzioni HCI (Hyper Converged Infrastructures) passerà rapidamente dai 4.1 miliardi di dollari del 2018 ai 17.1 miliardi del 2023, con u

n CAGR del 32,9% durante il periodo considerato. Piuttosto semplice intuirne i motivi: l’impiego di soluzioni iperconvergenti massimizza l’efficienza dell’infrastruttura e il livello di performance, semplifica il processo d’acquisto, offre scalabilità grazie alla semplice aggiunta o riduzione di moduli, semplificazione gestionale e di deployment delle applicazioni, riduzione degli sprechi di capacità e banda e una tangibile riduzione nei costi di fornitura e di assistenza, poiché tutta l’infrastruttura, integrata in un unico chassis, fa capo ad un solo vendor. Inoltre, la completa virtualizzazione delle risorse fa sì che tali dispositivi manifestino concretamente il concetto di Software-Defined Data Center (SDDC) e che siano il punto di partenza, il basamento stabile su cui realizzare applicazioni di cloud privato e ibrido.

Che cos’è una struttura iperconvergente

Il termine “convergenza” indica il punto in cui due o più elementi si uniscono e lo stesso avviene per le infrastrutture, per cui diversi componenti IT vengono uniti nello stesso pacchetto.
L’iperconvergenza consiste in un’evoluzione della convergenza e rappresenta un approccio nuovo in grado di fornire un ambiente virtuale completo e più efficace, grazie a un processo di semplificazione.

In pratica tutti i servizi vengono gestiti da una sola applicazione, cioè da una singola interfaccia unificata; il tutto senza che l’utente abbia bisogno di avere specifiche competenze per affrontare tutte le informazioni di cui si trova a disporre.
L’iperconvergenza è quindi una sorta di infrastruttura software-defined che si avvale di un sistema che separa le diverse operazioni dall’hardware, facendole poi convergere, per l’appunto, a livello di hypervisor in un singolo blocco, cioè in un sistema unificato.
Una struttura iperconvergente è quindi costituita da macchine virtuali gestite per mezzo di hypervisor, storage software defined e connettività di rete software defined.

Come funziona l’iperconvergenza

Una piattaforma iperconvergente è costituita da quattro componenti software perfettamente integrati:

• Virtualizzazione dello storage
• Compute virtualization
• Virtualizzazione del networking
• Funzionalità di gestione avanzate (come l’automazione).

Il funzionamento dell’iperconvergenza si basa su una nuova intelligenza software, tale per cui server, storage e software di virtualizzazione convergono in un unico oggetto o sistema. Questo prende il nome di appliance ed è gestito da un unico programma.
In questo modo un intero data center viene semplificato creando un nodo che può essere gestito attraverso un’unica interfaccia utente molto più facile da usare e più intuitiva.
In parole povere, il software di virtualizzazione analizza le risorse sottostanti, raggruppandole per poi assegnarle, tramite un’allocazione dinamica, alle applicazioni in esecuzione su macchine virtuali.
Ogni struttura iperconvergente è flessibile e si basa esattamente sulla possibilità di aggiungere nodi al sistema base. Questo fondamentale concetto è detto anche scalabilità.

Le caratteristiche della struttura iperconvergente

Le caratteristiche tipiche delle strutture iperconvergenti sono:

• consolidamento delle funzioni di un data center (compute, storage, networking) all’interno di una sola appliance,
• virtualizzazione completa,
• management unificato e utilizzo di componenti hardware standard (x86), così da offrire scalabilità, flessibilità ed elevate prestazioni con investimenti che, rispetto a un tempo, possono essere anche estremamente contenuti.

Nella sua configurazione standard, un’infrastruttura iperconvergente è un unico chassis che comprende: hardware x86, switch di rete, dispositivi di storage e il software HCI, ovvero l’hypervisor. In alcuni casi, lo storage è un box esterno o è basato su cloud, ma fa comunque parte del pool di risorse virtuali condivise.

Il mercato propone diverse tipologie di soluzioni iperconvergenti: molti vendor offrono soluzioni complete hardware e software, ma è anche frequente la fornitura del solo comparto software, che poi viene integrato all’interno di architetture di riferimento certificate, tramite reseller o system integrator.

Ambiti applicativi della struttura iperconvergente

Una volta compresa la definizione e le funzionalità di un sistema iperconvergente, è possibile comprenderne i numerosi vantaggi e capire come e dove applicarlo.

Uno degli ambiti più comuni in cui i sistemi convergenti trovano applicazione è quello dei data center. Infatti, quando si parla di consolidamento di sistemi esistenti o di creazione di nuovi data center, si pensa subito a come questi si possono integrare nelle componenti IT già esistenti, facilitando lo sviluppo delle applicazioni già aggiornate.

In questo caso si parla di fast storage e questo può essere sfruttato anche dalle applicazioni legacy.

Se invece si parla di applicazioni per un pubblico più ampio e non di nicchia, queste sono caratterizzate da turnover e provenienti dall’insourcing di dati. Questi servizi sono l’ideale per essere portati su infrastrutture iperconvergenti, avendo inoltre la caratteristica di ottenere una gestione centralizzata. In questo modo si facilita il controllo delle risorse pur mantenendole a livello locale, velocizzando le relative configurazioni.

Un’architettura di questo tipo, così agile e dinamica, è indispensabile oggigiorno e questo appare ancora più evidente nel caso della mobility. Infatti, le nuove applicazioni su smartphone e tablet richiedono molte risorse. La richiesta degli utenti è sempre su standard elevati che richiedono una navigazione fluida e senza intoppi con app efficienti che gestiscono un’elevata quantità di dati multimediali.

Inoltre, quando si parla di mobilità ci si riferisce anche ai tradizionali spazi di lavoro che diventano virtuali, pur con la continua necessità per l’utente di ritrovare file, applicazioni e strumenti che gli permettano di essere sempre operativo.
In tutti questi settori l’iperconvergenza può aiutare a semplificare, riducendo la complessità.

L’infrastruttura iperconvergente è vantaggiosa per gli uffici remoti, i deployment in piccoli datacenter e in cloud privati, per i test di sviluppo e le applicazioni di edge computing.

Differenza tra struttura iperconvergente e convergente

A differenza delle strutture tradizionali, in quelle iperconvergenti tutti gli elementi sono correlati in un solo quadro comune (appliance), pur rimanendo indipendenti gli uni dagli altri.

Questi vengono gestiti dal fornitore di sistema che li coordina per ottenere un’interazione fluida, così da non doversi occupare di adeguare di volta in volta i singoli componenti hardware. In questo modo i sistemi convergenti risultano essere più ordinati.

I sistemi di iperconvergenza collocano così i diversi componenti hardware nelle diverse camere che allo stesso tempo riescono a connettersi tra loro.

Essendo però elementi indipendenti, non è possibile procedere con un upgrade semplicemente accoppiando le estensioni e sarà necessario adattare l’intero hardware, proprio come nei sistemi tradizionali.

I principali benefici dell’iperconvergenza

I principali benefici dell’iperconvergenza rispetto all’architettura tradizionale sono:

• maggiore efficienza dell’IT: si eliminano i processi manuali e la necessità di competenze operative separate. Ora esiste un unico team IT convergente che può gestire le risorse;
• storage migliore: le strutture iperconvergenti necessitano di storage standard e non di soluzioni networking costose e realizzate su misura. Inoltre sarà possibile espandere lo storage in un secondo momento senza interrompere le attività, oltre a non essere più dipendente da soggetti venditori esterni;
• scalabilità: rispetto ai sistemi tradizionali, i tempi di risposta sono di gran lunga inferiori e le prestazioni nettamente migliori. Come già detto, la scalabilità orizzontale e verticale è maggiore rispetto ai vecchi sistemi e permette così di soddisfare esigenze specifiche.

Si capisce bene che con un sistema vecchio stampo la gestione che si necessita deve essere continua, altrimenti non si potrebbe lavorare con fluidità e una volta stabilito questo sistema, sarà molto difficile cambiarlo essendo rigido e con componenti molto costosi. Inoltre questa struttura è molto sensibile ai cambiamenti e ciò implica un continuo lavoro di manutenzione da parte degli amministratori.

I vantaggi dell’HCII sistemi iperconvergenti consentono di gestire in modo ottimale un’infrastruttura complessa, velocizzando il flusso di lavoro a livello virtuale e riducendone la complessità a vantaggio di una ritrovata efficienza. Tutto questo con costi relativamente contenuti.
In generale, un’infrastruttura convergente consente la gestione centralizzata degli ambienti virtuali usando una sola interfaccia e riducendo le attività complesse. In questo modo tutti i servizi accessori di acquisizione, supporto e distribuzione vengono semplificati.
L’approccio scalabile, tale per cui è possibile aggiungere nodi al sistema, è in sostanza un approccio modulare espandibile che trova facilmente applicazione in moltissimi ambiti lavorativi, e non solo, aprendo le porte al futuro.
Scendendo nel dettaglio, appare evidente che i principali punti su cui soffermarsi nel momento in cui si valuta di sostituire un’infrastruttura tradizionale con una iperconvergente sono:

• Costi ridotti: le infrastrutture iperconvergenti o software defined sono più economiche dei loro corrispettivi hardware perché vengono eseguite su server commerciali e non appliance specializzate e molto più costose. Si dice inoltre che hanno un footprint ridotto, poiché un unico server può gestire molteplici funzioni. In questo modo si riduce l’hardware fisico necessario e si implementa il consolidamento delle risorse, con conseguente risparmio economico.
• Scalabilità e flessibilità: l’iperconvergenza permette di espandere le risorse in base alle specifiche esigente a cui si va incontro in un preciso istante, senza dover acquistare componenti aggiuntive e solo tramite l’aggiunta di nodi per aumentarne la potenza.
• Gestione semplificata: questa è essenzialmente la prerogativa di un’infrastruttura iperconvergente, che diventa facilmente utilizzabile anche da utenti non specializzati. Gli strumenti di gestione sono comuni a tutte le componenti dell’infrastruttura e non è necessario, quindi, rivolgersi a team di specialisti esterni, riducendo così i costi.
• Implementazione rapida: l’architettura iperconvergente è preinstallata quindi già pronta all’uso, oltre al fatto che l’intero ambiente IT è espandibile e aggiornabile all’infinito senza dover chiedere alcuna autorizzazione di sistema.

Struttura iperconvergente: le funzionalità distintive

Stante la matrice comune, ovviamente non tutte le soluzioni HCI sono identiche: cambiano le configurazioni hardware (CPU, RAM e storage, in alcuni casi anche la GPU per accelerazione grafica), ma soprattutto differisce l’architettura software che, di fatto, integra tutte le funzionalità gestionali di un data center. Di seguito, le funzionalità distintive:

• Gestione integrata: una sola console per tutto – La gestione centralizzata e unificata è una caratteristica portante dei sistemi iperconvergenti. Tutte le risorse, indipendentemente dalla loro ubicazione fisica, vengono gestite da un’unica console, accelerando al massimo ogni attività di configurazione.

• Automazione avanzata – L’automazione è un elemento fondamentale della SDDC (Software-Defined Data Center) e quindi dell’iperconvergenza. Essendo un unico pool di risorse virtualizzate, il controllo del data center, le configurazioni e il provisioning delle risorse è completamente automatizzato via software.
• Funzionalità native di Data Management – Le funzionalità di Data Management fanno parte del DNA delle soluzioni iperconvergenti: queste vanno dalla compressione e deduplica dei dati al backup/restore, dalla replica geografica al disaster recovery. Nelle soluzioni iperconvergenti, backup e disaster recovery sono, appunto, funzionalità native.

Le 5 soluzioni top di strutture iperconvergenti

In questa parte dell’articolo abbiamo deciso di inserire le 5 soluzioni TOP per strutture iperconvergenti, queste soluzioni sono state scelte tenendo conto dei vantaggi che portano alle aziende.

Acropolis OS 5.11 (AOS)

La soluzione Nutanix è un punto di riferimento nel mondo delle infrastrutture iperconvergenti, al punto da occupare il primo posto tra i leader del Magic Quadrant di Gartner (Q1, 2019). Nata come appliance, la soluzione Nutanix è progressivamente evoluta fino a diventare uno stack software completo ed estremamente versatile, in quando in grado di operare su hardware diversi. La flessibilità, che si manifesta appunto nell’impiego di server e hypervisor di vendor differenti, è infatti riconosciuta come un punto di forza della piattaforma, così come la completezza funzionale e anche il costante incremento nel tasso d’adozione, che porta alla creazione di un’ampia community di utenti e di partner.

• Compatibile con soluzioni di virtualizzazione VMware, Microsoft o Citrix
• Semplicità One-click
• Funzionalità di automazione avanzata con Nutanix Prism
• Sicurezza avanzata: backup e ripristino nativi
• Soluzioni integrate di continuità aziendale
• Ampia disponibilità di piattaforme hardware Nutanix, OEM e di terze parti

SimpliVity

La soluzione HPE SimpliVity è una struttura iperconvergente che unisce componenti IT e servizi dati in un’unica soluzione ‘all-flash’ integrata. La soluzione HPE rientra nei leader di questo mercato, nonostante venga offerta solo su hardware della stessa azienda: tra i suoi benefici, la semplicità gestionale, la capacità di gestire con efficienza i dati in realtà multi-sito e funzionalità molto avanzate di deduplica e compressione dei dati, nonché di backup/ripristino e disaster recovery. Alla soluzione HPE vengono inoltre associati benefici quali la semplicità gestionale, la provenienza da un vendor maturo e presente in tutto il mondo nonché la disponibilità della soluzione con costi “a consumo”.

• Elevate prestazioni delle applicazioni grazie allo storage all-flash e memorizzazione cache in-tier
• Semplicità ed efficienza operativa: fino al 91% del tempo liberato per altri progetti
• Backup e ripristino delle VM in pochi secondi
• Resilienza: il sistema tollera diversi malfunzionamenti senza perdita di dati con 2 soli nodi
• Disaster Recovery rapido, automatizzato e multi-sito
• Visualizzazione globale dei data center da 1 sola interfaccia

ESXi, vSAN, vCenter Server

L’approccio all’iperconvergenza di VMware (vSAN) consta di tre componenti: l’hypervisor ESXi, integrato nella soluzione vSphere, vCenter per la gestione centralizzata e vSAN per la virtualizzazione dello storage. A testimonianza di un ottimo livello di versatilità e diffusione, le soluzioni di VMware possono essere usate con hardware multi-vendor, potendo contare su più di 500 server certificati. Tutti i componenti software per lo sviluppo di strutture iperconvergenti sono racchiusi nella soluzione VMware Cloud Foundation, che semplifica e accelera il deployment e la gestione di cloud ibridi. Inoltre, Gartner sottolinea che la soluzione VCF ‘as-a-service’, ovvero VMware Cloud, sta iniziando a raccogliere importanti consensi. Tra i vantaggi delle soluzioni VMware, le diverse modalità di implementazione e l’ampia gamma di use case già disponibili.

• Virtualizzazione dello storage di classe enterprise grazie a vSAN
• Riduzione costi di storage di almeno il 40% rispetto alle architetture tradizionali
• Elaborazione e storage da una sola piattaforma grazie a vSAN e vSphere
• Funzionalità di sicurezza avanzate potenziate dal Machine Learning (vSphere)

VxRail

VxRail, lanciata inizialmente nel 2016, è un’appliance HCI frutto della stretta collaborazione tra Dell EMC e VMware. VxRail, dispositivo concepito ai fini della modernizzazione del data center, si basa su tecnologia server Dell PowerEdge e su software VxRail, comprensivo dell’hypervisor vSphere di VMware e vSAN come software-defined storage solution. In quanto basato sul portafoglio Dell PowerEdge, VxRail è una linea molto versatile in grado di supportare svariati use case, aziende di diverse dimensioni e ogni genere di applicativo. La soluzione offre inoltre complete funzionalità di protezione dei dati, compressione, codifica e deduplica.

• Basato su tecnologia VMware vSAN e vSphere
• Appliance altamente configurabili a livello hardware
• Investimento ridotto: si può partire con soli 3 nodi
• Semplicità gestionale e operativa
• Completa integrazione nell’ecosistema VMware

HyperFlex

La struttura iperconvergente HyperFlex sono basate sulla tecnologia Cisco UCS (Unified Computing System) e offrono alle aziende estrema flessibilità, adattandosi a ogni carico di lavoro e scenario di utilizzo. Le appliance HyperFlex, introdotte per la prima volta nel 2016, integrano componenti rete, gestione cloud, data/storage management software e hypervisor di terze parti. Tra i sicuri punti di forza della soluzione non solo l’estensione globale del brand, che semplifica ogni attività di supporto, ma anche l’integrazione con Intersight, un cloud service che analizza guasti, consiglia best practice e comportamenti proattivi per la gestione.

• Supporto per diversi hypervisor senza perdita di performance
• Ottimizzazione dinamica dei dati, con funzionalità di compressione e deduplica
• Funzionalità integrate di data management per semplificare la gestione day-by-day
• Ampia disponibilità di modelli a seconda delle esigenze aziendali