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Armazenamento hiperconvergente
O que é armazenamento hiperconvergente?
Publicado em: 13 de fevereiro de 2024
Colaboradores: Josh Schneider, Ian Smalley
O armazenamento hiperconvergente é uma abordagem à arquitetura de armazenamento de dados na qual os recursos de armazenamento definidos por software são agrupados e gerenciados dentro de uma infraestrutura hiperconvergente (HCI).
As matrizes e componentes de armazenamento tradicionais usados em data centers exigem um gerenciamento de armazenamento separado, o que geralmente resulta em particionamento excessivo e alocação ineficiente de recursos. Como alternativa, o armazenamento hiperconvergente integra todo o armazenamento diretamente ao stack da HCI, juntamente com funções de computação e rede. Por meio da virtualização, a HCI desvincula os recursos de armazenamento de partes individuais de hardware, tornando o armazenamento hiperconvergente muito mais flexível e escalável do que as soluções de armazenamento tradicionais.
Descubra como uma arquitetura definida por software oferece maior valor, seja implementada como software, como conjunto ou como infraestrutura hiperconvergente.
Infraestrutura convergente versus infraestrutura hiperconvergente
Para entender melhor o armazenamento hiperconvergente, é útil comparar as diferenças entre a infraestrutura convergente (CI) e a infraestrutura hiperconvergente (HCI).
O que é infraestrutura convergente?
Os data centers construídos com uma metodologia de infraestrutura convergente integram vários componentes, como servidores, armazenamento e rede, em soluções pré-projetadas singulares. Esses sistemas usam dispositivos de hardware modulares para incorporar funcionalidades de computação, rede e armazenamento em um sistema gerenciável. O armazenamento de dados real é tratado por redes de área de armazenamento (SAN), armazenamento conectado à rede (NAS) e módulos de armazenamento de conexão direta (DAS).
Os sistemas de CI simplificam a implementação e o gerenciamento em comparação com sistemas não convergentes, mas não conseguem aproveitar ao máximo a virtualização de software, pois o armazenamento de um determinado dispositivo ainda está vinculado ao hardware subjacente.
O que é infraestrutura hiperconvergente?
Os sistemas hiperconvergentes levam a convergência um passo adiante. Não apenas integrando componentes de hardware, mas também abstraindo-os em armazenamento definido por software (SDS), a infraestrutura hiperconvergente pode agrupar e compartilhar com mais eficiência os recursos de armazenamento hiperconvergente em toda a rede de área de armazenamento virtual (vSAN). Essa abstração efetivamente desvincula o armazenamento para criar um pool de armazenamento compartilhado que seja flexível, econômico e ágil.
Uma solução de infraestrutura hiperconvergente oferece acesso de administrador e automação de recursos por meio de uma camada de software conhecida como hipervisor, um sistema único capaz de integrar todo o armazenamento disponível em todos os componentes do data center em uma plataforma hiperconvergente.
Como o software de HCI não requer dispositivos HCI especializados e é executado em hardware comum com alta disponibilidade, tanto os fornecedores de HCI quanto as equipes de TI reconhecem o armazenamento hiperconvergente como uma maneira econômica de expandir os recursos de armazenamento de dados.
Componentes-chave do armazenamento hiperconvergente
O armazenamento hiperconvergente é um elemento de um sistema hiperconvergente. Para entender como o armazenamento hiperconvergente se encaixa em um data center hiperconvergente, vamos dar uma olhada nos principais componentes da infraestrutura hiperconvergente.
Aendo a chave para o armazenamento hiperconvergente, o SDS abstrai e virtualiza o armazenamento físico subjacente dos componentes do data center, eliminando a necessidade de matrizes de armazenamento especializadas e permitindo um particionamento mais eficiente do total de recursos de armazenamento.
Um hipervisor é uma camada de software especializada que gerencia as cargas de trabalho de sistemas hiperconvergentes criando virtual machines (VMs), que funcionam como representações digitais de componentes de hardware exclusivos.
Dentro de um ambiente de HCI, um nó é uma unidade autônoma que inclui recursos de computação, armazenamento e rede. Os nós trabalham juntos para criar uma infraestrutura de TI unificada e virtualizada.
Os componentes de computação executam VMs e aplicativos dentro de plataformas hiperconvergentes.
O componente de rede de cada nó usa a rede definida por software (SDN) para permitir a comunicação entre os nós e facilitar a transferência de dados dentro da HCI.
A infraestrutura hiperconvergente (HCI) oferece várias vantagens na economia de custos e melhoria de desempenho:
- Escalabilidade: o armazenamento hiperconvergente é extremamente simples de escalar, permitindo que as organizações comecem com qualquer número de nós e adicionem ou subtraiam nós sem dificuldades à medida que suas demandas de carga de trabalho evoluem.
- Proteção de dados: as soluções de HCI normalmente oferecem maior resiliência e segurança de dados por meio de backups de capturas instantâneas automatizados e redundâncias. No caso de falha de hardware, a HCI pode reparticionar rapidamente o armazenamento hiperconvergente para restaurar dados perdidos e reduzir o downtime.
- Gerenciamento simplificado: a HCI simplifica o gerenciamento do data center para equipes de TI e administradores, ao combinar o controle total do sistema em um único dashboard unificado.
- Economia de custos: os sistemas hiperconvergentes oferecem uma variedade de benefícios de economia, desde o uso de hardware comum de alta disponibilidade até a otimização de despesas operacionais.
- Alto desempenho: os sistemas de armazenamento hiperconvergentes são competentes para aproveitar dispositivos de armazenamento de alta velocidade, como unidades de estado sólido (SSDs), para alocação rápida e responsiva de recursos, mesmo durante casos de uso altamente exigentes, como a operação da infraestrutura de área de trabalho virtual (VDI).
Embora a hiperconvergência seja, em geral, uma maneira eficaz de otimizar as operações de TI para obter eficiência e escalabilidade, há algumas desvantagens a serem analisadas ao considerar o armazenamento hiperconvergente:
- Incompatibilidade do fornecedor: embora a HCI não exija hardware especializado e possa ser executada em servidores X86 padrão do setor, muitas soluções de fornecedores de HCI tendem a prender os consumidores em seus próprios ecossistemas específicos e murados. No entanto, também existem muitos fornecedores cujos produtos não estão bloqueados se a compatibilidade for uma prioridade ao considerar uma solução hiperconvergente.
- Desempenho especializado: geralmente considera-se que o desempenho aprimorado é um grande benefício da hiperconvergência; no entanto, para algumas cargas de trabalho específicas, como computação de alto desempenho (HPC) e inteligência artificial (IA) generativa, o armazenamento hiperconvergente pode não ser a melhor escolha. Alguns fornecedores de HCI oferecem soluções exclusivamente personalizadas, mais bem projetadas para realizar determinadas tarefas exigentes, mas essas soluções especializadas geralmente têm custos mais elevados.
- Migração: o armazenamento hiperconvergente oferece muita flexibilidade dentro de um sistema hiperconvergente. No entanto, as organizações que desejam migrar de uma HCI posteriormente podem encontrar desafios específicos ao migrar para um tipo diferente de arquitetura.
- Capacidade: embora não seja verdade para todos os nós hiperconvergentes, alguns nós só podem ser escalados verticalmente e não foram projetados para serem expandidos. Em termos práticos, adicionar mais armazenamento também pode exigir a adição de mais computação e rede, já que muitas soluções de HCI não são compatíveis com matrizes de armazenamento tradicionais adicionais.
A seguir estão apenas alguns dos principais casos de uso do armazenamento hiperconvergente.
Enquanto os serviços de computação em nuvem pública, como os oferecidos por provedores como IBM, Amazon Web Services (AWS), Microsoft ou Dell, oferecem soluções de armazenamento escaláveis, o armazenamento hiperconvergente oferece uma excelente alternativa para organizações que procuram investir em sua própria nuvem privada ou alternativas de nuvem híbrida.
Para organizações em crescimento que desejam estabelecer uma nova filial, o armazenamento hiperconvergente oferece mais recursos com um espaço menor no local.
O armazenamento hiperconvergente torna muito mais fácil para as organizações fazer backup e armazenar seus dados, tornando as soluções de infraestrutura hiperconvergentes ideais para a recuperação de desastres.
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