تاريخ النشر: 12 فبراير 2024
المشاركون Josh Schneider، وIan Smalley
البنية التحتية فائقة الارتباط (HCI) هي نهج معرف بالبرامج للبنية التحتية لمركز البيانات يستخدم المحاكاة الافتراضية لدمج مكونات الحوسبة والشبكات والتخزين في نظام واحد تديره طبقة برامج مراقب الأجهزة الافتراضية (Hypervisor).
في حين أن مركز البيانات التقليدي سيستخدم قطعًا مختلفة من الأجهزة لوظائف مختلفة، تستخدم الأنظمة فائقة الارتباط الأجهزة الافتراضية (VM) لإنشاء ملخصات لكل عنصر ضروري، وكل هذا في أجهزة متاحة تجاريًا. وبهذه الطريقة، يمكن لحلول البنية التحتية لتقنية المعلومات التي تستخدم الارتباط الفائق تبسيط العمليات للحصول على بديل محلي وعالي الأداء وفعال من حيث التكلفة يناسب مراكز البيانات التقليدية و/أو الحوسبة السحابية العامة.
للحصول على فهم أفضل للبنية التحتية فائقة الارتباط، من المفيد مقارنة الاختلافات بين HCI والبنية التحتية المتقاربة (CI):
البنية التحتية المتقاربة
للجمع بين ميزات الحوسبة والشبكات والتخزين في نظام واحد يمكن إدارته، تقوم مراكز البيانات التي تستخدم منهجية متقاربة بدمج عناصر مختلفة مثل الخوادم والتخزين والشبكات في حلول فريدة تمت هندستها مسبقًا تتكون من أجهزة معيارية أو مصممة لهذا الغرض.
تعمل أنظمة CI على تبسيط النشر والإدارة مقارنة بالأنظمة غير المتقاربة ولكنها تفشل في الاستفادة الكاملة من المحاكاة الافتراضية للبرامج. وعلى الرغم من الجمع بين بعض عناصر البنية التحتية المتقاربة، إلا أن هذه الأنظمة ماتزال تحتاج إلى عدة أجزاء من أجهزة الفريدة (والتي يمكن أن تكون متخصصة ومكلفة) ودعم تقنية المعلومات لدمج وإدارة النظام بالكامل.
البنية التحتية فائقة الارتباط
تخطو الأنظمة فائقة الارتباط خطوة إلى الأمام نحو التقارب. فبدلاً من دمج عناصر مختلفة من الأجهزة المتخصصة، تنشئ الأنظمة فائقة الارتباط إصدارات افتراضية من كل عنصر من عناصر مركز البيانات (الحوسبة والتخزين والشبكات) داخل خادم x86 server.
يوفر حل البنية التحتية فائق الارتباط إمكانية الوصول إلى الإدارة وأتمتة الموارد من خلال طبقة برمجية تُعرف باسم مراقب الأجهزة الافتراضية (hypervisor) - وهو نظام واحد قادر على دمج جميع العناصر الافتراضية في منصة فائقة الارتباط واحدة.
تساعد منصة IBM Storage® Fusion في تمكين المنظمات من تحقيق خفة حركة السحابة الأصلية والسرعة التي تسعى إليها، مع التخفيف من المخاطر المرتبطة بإدخال التقنية الجديدة.
اشترك في الرسائل الإخبارية من IBM
تستخدم كل من البنية التحتية فائقة الارتباط (HCI) والأشكال التقليدية للبنية التحتية لتقنية المعلومات مثل البنية التحتية المتقاربة (CI) والبنية التحتية غير المتقاربة عناصر مختلفة لتمكين عمليات الأعمال السلسة. ومع ذلك، بينما تستخدم نماذج البنية التحتية السابقة عناصر أجهزة مادية مختلفة لإنجاز مهام مختلفة، تقوم أجهزة HCI بإنشاء ملخصات افتراضية لكل عنصر داخل قطعة واحدة من الأجهزة. وصُممت طاقة أجهزة HCI وتخزينها وسعتها لتكون قابلة للتوسع، حيث يمكن توسيع HCI لزيادة إجمالي موارد البنية التحتية أو التوسع لزيادة أداء العناصر الفردية داخل قطعة واحدة من الأجهزة.
تعمل HCI على محاكاة عناصر البنية التحتية التقليدية مثل عناصر الحوسبة والشبكات والتخزين، كما يضيف بعض العناصر الجديدة لتمكين الارتباط الفائق. وفيما يلي عناصر البرامج الرئيسية لـ HCI:
- مراقب الأجهزة الافتراضية (Hypervisor): مراقب الأجهزة الافتراضية هو طبقة برمجية متخصصة تدير أحمال التشغيل الخاصة بالأنظمة فائقة الارتباط من خلال إنشاء أجهزة افتراضية (VM)، والتي تعمل بوصفها تمثيلات رقمية لعناصر الأجهزة الفريدة.
- العقد: في بيئة HCI، تكون العقدة عبارة عن وحدة قائمة بذاتها تضم موارد الحوسبة والتخزين والشبكات. وتعمل العقد معًا لإنشاء بنية تحتية افتراضية موحدة لتقنية المعلومات.
- الحوسبة: تشغل عناصر الحوسبة الأجهزة الافتراضية والتطبيقات داخل المنصات فائقة الارتباط..
- الشبكات المعرفة بالبرامج: يستخدم عنصر الشبكات في كل عقدة الشبكات المعرفة بالبرامج (SDN) لتمكين الاتصال بين العقد وتسهيل نقل البيانات داخل HCI.
- التخزين المعرف بالبرامج (SDS): تعمل وحدات التخزين المعرفة بالبرامج (SDS) على تلخيص التخزين المادي الأساسي لعناصر مركز البيانات ومحاكاته افتراضيًا، مما يلغي الحاجة إلى مصفوفات تخزين متخصصة والسماح بتقسيم أكثر كفاءة لإجمالي موارد التخزين، سواء باستخدام محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة التقليدية (SSD) أو التخزين السريع للذاكرة غير المتطايرة (NVMe).
على الرغم من أن البنية التحتية فائقة الارتباط (HCI) قد لا تكون مناسبة لكل تطبيق، إلا أنها تقدم كثير من الميزات مقارنةً بالأنواع التقليدية للبنية التحتية لتقنية المعلومات. والجدير بالذكر أن HCI تزيد من كفاءة تقنية المعلومات من خلال تجميع الموارد تلقائيًا وتخصيص تلك الموارد ديناميكيًا حسب الحاجة. ومن خلال الأتمتة، يمكن أن يساعد HCI في تقليل العبء عن فرق تقنيات المعلومات والتخلص من العمليات المنعزلة أو اليدوية. وتتضمن بعض المزايا الإضافية التي تقدمها HCI ما يلي:
حلول HCI قابلة للتطوير بطبيعتها ويمكن توسيع نطاقها رأسيًا أو توسيع نطاقها أفقيًا، مما يسمح للمنظمات بإضافة عقد كاملة أو زيادة موارد الحوسبة أو الشبكات أو التخزين لتلبية متطلبات أحمال التشغيل المتطورة واحتياجات العمل المتغيرة.
ومن خلال مركزية تكرار البيانات، توفر حلول HCI مرونة أفضل وأمانًا للبيانات من خلال الأتمتة. وتعمل HCI على تحسين سرعات التعافي من الكوارث وتقليل فترة التعطل.
تقدم HCI عدة طرق لخفض التكاليف من خلال تبسيط البنية التحتية لمركز البيانات بدون أجهزة HCI المتخصصة، مما يقلل من التكلفة الإجمالية للملكية (TCO) والنفقات التشغيلية.
وتستخدم HCI الأتمتة لتبسيط التزويد والإدارة، مما يقلل العبء على فرق تقنية المعلومات.
تتجنب HCI تحديات توافق الأجهزة من خلال دمج جميع عناصر مركز البيانات الرئيسية في نظام مركزي.
توفر القوة التحويلية للبنية التحتية فائقة الارتباط (HCI) ميزات محتملة كبيرة لعدد كبير من القطاعات. يمكن تطبيق HCI، وهي شكل قابل للتكيف بدرجة كبيرة من البنية التحتية لتقنية المعلومات، عبر مجموعة واسعة من التطبيقات كما أنها تناسب معظم المنظمات التي تحتاج إلى حل تقنية معلومات سريع وفعال وقابل للتوسع قادر على التعامل مع أحمال التشغيل الثقيلة وكميات كبيرة من تخزين البيانات. بدءًا من عمليات الحكومة والخدمة المدنية إلى الأشغال العامة والمرافق واسعة النطاق، ومن التعاملات التجارية الدولية إلى البحث العلمي المتقدم، فإن القدرة على تبسيط البنية التحتية بكفاءة مع استيعاب النمو التنظيمي جعلت HCI خيارًا رائدًا لمجموعة متنوعة من حالات الاستخدام.
في مجال الرعاية الصحية الصعب، أصبحت HCI حجر الزاوية في البنية التحتية لمركز البيانات الحديثة والمحسنة. ومن خلال تقارب الأنظمة المتباينة، تبسط HCI إدارة السجلات الصحية الإلكترونية مع ضمان الامتثال في بيئة تنظيمية صارمة. وتجعل أنظمة HCI حماية بيانات المريض الحساسة أبسط، مع تسهيل تخزين هذه البيانات والوصول إليها. وفيما يتعلق بالمؤسسات التعليمية التي تدرس مجال الطب، تتيح HCI للطلاب وأعضاء هيئة التدريس والباحثين الوصول السلس إلى بيئات التعلم الافتراضية المدعومة ببنية تحتية عالية الأداء.
وفي أماكن أخرى، برزت HCI أيضًا بوصفها مورد قيم في قطاع الخدمات المالية عالي المخاطر. وبفضل قابليتها للتوسع وسرعتها، تستفيد المؤسسات المالية من HCI لنشر التطبيقات الهامة بسرعة، بما في ذلك المنصات المصرفية عبر الإنترنت وأنظمة التداول وأدوات إدارة المخاطر. وفي حين أن توسيع نطاق الأشكال التقليدية للبنية التحتية يمكن أن يؤدي إلى زيادة التكاليف من حيث المال والوقت، فإن HCI يُعزز الكفاءة التشغيلية لقابلية التوسع السريع دون أجهزة باهظة الثمن ومصممة لهذا الغرض.
البيع بالتجزئة هو قطاع آخر يستفيد من HCI في دمج عدد من الأنظمة المتباينة. حيث يتيح تخصيص الموارد الديناميكي لبنية HCI لتجار التجزئة إمكانية إدارة المهام المعقدة ديناميكيًا مثل إدارة المخزون وإدارة علاقات العملاء (CRM) وإدارة سلسلة التوريد، بالإضافة إلى دمج العمليات التجارية التقليدية عبر الإنترنت. وبفضل قوة HCI، يمكن لتجار التجزئة تقديم تجارب عملاء مخصصة بشكل أفضل لتحويل مزيد من المبيعات بكفاءة مع تقليل الجهد والطاقة المهدرة.
أثبتت HCI أيضا أنها ذات قيمة عالية في قطاع التصنيع، حيث يعد تبسيط المهام الصعبة مثل الإنتاج وإدارة المخزون والخدمات اللوجستية ميزة مرحب بها. وتوفر HCI للمصنعين حلاً محسنًا يوفر زيادة في كفاءة استخدام الموارد والقدرة وقابلية التوسع ويُناسب تمامًا ظروف السوق المتقلبة.
بالإضافة إلى هذه القطاعات الرئيسية، تتفوق الطبيعة المتنوعة لبنية HCI في عدد من تطبيقات الأعمال الحديثة التي لا تعتمد على قطاع معين والتي توفر قيمة عبر كثير من أنواع الصناعات المختلفة. وتتضمن بعض تطبيقات الأعمال العامة التي تستفيد من قدرة HCI على التكيف الفعال ما يلي:
- البنية التحتية لسطح المكتب الافتراضي (VDI): إن الطبيعة الفعالة والقابلة للتوسع التي تميز بنية HCI تجعلها الخيار الأفضل لعمليات نشر VDI، حيث تُعد HCI خيارًا شائعًا لـ VDI لتحسين تجربة المستخدم النهائي وتبسيط توفير سطح المكتب الافتراضي .
- تطبيقات عالية الأداء: تم تصميم أنظمة HCI لاستيعاب أحمال التشغيل الأكثر تطلبًا. وتستفيد المهام التي تتطلب أجهزة عالية الأداء - مثل تحليلات البيانات أو عمليات المحاكاة المتقدمة - من قدرة HCI على توفير موارد حوسبة وتخزين مرنة.
- حوسبة الحافة: تعد HCI المدمجة والقابلة للتوسع والافتراضية بطبيعتها مناسبة تمامًا لتطوير البنية التحتية حوسبة الحافة، والتي تسعى إلى تقليل زمن الانتقال من خلال معالجة الخدمات السحابية بشكل أقرب فعليًا من المستخدم النهائي الفعلي.
- البيئات متعددة الأوساط السحابية: يتوافق دمج عناصر HCI بشكل كبير مع البيئات السحابية المختلفة مما يسمح للمنظمات باعتماد استراتيجية سحابة هجينة تتضمن البنية التحتية للسحابية الخاصة المحلية وخدمات السحابة العامة.
يمكنك تسريع الوقت المناسب للقيمة من خلال الاستفادة من البنية التحتية السحابية الأصلية لتطبيقاتك على الأجهزة الافتراضية والحاويات على منصة Red Hat OpenShift.
توفر حلول التخزين المعرّف بالبرامج (SDS) أساس التخزين المرن الذي تحتاج إليه في التحوّل الرقمي والتقنية السحابية الهجينة وغيرهما.
على مدار أكثر من ثلاثة عقود، وثقت المؤسسات في نظام IBM AIX لتشغيل تطبيقاتها الأكثر أهميةً في مهامها الحيوية. يعزز AIX على خوادم Power الابتكار من خلال قدرات السحابة الهجينة والبرمجيات مفتوحة المصدر التي تساعدك على تطوير تطبيقات حديثة ونشرها في بيئة آمنة ومرنة.
تعرّف على المزيد عن VMware، وبرامج المحاكاة الافتراضية، والأجهزة الافتراضية، وكيف أنها جميعًا جزء أساسي من البنى التحتية فائقة الارتباط بتقنيات المعلومات في كثير من الشركات.
تعرّف على كيفية استخدام مراقب الأجهزة الافتراضية لإدارة الأجهزة الافتراضية وتمكين تشغيل مثيلات متعددة من أنظمة التشغيل على نفس موارد الحوسبة الفعلية.
اكتشف كيف يساعد استخلاص موارد الحوسبة من الخوادم الفعلية من خلال المحاكاة الافتراضية للخادم في تسريع توفير الخدمات وتحسين استخدام النظام وتقليل نفقات الأجهزة.
اكتشف سبب تحول كثير من المنظمات إلى البنية التحتية فائقة الارتباط (HCI) لتبسيط عمليات مركز البيانات وتحسينها بشكل كبير وتحقيق تخفيضات في النفقات الرأسمالية (capex) لكثيرٍ من حالات الاستخدام.
يشير مصطلح تخزين البيانات إلى الوسائط المغناطيسية أو الضوئية أو الميكانيكية التي تسجل المعلومات الرقمية وتحفظها من أجل العمليات الجارية أو المستقبلية.
تمكّن المحاكاة الافتراضية من تقسيم موارد الأجهزة في حاسوب واحد - المعالجات والذاكرة والتخزين وغيرها - إلى عدة حواسيب افتراضية تسمى أجهزة افتراضية (VM).