В стремительно меняющемся ИТ-ландшафте современности организации сталкиваются с совокупностью тенденций, которые меняют их подход к инфраструктуре — особенно к хранилищам данных. VMware Cloud Foundation (VCF) 9.0 предлагает серьёзные усовершенствования в VMware vSAN 9, соответствующие этим тенденциям и позволяющие предприятиям эффективно, производительно и надёжно удовлетворять современные потребности в хранении данных.

Тенденции отрасли и вызовы для клиентов

Предприятия сталкиваются с быстрыми изменениями как в датацентрах, так и на рынке, и всё чаще становится ясно, что существующие подходы не справляются с новыми задачами — цифровая трансформация становится необходимостью.

Первая ключевая тенденция — рост объёма данных. Данные давно называют «цифровым золотом», ведь они дают конкурентное преимущество за счёт аналитики, новых продуктов и услуг. В дата-центрах особенно быстро растёт объём неструктурированных данных, и общий рост объёма информации остаётся высоким. Стоимость хранения и удержания этих данных — одна из главных проблем. ИТ-отделам необходимы технологии повышения эффективности хранения, такие как дедупликация и сжатие, чтобы снизить совокупную стоимость владения (TCO). Также им нужны хранилища большой ёмкости с низкой задержкой, которые сочетают в себе экономичность и производительность, необходимую для приложений, работающих с этими данными.

Меняется и способ доступа приложений к данным. В организациях стремительно внедряются новые интерфейсы хранения, с помощью которых данные превращаются в источники дохода. Для удовлетворения этих требований предприятия обращаются к объектному хранилищу и высокопроизводительным файловым системам как к основным интерфейсам, особенно для AI-нагрузок. Такие задачи требуют также гибкого управления данными, чтобы обеспечить точность моделей AI и снизить задержки. Сегодня ИТ-отделы используют точечные решения под каждый тип данных, но им гораздо удобнее было бы иметь унифицированную платформу, обеспечивающую простое управление и быструю работу.

Инфраструктурная фрагментация и гибридное облако

Рост объёма данных и внедрение новых интерфейсов усугубляется фрагментацией инфраструктуры, вызванной активным переходом к гибридным облачным стратегиям. По недавнему исследованию компании Broadcom, 92% организаций используют смесь частных и публичных облаков. Это означает, что данные и рабочие нагрузки распределены между локальными датацентрами, периферийными (edge) точками и публичными облаками. В результате появляется множество уникальных архитектур на базе точечных решений, которые трудно масштабировать и поддерживать. ИТ-отделам нужен единый подход к хранению данных и операциям с ними во всех средах, чтобы снизить сложность.

Какие рабочие нагрузки вызывают этот рост данных и требуют новых интерфейсов?

AI-задачи предъявляют совершенно новые требования к инфраструктуре хранения. Как прогнозирующий AI (уже широко используемый), так и генеративный AI (стремительно набирающий популярность) зависят от быстрого и надёжного доступа к огромным объёмам данных. Даже такие специфические рабочие нагрузки, как RAG (Retrieval Augmented Generation), нуждаются в хранилищах с высокой производительностью и низкой задержкой — гораздо выше, чем у традиционных систем на жёстких дисках, где сейчас хранятся многие AI-данные. Более того, AI-среды требуют прямого, высокоскоростного доступа к хранилищам с GPU, в обход узких мест, связанных с CPU, чтобы обрабатывать данные с минимальной задержкой.

Контейнеры, хранилище и скорость разработки

Хотя многие приложения по-прежнему работают в виртуальных машинах, использование контейнеров растёт, особенно в AI-сценариях. Контейнеры по своей природе эфемерны, но используемое ими хранилище должно быть постоянным и отделённым от жизненного цикла контейнера. По мере роста количества контейнеров, управление хранилищем должно происходить на более детализированном уровне — часто на уровне отдельного тома — и быть тесно интегрировано с системой оркестрации контейнеров для быстрой разработки.

В итоге ИТ-отделам необходимы программно-определяемые хранилища, которые масштабируются так же быстро, как контейнеры, и которые можно управлять теми же инструментами и с той же точностью, что и виртуальными машинами. Плюс, они должны предоставлять разработчикам быстрый доступ к инфраструктуре через привычные им инструменты, чтобы ускорить вывод продуктов на рынок.

Устойчивость к киберугрозам

Наконец, киберустойчивость остаётся в приоритете. Программы-вымогатели (ransomware) по-прежнему представляют серьёзную угрозу: в 2023 году две трети организаций подверглись атакам, и более 75% таких случаев сопровождались шифрованием данных. Кибербезопасность регулярно занимает первые места среди главных проблем CIO.

Стратегия хранения данных VMware и современные решения

Видение VMware в области хранения данных в рамках VMware Cloud Foundation заключается в предоставлении полностью интегрированных, унифицированных возможностей хранения в составе программно-определяемого частного облака, охватывающего локальные, периферийные (edge), публичные и суверенные облачные среды. Cтратегия VMware направлена на создание единой, универсальной платформы хранения, поддерживающей как первичные, так и вторичные сценарии использования для различных типов данных и рабочих нагрузок. Эта платформа создаётся с целью упростить операции, повысить безопасность, сократить затраты и ускорить инновации.

Снижение стоимости хранения

VMware уделяет особое внимание снижению затрат, что особенно важно для клиентов. VMware Cloud Foundation включает 1 TiB хранилища vSAN на одно ядро в своей лицензионной модели, что позволило клиентам сократить среднюю стоимость хранения на 30%, а в отдельных случаях — снизить TCO более чем на 40% по сравнению с традиционными массивами с контроллерами.

Дополнительно, VMware снижает расходы за счёт поддержки сертифицированных стандартных серверов: более 500 конфигураций vSAN ReadyNode от 15 OEM-производителей. Это в среднем снижает стоимость хранения на 46% за терабайт. Масштабируемая гиперконвергентная архитектура устраняет неиспользуемую ёмкость, типичную для масштабируемых систем (scale-up), а серверный подход позволяет существенно сократить затраты на поддержку и управление. В итоге заказчики получают высокопроизводительное, устойчивое хранилище для критически важных задач — без высокой стоимости устаревших решений.

С выпуском VCF 9.0 VMware представила глобальную дедупликацию на программном уровне, которая позволяет дополнительно сократить объём хранимых данных вплоть до 8 раз, что особенно актуально при росте объёма информации.

Новая дедупликация vSAN:

• Имеет минимальную нагрузку на CPU
• Работает в фоновом режиме, когда системные ресурсы не загружены
• Охватывает все данные в кластере, а не только данные за одним контроллером, как в традиционных системах
• Масштабируется вместе с кластером, что даёт более высокую эффективность

В будущем VMware планирует дополнительно снижать стоимость хранения за счёт более плотных носителей, соответствующих жёстким требованиям по производительности и задержкам. Совместно с гибкой лицензионной моделью это откроет новые сценарии использования vSAN, включая вторичное хранилище для резервного копирования.

Хранилище с низкой задержкой для AI-нагрузок

AI-задачи предъявляют повышенные требования к инфраструктуре, и vSAN соответствует этим требованиям благодаря архитектуре Express Storage Architecture (ESA) нового поколения. На сегодняшний день vSAN ESA обеспечивает:

• До 300 000 IOPS на узел.
• Постоянную задержку менее 1 мс, даже при пиковых нагрузках.
• Линейный рост производительности и ёмкости по мере масштабирования кластера — в отличие от традиционного хранилища, где масштабируется только ёмкость.
• Гибкость при сбоях: недавние тесты показали на 60% меньшую задержку в аварийных сценариях по сравнению с классическими системами.

В текущем релизе VMware повысила производительность кластеров vSAN до 25% за счёт разделения трафика — теперь можно использовать отдельные сети для вычислений и хранилища. Это не только освобождает пропускную способность для хранилища, но и позволяет использовать существующие инвестиции. Клиенты могут выбрать более дешёвую, низкоскоростную сеть для вычислений, не тратясь на дорогостоящую высокоскоростную сеть для совместного использования вычислительных и хранилищных задач.

В будущем VMware планирует расширить хранилище vSAN с низкими задержками на вторичные сценарии, включая предиктивные и генеративные AI-нагрузки. vSAN будет обладать оптимальным сочетанием высокой ёмкости, низкой задержки и масштабируемости, чтобы точно соответствовать требованиям этих задач.

Программно-определяемое хранилище для любых рабочих нагрузок

VMware vSAN предлагает гибкую, программно-определяемую, масштабируемую архитектуру, позволяющую организациям оптимизировать и расширять объём хранилища по мере необходимости. Клиенты могут масштабироваться линейно или раздельно, начиная с малого и доходя до петабайтового уровня.

С помощью драйвера CSI vSAN поддерживает постоянные тома для контейнерных нагрузок, позволяя разработчикам работать с инфраструктурой VMware через привычные инструменты. Администраторы получают гранулированный контроль и видимость томов контейнеров, воспринимая их как полноправные элементы инфраструктуры. Поскольку vSAN полностью интегрирован с CSI-драйвером, контейнеры могут использовать управление на основе политик хранения, обеспечивая быстрое и масштабируемое развертывание.

Автоматизация VCF

VCF Automation (VCF-A) в VCF 9.0 предоставляет простой способ предоставления томов для различных арендаторов, использующих хранилище как для ВМ, так и для постоянных томов в Kubernetes-среде VMware (VKS).

В будущем VMware планирует развивать многопользовательские сценарии и инфраструктуру как услугу (IaaS), чтобы дать разработчикам быстрый доступ к ресурсам при сохранении корпоративного контроля.

Единая модель управления хранилищем для локальных, периферийных и облачных сред

Для обеспечения последовательности в операциях VMware Cloud Foundation предлагает унифицированную программно-определяемую инфраструктуру во всех средах VMware — в датацентрах, на периферии и в облаках.
VMware сотрудничает с широчайшим кругом облачных партнёров (все крупные гиперскейлеры и сотни региональных провайдеров), чтобы обеспечить единообразный пользовательский опыт, включая управление хранилищем, во всех типах облаков.

VCF 9.0 включает важные инновации в управлении хранилищем:

• Автоматическое развертывание, масштабирование и обновление инфраструктуры на базе vSAN
• Единая консоль для всей VCF-инфраструктуры (vSAN, VMFS, NFS)
• Уведомления о состоянии, рекомендации и пошаговое устранение проблем
• Поддержка мультисайтовых сред для единого мониторинга.

В ближайшее время облачные партнёры внедрят vSAN ESA (Express Storage Architecture) в свои стеки VCF: VMware Cloud Foundation на AWS, Google Cloud VMware Engine и Azure VMware Solution добавят поддержку ESA.

В рамках этой стратегии технология vVols будет выведена из эксплуатации, начиная с VCF/VVF 9.0, и полностью отключена в будущих релизах. vVols не обеспечивают единый операционный подход между локальными, edge и облачными средами, так как не были внедрены большинством публичных и суверенных облачных партнёров.

Их распространённость остаётся низкой (единицы процентов), и они остаются нишевым решением. VMware по-прежнему будет поддерживать внешние хранилища через VMFS и NFS.

Безопасность и киберустойчивость для частного облака

Безопасность и устойчивость — основа vSAN, особенно важная для пользователей VCF. С выпуском vSAN 8.0 появилась новая система моментальных снимков (снапшотов), а в vSAN 8 Update 3 — встроенная защита данных, позволяющая администраторам легко защищать ВМ от случайных или вредоносных действий (например, удаления или атак программ-вымогателей).

Это реализуется через группы защиты, где можно задать, что защищать, как часто и как долго, с поддержкой неизменяемых снапшотов и шифрованием (FIPS 140-3) как для хранимых, так и передаваемых данных.

В VCF 9.0 добавлена репликация vSAN-to-vSAN, основанная на защите данных vSAN. Она позволяет удалённо реплицировать снапшоты на любое хранилище vSAN ESA — как гиперконвергентное, так и разнесённое.

Эта асинхронная репликация:

• Дешевле и быстрее традиционной массивной репликации
• Позволяет восстанавливать отдельные ВМ, а не целые LUN
• Требует меньше места и меньше трафика
• Значительно упрощает восстановление, переключение и возврат свободного места

Также репликация интегрирована с VMware Live Recovery (VLR) для восстановления после кибератак и аварий. VCF 9.0 поддерживает кибервосстановление в изолированную зону внутри локального VCF, что важно для соблюдения требований суверенитета и конфиденциальности данных.

Интеграция vSAN и VLR позволяет хранить длинную историю снапшотов, что критично при атаке с шифрованием, когда приходится откатываться назад до "чистых" копий. Управление и кибервосстановление, и аварийным восстановлением возможно через один VLR-апплаенс, с масштабированием восстановления с помощью кластеров vSAN.

В перспективе будет реализована функция Intelligent Threat Detection — AI/ML-алгоритмы для превентивной защиты, раннего обнаружения и анализа зашифрованных копий.

Унифицированное хранилище для всех типов данных

Клиенты давно хотят единую платформу хранения для всех задач, а не отдельные решения для блочного, файлового и объектного хранилища, что создаёт избыточную сложность. vSAN изначально предлагает блочное хранилище, а с 2019 года — встроенные файловые сервисы. VCF 9.0 расширяет их масштабируемость: теперь до 500 файловых ресурсов на кластер.

В будущем планируется добавление новых встроенных протоколов, ориентированных на высокую пропускную способность и низкую задержку, необходимых для AI-задач.

Взгляд в будущее

VMware vSAN — это интегрированное хранилище для частных облаков, на которое предприятия полагаются при работе с критически важными приложениями. Оно помогает сократить капитальные и операционные издержки, обеспечивая при этом производительность, масштаб и устойчивость, необходимые для современных нагрузок — от облачных приложений до AI-аналитики.

Благодаря единым операциям во всех средах (edge, core, облако) и ведущим в отрасли возможностям киберустойчивости, vSAN становится фундаментом современного частного облака.

VMware продолжает инвестировать в инновации, чтобы:

• Снижать TCO
• Упрощать многосайтовые операции
• Ускорять работу разработчиков
• Масштабировать AI во всей инфраструктуре