HİPER BÜTÜNLEŞİK SİSTEMLER (HYPER CONVERGED INFRASTRUCTURE)

Macar asıllı ABD'li matematikçi ve bilgisayar bilimcisi Von Neumann, (1903 –1957) 2. Dünya savaşı yıllarında askeriye için çalışmış ve askeriye için ilk elektronik hesaplayıcı olan "ENIAC"ı 1945'te savaş sona erene kadar tamamlamıştı. 1956’da ise mainframe dediğimiz ilk bütünleşik sunucu sistemleri ortaya çıkmıştı. Aşağıda şekil 1’de dünyanın ilk mainframe’ini görmektesiniz.

Şekil 1. 1956 ibm 704

1966’larda ilk kez mainframelerde kullanılmaya başlayan sanallaşma teknolojisi, 1990’li yılların sonunda, x86 sistemlerinin ucuzlaması ile birlikte, merkezi sistemlerden dağıtık yapılara ve istemci/sunucu mimarisine geçişlerin hızlanmasıyla ile ortaya çıkan sunucu enflasyonunu yönetmek için tekrar yorumlanmıştır. 2000’li yılların başlarında işletim sistemlerinin üzerine kurulan sanallaştırma yazılımları, 2006’lardan sonra sunucu işletim sistemi (hypervizör) şeklinde kullanıma sunuldu. 2008’lerden sonra Türkiyede de Dünya trendlerine uygun bir şekilde işletme ve kurumlarımız fiziksel sunucu sayılarını ve karmaşıklıklarını azaltarak sanallaştırma sistemlerine geçiş yaptılar. Şekil 2’de sanallaştırma öncesi dönemde hepimize tanıdık gelen veri merkezlerimizin kablo karmaşası görünmekte.

Şekil 2: Sanallaştırma öncesi veri merkezleri

Temelde sanallaştırma bir fiziksel kaynağı birden fazla mantıksal işleme bölerek fiziksel kaynağı daha verimli hale getirmektir. Fiziksel sunucuların sanallaştırmasını, masaüstü sanallaştırma (VDI) ve uygulama sanallaştırma çözümleri takip etti. Şekil 3’de klasik sunucu sanallaştırma mimarisi görünmektedir.

Şekil 3: Sunucu sanallaştırma mimarisi

Sanallaştırma sistemleri birçok karmaşıklığı veri merkezlerinde giderdi. Sunucuların sanallaştırılması ile beraber yazılım tabanlı network çözümleri ve devamında disk sanallaştırma teknolojileri süratle gelişti. Günümüzde ise tüm bu sistemleri sanallaştıran Hiper bütünleşik altyapılar ortaya çıkmış bulunmakta. Hiper-bütünleşik altyapı (Hyper-converged Infrastructure, HCI), geleneksel donanım tabanlı sistemlerin tüm katmanlarını sanallaştıran, yazılım tabanlı bir alt yapıdır. HCI, sanallaştırılmış CPU, sanal yazılım tabanlı depolama (VSAN) ve sanallaştırılmış yazılım tabanlı ağ (software-defined networking) içermektedir. Kısaca Hiper-bütünleşik altyapılar, sunucu, veri depolama ve ağ katmanlarını birleştirir ve sanallaştırır. Geleneksel sistemlerde SAN (storage area network) uzmanı, Storage uzmanı gibi istihdamı çok zor ve pahalı olan personeller ile çalışmak gerekirken Hiper bütünleşik altyapılar bu sistemlerin doğal karmaşıklıklarını ortadan kaldırarak sanallaştırma uzmanlarının tüm sistemi yönetebileceği hale getirmiştir. Şekil 4’de HCI sistemlerinin yönetimden ve yatırımdan tasarruf sağladığı bileşenleri görebilirsiniz.

Sanallaştırma ve hiper bütünleşik sistemler sayesinde;

• İklimlendirme, enerji, yer, bakım ve yönetim açısından kolaylıklar/avantajlar bulunmaktadır.

• Uygulamaların çalışmış oldukları sunucular, disk sistemleri, ağ altyapısı çok daha kolay şekilde tek merkezden izlenebilmekte ve yönetilebilmektedir.

• Tüm bu altyapı sistemlerinde oluşabilecek sorunlar yeni nesil yapay zekâ temelli algoritmalar sayesinde daha önceden fark edilebilmekte, kısa sürede çözülebilmektedir.

• Sunucu üzerinde yapılması gereken işlemci, bellek ve disk artırımı gibi işlemler eskiden haftalar sürerken saniyeler mertebesine indirilmiştir.

• Yeni bir sistem kurulumu eskiden haftalar sürerken, sanallaştırma ve hiper bütünleşik sistemler sayesinde dakikalar mertebesinde yapılabilmektedir.

• Daha az sayıda donanım ve yazılım kullandığından siber güvenlik anlamında yüzey alanı daraltılmaktadır. Hiper bütünleşik sistemlerin kendi içerisinde sağladığı microsegmantasyon özellikleri sayesinde bir sunucu ya da bileşen kurulmadan kural tanımlanmakta ve silindiğinde otomatik kural kaldırılabilmektedir.

• Daha az sayıda donanım ve yazılım kullandığından işletme ve bakım maliyetleri düşmektedir. Yapılan araştırmalara göre geleneksel sistemlere göre ilk yatırım maliyeti %80 daha ucuz olmakta ve işletme ve bakım maliyetleri açısından 5 yılda %550 daha ucuza işletilmektedir.

• Public cloud üreticileri ile tam entegre olan bu sistemler çok kolaylıkla sistemleriniz darboğaz yaşadığında ping dahi kaybetmeden public clouda çıkabilmekte, bu ortamlarda yedeklenebilmekte ya da iş sürekliliği anlamında bu ortamlarda da eş zamanlı çalışabilmektedir.

• Hiper bütünleşik sistemler S3 protokolü kullanarak yedeklenebilmekte bazı araçlar yardımı ile fiziksel teyp kütüphanelerine ya da farklı disk altyapılarına aktarılabilmektedir

• Geleneksel silo yapılarında ortaya çıkan sorunlarda üreticiler genelde sorunları bir diğer parçaya atarlar, storage üreticisi sorunu SAN Direktörüne, Sunucu üreticisi Lan Switch üreticisine sorunu havale eder. Hiper bütünleşik altyapılarda bir tane muhatabınız olduğundan bu sorunlar yaşanmamaktadır.

 

Şekil 4. HCI sistemlerin tasarruf sağladığı bileşenler

Ancak her yatırımda olduğu gibi sanallaştırma ve hiper bütünleşik sistem yatırımlarını yaparken kurumunuza uygun bir sistem seçmeniz gerekmektedir. Örneğin birçok hiper bütünleşik sistem üreticisi kendi içerisinde sanallaştırma altyapısı ve yazılımını ücretsiz olarak sunmaktadır. Hali hazırda kullandığınız sanallaştırma yazılımını değiştirmek maddi açıdan fayda sağlasa da insan uzmanı açısından teknik personellerin yeni sanallaştırma sistemine adapte olunması zaman alabilir. Mevcut eski sunucularınızla ve bunlara ekleyeceğiniz ssd diskler ile hiper bütünleşik altyapınızı oluşturabileceğiniz gibi tüm nodeları dışarıdan satın aldığınız ve dolayısı ile sorumluluğu devredebileceğiniz bir hiper bütünleşik altyapı üreticisi bir firma ile de çalışabilirsiniz. Open source bir hiper bütünleşik altyapı yazılımını kendi eski sunucularınız üzerine kurarak hiç para vermeden de bu sistemleri kurabilirsiniz. Bu tamamıyla organizasyonunuzun insan kaynağı, kurumsal kültürü, teknik altyapısı ve risk iştahı ile alakalıdır.

Bütün bu kolaylıkların yanında dikkat edilmesi gereken konularda var elbette. Kurulan HCI altyapıları sayesinde çok kolay hale gelerek saniyeler mertebesinde kurulan sunucu sayıları bir müddet sonra yukarı doğru fırlar. Hatta sizin ihale yapmadan, satın alım yapmadan hızlıca sistem kurabilme kabiliyetinizi bilen iş birimleri sizden sürekli sistem isteyerek sizi buna zorlar. Burada unutulmaması gereken altın kural ihtiyaç yoksa her bir istek için yeni makina veya sistem kurulmamasıdır. Demo, tanıtım, test … vb. nedenler ile kurulan sistemler işleri biter bitmez süratle silinmelidir. Elbette her sistemde olduğu gibi HCI sistemlerinizden sorumlu bir ekibiniz olmalı ve bu ekibin alanında uzmanlaşması çok önemlidir. Kurulan her bir bileşenin belirli bir standarda göre isimlendirilmesi ve açıklama kısımlarının doldurulması çok önemlidir. Tıpkı geleneksel sistemlerde kabloların ve donanımların etiketlenmesi gibi. Sistemlerin kolay kurulması aynı zamanda sistemlerin kolay silinmesi ya da değiştirilmesi anlamına gelir ki doğru yetkilendirme yapılmaz ise kasıtlı veya sehven yapılan bu değişikler hiç istenmeyen hizmet kesintilerine neden olabilir. Pandemi ile beraber sistemlerin uzaktan yönetilmesi önemli bir hale geldiğinden sistemlerin uzak yönetim arayüzleri devreye alınmalı böylelikle olası bir problemlerde veri merkezine gitmeden yönetim yapılabilmelidir. Ancak bu konuda siber güvenlik anlamında azami dikkat gösterilmesi gerekmektedir.

Son söz: Immanuel Kant’ın "Sapere Aude" olarak ifade ettiği gibi; sürekli olarak bilmeye cesaret etmeliyiz! İçimizdeki öğrenme ve merak duygusunu hiç yitirmeden bilim ve teknoloji fenerinin aydınlığında sürekli araştırmalı ve yeni yolculuklara çıkmak için enerjimizi yüksek tutmalıyız. Kim bilir belki de HCI sistemlerinden sonra gelecek veri merkezi çözüm teknolojisini Türkiyemizden çıkacak bir unicorn dünyaya kazandırır.

Email: yenalarslan@ictmedia.com.tr

Twitter: @yenalarslan1

https://www.linkedin.com/in/yenalarslan