انعطاف‌پذیری در برابر پیچیدگی نبرد معماری سنتی و HPE Synergy
مقدمه: ضرورت معماری منعطف در مرکز داده‌ها
در دنیای امروز، برنامه‌ها و بارهای کاری سازمانی به سرعت تغییر می‌کنند — بارهای ابری، بارهای کانتینری، یادگیری ماشین، داده‌کاوی و غیره — و زیرساخت باید توانایی انطباق سریع با نیازهای متغیر را داشته باشد. معماری قدیمی که اجزای پردازش، ذخیره‌سازی و شبکه را به‌صورت ثابت در قالب سرورهای رک، شبکه‌های جدا و استوریج‌های SAN مدیریت می‌کند، اغلب در مواجهه با تغییرات دچار اتلاف منابع، پیچیدگی مدیریت، تأخیر در پاسخ و هزینه بالا می‌شود
در این زمینه، مفهوم زیرساخت ترکیبی (Composable Infrastructure) مطرح شد تا منابع پردازشی، ذخیره‌سازی و شبکه را به نحوی نرم‌افزاری از سخت‌افزار فیزیکی جدا کند و بتوان آنها را به صورت پویا (on‑demand) ترکیب و تخصیص داد. در این رویکرد، زیرساخت شبیه به ابر خصوصی درون سازمان کار می‌کند: منابع فیزیکی در «استخرهای قابل ترکیب» قرار می‌گیرند و سیستم مدیریت با API و قالب (template) می‌تواند ترکیبات لازم را برای هر برنامه بسازد و مجدداً تخصیص دهد.
دو نمونه برجسته در بازار این نوع زیرساخت عبارت‌اند از دستگاه HPE Synergy که به‌صورت ذاتی برای منظور ترکیبی طراحی شده؛ و راهکارهایی در Cisco UCS که بخشی از قابلیت‌های ترکیب‌پذیری را ارائه می‌دهند.
بخش اول: معماری HPE Synergy و زیرساخت ترکیبی
اصول بنیادین و ویژگی‌ها
HPE Synergy یک پلتفرم زیرساخت ترکیبی است که از ابتدا برای ترکیب نرم‌افزاری منابع طراحی شده است.
چند اصل کلیدی در طراحی آن عبارت‌اند از:
پول منابع (Fluid Pools)
منابع پردازش (Compute)، ذخیره‌سازی و شبکه در قالب استخرهایی تعریف می‌شوند که می‌توان آنها را به سرعت ترکیب و تخصیص داد
بدین معنی که اجزای سخت‌افزاری فیزیکی – مانند ماژول‌های محاسباتی یا ماژول‌های شبکه — از زیرساخت منطقی جدا هستند.
واسط مدیریت متمرکز بر نرم‌افزار (Composer / OneView)
در قلب Synergy، یک مؤلفه مدیریتی به نام Synergy Composer قرار دارد که سیستم مدیریت HPE OneView را اجرا می‌کند و وظیفه اتصال، کشف، پیکربندی خودکار، نظارت و ترکیب منابع را بر عهده دارد
این رابط شامل RESTful API است که امکان «زیرساخت به عنوان کد» (Infrastructure as Code) را فراهم می‌کند.
الگوی ماژولار فیزیکی / چارچوب‌ها
منابع فیزیکی در قالب فریم (Frame)های Synergy ـ مشابه شاسی‌ها ـ قرار می‌گیرند. این فریم‌ها ماژول‌هایی برای محاسبه (Compute Modules)، ماژول‌های Fabric (شبکه / I/O)، ماژول‌های ذخیره‌سازی و ماژول‌های مدیریتی (Composer, Image Streamer) را در خود جای می‌دهند. هنگامی که ماژولی وارد فریم می‌شود، Composer آن را کشف و به استخر منابع می‌افزاید.
با استفاده از چند فریم به هم متصل، می‌توان منابع بزرگ‌تر را تحت مدیریت یک Composer واحد کنترل کرد.
قالب‌ها (Profiles / Templates) و تخصیص خودکار
مدیریت ترکیب منابع معمولاً از طریق قالب‌هایی انجام می‌شود که همه پیکربندی‌های لازم (پردازش، حافظه، I/O، شبکه، ذخیره‌سازی) را مشخص می‌کنند. سپس Composer با توجه به آن قالب، منابع فیزیکی مناسب را به هم وصل می‌کند
این قالب‌ها می‌توانند به صورت خودکار (automated) یا دستی تعریف شوند.
پشتیبانی ترکیبی از بارهای کاری متنوع Synergy به گونه‌ای طراحی شده که هم بارهای سنتی (ماشین مجازی، bare-metal) و هم بارهای جدید (کانتینرها، میکروسرویس‌ها) را پشتیبانی کند
همچنین قابلیت ارائه به عنوان سرویس (مثلاً با HPE GreenLake) برای مصرف مدل سرویس‌محور وجود دارد
اجزا و ماژول‌های کلیدی
Compute Module
ماژول‌های محاسباتی Synergy (مانند Synergy 480 Gen12) پردازنده‌ها، حافظه و کنترلرهای I/O را شامل می‌شوند. این ماژول‌ها به فریم وارد می‌شوند و توسط Composer کشف می‌شوند. مثلاً ماژول 480 Gen12 می‌تواند هسته‌های زیاد، حافظه DDR5 و قابلیت‌های PCIe جدید ارائه دهد.
Fabric / I/O Modules
ماژول‌های fabric وظیفه اتصال ماژول‌های compute به شبکه و ذخیره‌سازی را دارند. این ماژول‌ها می‌توانند شامل interconnect های اترنت، فیبری کانال یا ماژول‌های ترکیبی باشند. در زمان ترکیب، Composer تونل‌های ارتباطی مورد نیاز بین compute و منابع شبکه یا ذخیره‌سازی را برقرار می‌کند.
Storage Modules / External Storage Integration Synergy معمولاً به ذخیره‌سازی داخلی با ماژول‌های ذخیره‌سازی محدود متکی نیست، بلکه بیشتر با استوریج‌های مستقل (SAN، ذخیره‌سازی مبتنی بر بلاک یا فایل) ارتباط برقرار می‌کند. Composer می‌تواند به منابع ذخیره‌سازی موجود متصل شود و آنها را در قالب استخر برای ماژول‌های compute در دسترس قرار دهداگر نیاز به ذخیره‌سازی محلی باشد، ماژول‌هایی وجود دارند اما محدودیت‌هایی در ظرفیت نسبت به سرورهای رک بزرگ دارند.
Synergy Composer / Management Appliance
همان‌طور که گفته شد، Composer شامل HPE OneView و ماژول‌هایی مانند Image Streamer است که تصاویر سیستم عامل، الگوهای تخصیص و پروفایل‌ها را مدیریت می‌کند Composer می‌تواند به عنوان نقطه مرکزی مدیریت چندین فریم عمل کند و نسخه افزونگی نیز دارد برای فراهم کردن قابلیت دسترس بالا
مزایا و چالش‌ها
مزایا:
سرعت ارائه سرویس: با اجرای قالب‌ها و APIها، می‌توان زیرساخت لازم برای یک اپلیکیشن را در دقیقه‌ها یا کمتر آماده کرد؛ برخلاف پیکربندی دستی که ممکن است ساعت‌ها زمان ببرد.
افزایش بهره‌وری منابع: منابع بدون استفاده را می‌توان به سرعت به سرویس‌های جدید اختصاص داد و از اتلاف جلوگیری کرد
کاهش پیچیدگی مدیریت: یک کنسول مرکزی برای پیکربندی، نظارت، به‌روزرسانی و اتوماسیون در اختیار است
مقیاس‌پذیری خطی: افزودن فریم یا ماژول جدید نسبتاً آسان است و می‌تواند به سرعت به استخر اضافه شود.
انعطاف‌پذیری تغییر بار کاری: ترکیب مجدد منابع براساس نیاز بار کاری امکان‌پذیر است (مثلاً افزایش CPU یا پهنای باند شبکه در لحظه
چالش‌ها:
هزینه اولیه بالا: هزینه سخت‌افزار ماژولار و Composer ممکن است بیشتر از راهکارهای سنتی باشد.
وابستگی به نرم‌افزار مدیریت: اگر Composer یا OneView با مشکلی مواجه شوند، کل سیستم تحت تأثیر است.
محدودیت ذخیره‌سازی محلی: برای بارهای کاری که به ذخیره‌سازی زیاد محلی نیاز دارند، استفاده از ماژول‌های داخلی ممکن است محدودیت داشته باشد.
خم شدن به پیچیدگی‌های شبکه و I/O: طراحی ماژول‌های Fabric پیچیدگی‌هایی دارد و باید با دقت تنظیم شود تا از گلوگاه جلوگیری شود.
پیش‌نیازهای هماهنگی بین نسل‌های سخت‌افزار: هنگامی که ماژول‌های نسل‌های مختلف وارد فریم می‌شوند، هماهنگی نرم‌افزاری و سازگاری مطابقت اهمیت دارد.
