Hiperconvergencia

La evolución de los centros de procesamiento de datos (CPDs) a lo largo del tiempo ha tenido como propósito la optimización de recursos de hardware para ahorrar costes energéticos, así como material y múltiples dispositivos a comprar, así como el espacio que los mismos ocupan. Siguiendo este paradigma, es acertado determinar que la evolución es conseguir cada vez dispositivos y productos más centralizados y que permitan una simplicidad en el ámbito de infraestructura. Es debido a este pensamiento que han surgido conceptos como la convergencia, o su evolución, la hiperconvergencia (HCI). 

ORIGEN  

Al inicio, los CPDs usaban modelos de infraestructura no convergentes. Estos, se caracterizaban por segmentar los recursos de almacenamiento en su red propia (SAN), aislada del resto de funcionalidades de red que otorgaban las tarjetas de red (NIC). Este hecho provocaba un despliegue extenso de dispositivos para la única funcionalidad de disponer de un servidor y almacenamiento.  

Siguiendo este ejemplo, para disponer de la topología previamente comentada, sería necesario el servidor físico, el dispositivo de almacenamiento, así como el conmutador que se utilizara para las NIC, y el conmutador interno del SAN, lo que hace un total de 4 dispositivos físicos como mínimo. 

Diagrama 1: Esquema de una infraestructura no convergente. 

QUE ES LA CONVERGENCIA? 

A raíz de este inconveniente, así como el coste y exceso de dispositivos dentro de la infraestructura, se evolucionó a un modelo convergente. Éste, mejoraba respecto al anterior al unir y ofrecer una conectividad única que juntaba el tráfico de red genérico con el tráfico de almacenamiento propio de la red SAN. Siguiendo este propósito, se obtenía una optimización en la compra de dispositivos al, por ejemplo, poder unir ambos tráficos. 

Persistiendo con el ejemplo anterior, al tratarse de una infraestructura convergente sería necesario un único conmutador en lugar de 2, requiriendo un mínimo de 3 dispositivos, lo que conlleva una optimización del 25% respecto al ejemplo anterior. 

Diagrama 2: Esquema de una infraestructura convergente. 

QUÉ ES LA HIPERCONVERGENCIA? 

Tal y como se comentaba al inicio del artículo, la evolución de los CPDs tiende a una centralización y simplificación de sus infraestructuras, aprovechando de este modo el máximo de recursos para dispositivo, así como hacerlos multifuncionales. Este es el propósito de la hiperconvergencia, puesto que por ejemplo, si los servidores ya disponen de almacenamiento integrado, por qué sería necesario un dispositivo físico externo que se encargara de la memoria, si se puede aprovechar la memoria de los servidores, creando así un sistema de archivos distribuido (DFS). Se consigue una suma de recursos mediante la implementación de un sistema distribuido de equipos que combinan sus recursos creando una entidad lógica con el total de éstos. De este modo, al modificar el total de equipos, el único impacto sería la adición o sustracción de recursos de la suma total. 

Persiguiendo el ejemplo anterior, en este caso podríamos desistir de los dispositivos de almacenamiento, ya que estos estarían integrados con los mismos servidores, por lo tanto únicamente serían necesarios (siguiendo el caso anterior) un mínimo de dos dispositivos, el servidor y el conmutador que los intercomunicado, lo que conlleva una optimización del 33% respecto a la convergencia clásica, y una optimización del 50% respecto a la no convergencia. Recordar que estos porcentajes son extraídos del ejemplo que nos ocupa, y no hacen referencia al porcentaje medio de ningún estudio. 

Diagrama 3: Esquema de una infraestructura hiperconvergente 

VENTAJAS 

Tal y como se ha mencionado anteriormente, la hiperconvergencia resulta una alternativa muy prometedora a tener en cuenta frente las tecnologías convergentes y no convergentes, principalmente debido a que una arquitectura de tres niveles resulta cara de implementar, adicionalmente a las dificultades de escalabilidad y complejidad de funcionamiento.  

Así mismo se encuentran numerosos beneficios de su uso, como por ejemplo:  

• Aprovechamiento maximizado y optimización de los equipos 
• Automatización de tareas ágil y sencilla, que permite poner en marcha esta arquitectura en pocas horas, y una vez desplegada permite ahorrar en procesos y simplificar la gestión de tareas 
• Gran escalabilidad y flexibilidad, pudiéndose adaptar a las necesidades de las empresas con el uso de una sola capa 

• Resolución de problemas de compatibilidad entre sistemas de seguridad, almacenamiento, gestión de servidores y redes, ya que ahora se encuentran integrados 
• Reducción y eficiencia de costes de mantenimiento 
• Posibilidad deincrementar la velocidad en determinados aspectos, sobre todo en procesos de duplicación 

PUNTOS DE MEJORA

Sin embargo, una transición hacia una arquitectura hiperconvergente introduce nuevos retos y ciertas desventajas respecto otras tecnologías, en este caso sus predecesoras, siendo el primer reto el económico en su inversión inicial. Además, el hecho de utilizar un sistema hiperconvergente significa apostar por una solución integrada que depende únicamente de un proveedor o fabricante, dependencia que puede provocar efectos devastadores en caso de que el operador contratado tenga problemas de operación o sea poco fiable, conocido como vendor lock.

Por otra parte, otra desventaja de esta arquitectura es el coste en el rendimiento que genera un control de recursos distribuidos previamente instalados que no están pensados específicamente para una infraestructura de sistemas hiperconvergentes, ya que se apuesta por una interoperabilidad entre sus componentes, sacrificando el rendimiento de los dispositivos individuales.  

POSICIONAMIENTO ACTUAL EN EL MERCADO 

Actualmente, una de las herramientas principales que utilizan tanto consumidores, fabricantes, integradores, consultores como otros sectores que contratan servicios y soluciones tecnológicas es lo que se conoce como el cuadrante mágico de Gartner, una herramienta que permite saber en qué punto de innovación y nivel de desarrollo se encuentran las empresas dedicadas a tecnología en el mercado mundial. Ésta gráfica se basa principalmente en dos criterios (representados a sus dos ejes): la amplitud de la visión y la capacidad de ejecución, generando 4 zonas diferenciadas donde clasificar las empresas que participan de la tecnología evaluada, que son: los challengers (tienen una buena ejecución del negocio y son potentes pero aún no demuestran una comprensión de la dirección del mercado); los leaders (están bien posicionados en el mercado de cara al futuro y su negocio se alinea con la visión actual del mercado); los Niche players (no se caracterizan por superar a sus competidores pero se enfocan con éxito a un segmento del mercado específico); y finalmente los Vision (entienden las necesidades del mercado pero aún no son capaces de implementarlo). Así, las empresas situadas más a la izquierda y más arriba son las que proporcionan los mejores servicios de la tecnología en cuestión. 

Si se utiliza esta herramienta para analizar el mercado en tecnologías de infraestructuras hiperconvergentes, se puede observar que las que destacan son Nutanix y VMWare, que repiten su posicionamiento privilegiado en el cuadrante de leaders, mientras que la mayoría de otros proveedores luchan por los nichos de mercado. Las soluciones de estas dos empresas aportan una integridad completa de procesamiento, memoria, red y almacenamiento en un único contenedor o clúster con integración al cloud y que cuentan con un sitema de backup y replicación. 

Diagrama 4: Representación del cuadrante mágico de Gartner para sistemas de infraestructuras hiperconvergents con datos de Diciembre de 2020 

Jaume Campeny i Alba Massa