topics:08:architecture []

Эта страница только для чтения. Вы можете посмотреть её исходный текст, но не можете его изменить. Сообщите администратору, если считаете, что это неправильно.
====== Архитектурные принципы программно-определяемых сред ======

Раздел раскрывает архитектурные основы **программно-определяемых сред (Software-Defined Environments, SDE)**, объединяющих вычислительные, сетевые и дисковые ресурсы в единую динамически управляемую инфраструктуру. Концепция SDE обеспечивает гибкость, адаптивность и устойчивость ИТ-систем ЦОД при изменяющихся требованиях и нагрузках.

===== Предпосылки и развитие =====
- Рост рынка публичных облаков (IaaS, PaaS, SaaS) — до **$331,2 млрд к 2022 г.**, CAGR ≈ 17 %.
- Расширение **гибридных моделей**, совмещающих локальные и публичные облака.
- Переход предприятий к **стратегии “cloud-first”**.
- Конвергенция мобильных, аналитических и ИИ-нагрузок.
- Рост требований к **автоматизации и управляемости инфраструктуры**.

<WRAP info>
- Цель: минимизация рисков отказа и повышение программируемости инфраструктуры.  
- Инфраструктура становится **динамически конфигурируемой** и **самоадаптирующейся**.
</WRAP>

===== Программно-определяемая архитектура =====
SDE объединяет три виртуализированных подсистемы:
  * **Программно-определяемые вычисления (SDC)** — управление ВМ и контейнерами.  
  * **Программно-определяемые сети (SDN)** — централизованное управление сетевыми потоками.  
  * **Программно-определяемое хранилище (SDS)** — динамическое распределение и репликация данных.  

Эти подсистемы интегрируются через **Unified Control Plane**, обеспечивающий автоматическую оркестрацию и оптимизацию ресурсов в реальном времени.

<WRAP center>
$$
SDE = f(SDC, SDN, SDS) \Rightarrow \text{Автоматизация + Гибкость + Отказоустойчивость}
$$
</WRAP>

===== Многоуровневая структура =====
^ Уровень ^ Функции ^
| **Бизнес-процессы** | Front / Mid / Back office (порталы, CRM, ERP, HR, снабжение) |
| **Нагрузки** | Системы взаимодействия, записей и аналитики |
| **Абстракция нагрузок** | Модели и шаблоны рабочих процессов |
| **Оркестрация нагрузок** | Сопоставление задач и ресурсов |
| **Абстракция ресурсов** | Унификация вычислений, сетей и хранения |
| **Контур управления** | Централизованная программная координация |
| **Физическая инфраструктура** | Компоненты ЦОД с возможностью компоновки и пуллинга |

<WRAP info>
SDE реализует принцип **composable datacenter** — ресурсы динамически объединяются в логические кластеры под конкретные задачи.
</WRAP>

===== Преимущества подхода =====
<WRAP tip>
- Эффективное использование оборудования.  
- Автоматическая адаптация под текущие нагрузки.  
- Сокращение простоев и ускорение развертывания.  
- Повышение устойчивости и управляемости ЦОД.
</WRAP>

===== Ограничения и вызовы =====
<WRAP important>
- Требования к унификации стандартов и API.  
- Сложность интеграции компонентов разных поколений.  
- Необходимость продуманной политики безопасности и доступа.
</WRAP>

===== Классификация рабочих нагрузок =====
  * **Systems of Record** — ERP, OLTP-системы.  
  * **Systems of Engagement** — приложения для взаимодействия с пользователями.  
  * **Systems of Insight** — OLAP, аналитика, машинное обучение.

Привязка к уровням:
  * **Front office** — маркетинг, клиентские сервисы.  
  * **Mid office** — комплаенс, риск-менеджмент.  
  * **Back office** — финансы, закупки, логистика.

===== Эволюция и влияние на бизнес =====
Переход от традиционных ERP-систем к облачным и гибридным платформам привёл к появлению **SDE-архитектуры**, где инфраструктура управляется кодом.  
В 2010-е годы центры обработки данных начали активно внедрять принципы:
  * унифицированного управления ресурсами;
  * независимости от физической платформы;
  * самооптимизации под рабочие нагрузки.

<WRAP tip>
SDE формирует основу **умного ЦОДа**, в котором программируемая инфраструктура согласует задачи бизнеса и доступные ресурсы, обеспечивая оптимизацию и устойчивость работы в динамической среде.
</WRAP>

===== Ключевые идеи =====
<WRAP tip>
- Единое управление вычислениями, сетью и хранилищем.  
- Разделение управления и данных для гибкости.  
- Автоматическая оркестрация нагрузок и ресурсов.  
- Многоуровневая иерархия — от бизнес-процессов до физического пула.  
- Непрерывная оптимизация инфраструктуры при сохранении устойчивости.
</WRAP>