Это старая версия документа!
Содержание
Компонуемая и дезагрегированная архитектура ЦОД
Раздел описывает принципы компонуемой (composable) и дезагрегированной (disaggregated) архитектуры центров обработки данных, формирующей основу для программно-определяемых инфраструктур. Главная идея — разделить физические ресурсы (вычисления, память, хранение, сеть) и объединять их программно в соответствии с текущими задачами.
Концепция и предпосылки
Традиционные ЦОД строятся по принципу статических стоек, где ресурсы объединены аппаратно — каждая серверная единица включает собственные вычисления, хранилище и сеть. Такой подход ограничивает гибкость и приводит к неравномерной загрузке мощностей.
Компонуемая архитектура устраняет это ограничение, позволяя формировать виртуальные серверы из независимых пулов ресурсов. Дезагрегация означает физическое разделение этих пулов: процессорных модулей, памяти, графических ускорителей, хранилищ и сетевых интерфейсов.
Принципы построения
1. Разделение ресурсов. Каждая категория (вычисления, память, хранение, сеть) существует как независимый модуль, подключаемый через высокоскоростную шину (PCIe, CXL, InfiniBand и др.).
2. Программная компоновка. Управляющая плоскость SDE формирует «виртуальные узлы» под конкретную нагрузку, объединяя нужные модули в логическую конфигурацию.
3. Динамическое масштабирование. При изменении требований система автоматически перестраивает состав ресурсов без физического вмешательства.
4. Оптимизация по возможностям. Распределение выполняется не по типу оборудования, а по характеристикам — производительности ядра, объёму памяти, пропускной способности сети и т.д.
Логическая схема компонуемого ЦОДа
Преимущества подхода
- Гибкое формирование вычислительных узлов под задачу без простоев. - Повышение коэффициента использования оборудования. - Возможность модернизации отдельных модулей без замены всей стойки. - Снижение капитальных и эксплуатационных затрат. - Быстрая реакция на изменение профиля нагрузки.
Ограничения и вызовы
- Высокие требования к скорости и задержкам межсоединений. - Необходимость поддержки протоколов низкоуровневого взаимодействия. - Сложность балансировки при высокой плотности виртуальных соединений. - Безопасность и контроль доступа к разделённым физическим ресурсам.
Интеграция с программно-определяемыми средами
Дезагрегированные ресурсы становятся базой для Software-Defined Datacenter (SDDC):
- Управление ресурсами осуществляется через общий слой абстракции.
- Система оркестрации динамически создаёт вычислительные кластеры.
- Взаимодействие между модулями осуществляется по унифицированным протоколам.
В отличие от традиционного «стойка-к-сети» (top-of-rack) подхода, где конфигурация фиксирована, компонуемый ЦОД предоставляет гибкость на уровне физического слоя и снижает стоимость эксплуатации при масштабировании.
Практическое значение
- Компонуемая архитектура позволяет создавать гибкие ресурсные кластеры под конкретные приложения (например, аналитические, ИИ или хранилищные). - Дезагрегация делает возможным удалённое объединение модулей разных типов и поколений в рамках одного дата-центра. - При интеграции с SDE достигается баланс между производительностью, стоимостью и эффективностью.
Ключевые идеи
- Дезагрегация физически разделяет ресурсы, а компоновка объединяет их программно. - Управление осуществляется через единую плоскость SDE. - Повышается эффективность использования оборудования и гибкость масштабирования. - Обеспечивается независимая модернизация отдельных подсистем. - Архитектура формирует основу для ЦОД нового поколения — адаптивного, энергоэффективного и программно управляемого.