HCI (Hyper Converged Infrastructure)

Hyper-converged Infrastructure หรือ HCI คือ เครื่องจักรกล (Machine) เครื่องเดียวที่รวบรวมองค์ประกอบที่สำคัญทั้งหมดที่ประกอบขึ้นเป็นฮาร์ดแวร์สำหรับโครงสร้างพื้นฐานด้านไอที (IT infrastructure) ของบริษัท เพื่อที่จะสามารถจัดการกับทุกอย่าง ไม่ว่าจะเป็นในเรื่องของ พลังการประมวลผล (Compute), ความจุของอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Storage Capacity), ความสามารถในการเชื่อมต่อเครือข่าย (Networking Capabilities) และ Hypervisor Layer ซึ่งองค์ประกอบต่างๆ ทั้งหมดนี้เป็นแบบเสมือนจริง (Virtualized), Software-Defined และยังรวมถึงการจัดการจากส่วนกลาง (Centrally-Managed)

ด้านการทำงานของ HCI

Hyper Converged Infrastructure เป็นเทคโนโลยีแบบคลาวด์ หรือ Cloud Technology ที่เกิดจากการนำเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่ายตั้งแต่ 2 เครื่อง ขึ้นไปมาทำงานร่วมกันแบบคลัสเตอร์ด้วยการนำ Virtualization และ Software-Defined มาทำงานร่วมกับทรัพยากรฮาร์ดแวร์ของเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่าย เพื่อให้ระบบสามารถรองรับการทำงานแบบ Virtualization ซึ่งประกอบไปด้วย Virtual Machine, Virtual Storage และ Virtual Network ทำให้ง่ายต่อการบริหารจัดการและใช้ประโยชน์จากทรัพยากรเครื่องแม่ข่ายที่มีอยู่ได้อย่างเต็มประสิทธิภาพทั้งในส่วนของหน่วยประมวลผลหลัก (CPU), หน่วยความจำหลัก (Memory), หน่วยความจำสำรอง (Storage) และช่องทางการสื่อสารเพื่อรับ-ส่งข้อมูล (Network) โดยเทคโนโลยีที่เอาซอฟต์แวร์มาช่วยในการจัดการกับเซิร์ฟเวอร์หลายๆตัว โดยจะเอาตัวเซิร์ฟเวอร์มา Pool รวมกันแล้วบริหารทั้งระบบเสมือนเป็นเพียงเซิร์ฟเวอร์ใหญ่ๆ เพียงเซิร์ฟเวอร์เดียว เมื่อระบบทำงานได้ไม่เพียงพอหรือระบบล่มบ่อยๆก็สามารถแก้ไขได้โดยการเติมตัวเซิร์ฟเวอร์เพิ่มเข้าไปในระบบ และเมื่อมีเซิร์ฟเวอร์ตัวใดตัวนึงมีปัญหาหรือเสียก็จะมีตัวเซิร์ฟเวอร์อีกตัวมาทำงานแทนโดยอัติโนมัติ   

ความสามารถทางด้านระบบงานประมวลผลแบบเสมือน (Virtual Machine)

Virtual Machine High Availability (VM HA)

• ทำการย้าย VM ไปทำงานยัง Node อื่นในกรณีที่มี Node Down เพื่อให้ระบบทำงานได้อย่างต่อเนื่อง

Dynamic Resource Extension (DRX)

• ทำการเพิ่ม Resource ในส่วนของ CPU และ Memory ไปยัง VM แบบอัตโนมัติ (Automated Hot Add) โดยไม่ต้อง Reboot หรือ Shutdown VM

Distributed Resource Scheduler (DRS)

• เมื่อ Node ถูกใช้ Resource มากเกินกว่าเงื่อนไขที่กำหนดไว้ ระบบสามารถย้าย VM ไปทำงานยัง Node อื่น เพื่อรักษาประสิทธิภาพการทำงานได้โดยอัตโนมัติ

ทางด้านหน่วยความจำสำรอง (Virtual Memory)

     คือ หน่วยความจำที่ถูกสร้างขึ้นมาในกรณีที่ RAM ไม่พอใช้ ซึ่งโดยส่วนมากมักเอาพื้นที่ในฮาร์ดดิสก์บางส่วนมาใช้แทน เนื่องจากหน่วยความจำของระบบมีจำกัดและมีราคาสูง เราจึงเรียกว่าความจำเสมือน การใช้หน่วยความจำเสมือนจะทำให้สามารถทำงานกับโปรแกรมขนาดใหญ่มาก ๆ ได้ โดยไม่มีปัญหาเรื่องหน่วยความจำไม่เพียงพอ ระบบการทำงานของหน่วยความจำเสมือนจะใช้วิธีแบ่งโปรแกรมออกเป็นส่วน ๆ และคอมพิวเตอร์จะทำการ สลับ (swap) ส่วนโปรแกรมที่ยังไม่ได้ใช้ลงไปยังหน่วยเก็บข้อมูลสำรอง และทำการสลับกลับมาในหน่วยความจำหลักเมื่อจำเป็นต้องใช้งาน ส่วนวิธีการใช้ประโยชน์จาก Virtual Memory ให้ได้ผลดีที่สุดจะต้องหาวิธีที่จะทำให้พื้นที่ที่กำหนดไว้ให้เป็น Swap File ซึ่งเป็นพื้นที่ที่อยู่บนฮาร์ดดิสก์ ทำให้การอ่านเขียนข้อมูลได้เร็วยิ่งชึ้น

ทางด้านระบบการจัดเก็บข้อมูลแบบเสมือน (Virtual Storage)

Data Self-Balancing

• เมื่อมีการเพิ่ม Storage หรือ Node ระบบสามารถกระจายความสมดุลในการจัดเก็บข้อมูลในระดับฮาร์ดแวร์ เพื่อไม่ให้เกิด Workload ที่ส่วนใดส่วนหนึ่งมากเกินความจำเป็น

Data Replica Based Protection (Multi-Copy)

• สามารถเลือกได้ว่าจะทำสำเนาข้อมูลแบบ 2 หรือ 3 ชุดในแต่ละ VM ผ่านเทคโนโลยี Software-Define เป็นการลดความเสี่ยงเพื่อไม่ให้เกิดการสูญหายของข้อมูลโดยไม่ต้องพึ่งพาเทคโนโลยี RAID อีกต่อไป

Disk Tiering Technology

• เพิ่มประสิทธิภาพในการเขียนและอ่านข้อมูลให้มีความเร็วมากยิ่งขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีแบบ Caching

Data Localization

• เพิ่มความเร็วให้กับ VM ในการเขียนและอ่านข้อมูล โดยระบบจะทำการสั่งให้ VM เลือกใช้งานข้อมูลจาก Storage หรือ Node หรือ Cluster ที่ VM นั้นทำงานอยู่ ก่อนเสมอ

Self-Operation and Maintenance

• สามารถตรวจสอบสถานะการทำงานของ Hard disk พร้อมทั้งการแจ้งเตือนและทำ Data Rebuilding หากตรวจพบว่ามี Hard disk ชำรุดเพื่อลดความเสียงในการสูญหายของข้อมูล
  

ทางด้านระบบเครือข่ายแบบเสมือน (Virtual Network)

Virtual Network Topology Tools

• สามารถสร้างระบบเครือข่ายเสมือนแบบ Drag & Drop เพื่อเชื่อมต่อ Virtual Machine ในระบบ HCI ลดข้อผิดพลาดในการ Configuration พร้อมทั้งได้ Network Diagram แบบ Up-to-Date ที่สอดคล้องกับการใช้งานจริง
  

Real-time Traffic Data Monitoring Tools

• ช่วยในการวิเคราะห์ความหนาแน่นของปริมาณทราฟฟิคทั้งหมดที่เกิดในแต่ละ VM หรือในแต่ละ Virtual Network Device ภายในระบบ HCI

Test Connectivity Tools

• ช่วยตรวจสอบปัญหาการติดต่อสื่อสารระหว่าง VM ที่เกิดขึ้นภายใน HCI ช่วยลดเวลาในเรื่องของการตรวจสอบและแก้ไขให้กับผู้ดูแลระบบ

Distributed Firewall

• เพิ่มความปลอดภัยให้กับทุก VM ด้วยการทำ Micro-Segment Protection ผ่านทาง Distributed Firewall โดยสามารถกำหนด Policy เพื่อควบคุมการสื่อสารได้หลากหลายรูปแบบ เช่น IP Address, VM, Group หรือ Tag/Label
  

Distributed Virtual Switch/ Virtual Router

• ความสามารถในการสร้างระบบเครือข่ายภายใน HCI เพื่อเชื่อมต่อ VM เข้าด้วยกันผ่าน Virtual Networking ทั้ง Layer 2 และ Layer 3

Virtual Extensible LAN (VXLAN)

• เพิ่มความเร็วในการติดต่อสื่อสารระหว่าง VM ที่อยู่ต่าง Node กันผ่านเทคโนโลยีเครือข่าย VXLAN

HCI Server 

คือซอฟต์แวร์บริหารจัดการระบบ Server ทั้งระบบ โดยจัดสรรและแบ่งทรัพยากรภายในระบบแบบอัตโนมัติ เพื่อให้ภาพรวมของระบบ Server ทำงานได้เสถียรมากที่สุด โดยแบ่งการทำงานออกเป็น 4 ส่วน ได้แก่

1. Compute สร้างระบบ Server เสมือน เพื่อรองรับการติดตั้งแอปพลิเคชันที่ใช้ในการทำงาน
2. Storage สร้างระบบ Storage เสมือน เพื่อจัดเก็บข้อมูล
3. Network สร้างระบบ Network เสมือน เพื่อเชื่อมต่อ Server และ Storage
4. Management ระบบบริหารจัดการ ที่ให้ผู้ดูแลสามารถตรวจสอบและแก้ไขปัญหาต่าง ๆ ได้จากที่เดียว