Программно-аппаратное устройство на базе операционной системы облачной гиперконвергенции

Предложенное техническое решение относится к области компьютерной техники, а именно к средствам сбора, обработки и хранения данных.
В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения может быть выбрано устройство (система) для хранения и обработки данных, предусматривающее взаимодействие вычислительных средств с виртуальной машиной или контейнером при помощи средств компьютерных сетей (заявка на выдачу патента US 2015 370 586, Intel Corporation, 2015). В свою очередь, предлагаемое техническое решение представляет собой дальнейшее совершенствование устройств для хранения и обработки данных и представляет собой устройство, которое позволит увеличить ресурсы для хранения данных, кроме того, упорядочение хранящихся данных повысит надежность и управляемость при их хранении.
В результате предложено программно-аппаратное устройство на базе операционной системы облачной гиперконвергенции, включающее функциональный блок хранилища данных, взаимодействующий с функциональным блоком разделения вычислений и данных, который соединен с, по меньшей мере, одним функциональным блоком доступа виртуальной машины, функциональным блоком доступа контейнера и/или функциональным блоком доступа микросервиса. Функциональные блоки реализованы аппаратно на горизонтально масштабированной архитектуре из, по меньшей мере, двух модулей, каждый содержит серверную материнскую плату с оперативной памятью, и, по меньшей мере, одним процессором, и, по меньшей мере, одно запоминающее устройство. Структурная схема предложенного программно-аппаратного устройства приведена на фигуре 1, на фигуре 2 приведены варианты компоновки сервера, реализующего предложенное устройство.
Функциональные блоки программно-аппаратного устройства представляют собой совокупность участков памяти нескольких вычислительных модулей, образующих горизонтально масштабируемое компьютерное устройство - сервер и находящихся под управлением процессора. Устройство обеспечивает функционирование хранилища данных для множества виртуальных машин, контейнеров и/или микросервисов, позволяя им обращаться через блок (блоки) доступа виртуальной машины; блок (блоки) доступа контейнера; блок (блоки) доступа микросервиса, соответственно, к блоку хранилища данных, как к системе прямого доступа к данным без обработки метаданных для хранимой информации, что изначально упорядочивает информацию, поступающую в хранилище данных, оптимизируя ее количество. Сервер состоит из, по меньшей мере, двух функционально равноправных внутренних модулей, взаимосвязанных друг с другом, например, двух, трех или четырех модулей в индивидуальных корпусах, собранных в серверный шкаф или стойку с салазками или выдвижной полкой. Каждый модуль содержит серверную материнскую плату с оперативной памятью одним или двумя процессорами, а также необходимую совокупность видеокарт, плат расширения, блоков питания, накопителей на жестком магнитном диске (от четырех до двадцати четырех), твердотельных накопителей (от четырех до двадцати четырех), кабелей и т.п. Архитектура устройства обеспечивает горячую замену модулей без остановки всего сервера.
Блок разделения вычислений и данных (блок контроллера) объединяет в единый компьютерный кластер все прочие функциональные блоки устройства, обеспечивая разделение вычислений и хранение данных, разделяя доступ к единому хранилищу данных для виртуальных машин и контейнеров, соответственно, упорядочивая количество данных и облегчая доступ к данным хранилища. Объединение вычислительных мощностей и накопительных устройств в единой полностью интегрированной инфраструктуре на базе сконфигурированного кластера (модуля) позволяет быстро и просто развертывать новые виртуальные машины, благодаря возможности использования виртуальных машин сразу после их установки. Аналогичным образом обеспечивается подключение микросервисов, исходя из решаемых вычислительных, информационных и т.п. задач. Блок разделения вычислений и данных выполняет автоматические калибровки хранилища данных по предварительным настройкам, сохраняя возможность ручной настройки областей хранилища.
В результате становится возможным объединить вычислительные мощности, систему хранения, резервирование, архивацию данных и виртуализацию в единую облачную гиперконвергентную инфраструктуру на базе сконфигурированного кластера оборудования (модуля) с безграничным горизонтальным масштабированием, что решает проблему сложности традиционной инфраструктуры центров обработки данных и обеспечивает простой подход к построению современных центров обработки данных с возможностью поэтапного оперативного увеличения мощностей путем подключения дополнительного оборудования без остановки работы существующей инфраструктуры.