ในยุคดิจิทัลที่การทำงาน และการจัดการข้อมูลต้องอาศัยความรวดเร็ว และความยืดหยุ่นสูง Hyperconverged Infrastructure (HCI) ได้กลายมาเป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่ถูกหยิบยกขึ้นมาพูดคุยกันมากที่สุดในวงการ IT ด้วยความสามารถในการผสมผสานกันระหว่างการประมวลผล, การจัดเก็บข้อมูล และการเชื่อมต่อเครือข่ายไว้ในแพลตฟอร์มเดียวช่วยให้องค์กรต่าง ๆ สามารถบริหารจัดการทรัพยากร IT ได้อย่างมีประสิทธิภาพ
และในบทความนี้จะพาทุกคนไปสำรวจความหมายของ HCI ตั้งแต่พื้นฐานไปจนถึงหลักการทำงาน ความสำคัญ ประโยชน์ ข้อเสียเปรียบ และกรณีตัวอย่างที่องค์กรนำเอา HCI มาใช้เพื่อเพิ่มความสามารถในการแข่งขันบนตลาดดิจิทัลที่ไม่หยุดนิ่ง
Hyperconverged Infrastructure (HCI) หรือที่เรียกกันว่า ระบบโครงสร้างพื้นฐานแบบ Hyper-Converged คือสถาปัตยกรรมทาง IT ที่เน้นการใช้ซอฟต์แวร์เป็นหลัก โดยการผสานทรัพยากรการประมวลผล, การจัดเก็บข้อมูล และ การจำลองเสมือน (Virtualization) เข้าไว้ในระบบเดียวกัน
ในธุรกิจสมัยใหม่จะต้องอาศัย ศูนย์ข้อมูล (Data Center) ในการประมวล และจัดเก็บข้อมูล ดังนั้นเครือข่ายศูนย์ข้อมูลจึงมีความสำคัญ อย่างไรก็ตามศูนย์ข้อมูลเป็นสถานที่ที่มีความซับซ้อน ผู้ให้บริการหลายรายแข่งขันกันในการนำเสนออุปกรณ์, ระบบ, บริการ และซอฟต์แวร์ต่าง ๆ ทำให้ระบบที่มีความหลากหลายมากขึ้นไปอีก สร้างปัญหาในการทำงานร่วมกัน และอาจส่งมอบประสิทธิภาพที่ไม่ดีนัก
ต่อมาแนวคิดเรื่องการบูรณาการ (Convergence) ก็เกิดขึ้นเพื่อลดความซับซ้อนของระบบ โดยเริ่มจากการรวมเอาระบบ และซอฟต์แวร์จากผู้จำหน่ายต่าง ๆ เข้าด้วยกันเป็นชุดอุปกรณ์ที่ปรับแต่งแล้วซึ่งเรียกว่า Converged Infrastructure (CI) และก็ได้มีการพัฒนาต่อไปสู่การออกแบบ และผลิตอุปกรณ์ที่รวมการประมวลผล, การจัดเก็บข้อมูล และเครือข่ายไว้ในระบบเดียว ซึ่งนี่เป็นจุดกำเนิดของ Hyperconverged Infrastructure
ภาพจาก : https://en.wikipedia.org/wiki/Hyper-converged_infrastructure#/media/File:Hyperconvergence.jpg
ซึ่งระบบ Converged และ Hyperconverged ก็เกิดจากการผสมผสานเทคโนโลยีการจำลองเสมือน (Virtualization) และการจัดการแบบรวมศูนย์ (Unified Management) โดยการจำลองเสมือนทำให้ทรัพยากรประมวลผล, จัดเก็บข้อมูล และเครือข่าย ถูกจัดการจากส่วนกลางได้ง่ายมากขึ้น ส่วนการจัดการแบบรวมศูนย์ช่วยให้ทรัพยากรทั้งหมดถูกค้นหา, จัดกลุ่ม และแบ่งตามระดับประสิทธิภาพได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งต่างจากศูนย์ข้อมูลแบบดั้งเดิมที่มักต้องใช้เครื่องมือหลายชนิดในการจัดการทรัพยากร
HCI ถูกสร้างขึ้นบนหลักการสำคัญสองประการ ซึ่งก็คือการบูรณาการ (Integration) และการจัดการ (Management) เพื่อตอบสนองต่อปัญหาที่สำคัญสองข้อในศูนย์ข้อมูลแบบดั้งเดิม คือประสิทธิภาพที่ไม่เต็มที่ และการจัดการระบบที่ค่อนข้างยุ่งยาก จุดมุ่งหมายของ HCI คือการให้บริการทรัพยากรการประมวลผล, การจัดเก็บข้อมูล และเครือข่าย ที่สามารถขยายตัวได้ และทั้งหมดสามารถถูกค้นหาจัดการได้ผ่านหน้าจอการจัดการเพียงหน้าจอเดียว
ภาพจาก : http://www.wz14stu.com/hyperconverged-infrastructure-4.html
นอกเหนือจากหลักการพื้นฐานแล้ว ยังมีความหลากหลายทั้งแนวทาง และตัวเลือกที่มากมายในเทคโนโลยี HCI ที่ควรรู้จัก การทำความเข้าใจในเทคโนโลยีที่ HCI พบได้บ่อย ๆ จึงเป็นสิ่งสำคัญ โดยมีตัวอย่างดังนี้
HCI สามารถนำไปใช้ได้ทั้งฮาร์ดแวร์ หรือซอฟต์แวร์
HCI เริ่มต้นจากการเป็นแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ที่รวมทรัพยากรต่าง ๆ ไว้ในอุปกรณ์เดียว ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ และให้การบูรณาการสูง เหมาะสำหรับงานที่ต้องการประสิทธิภาพสูง และการขยายตัวของฮาร์ดแวร์ในอนาคต อย่างไรก็ตาม HCI แบบฮาร์ดแวร์มักผูกขาดกับผู้จำหน่าย ทำให้มีค่าใช้จ่ายสูง และเสี่ยงต่อการถูกล็อกอยู่กับผู้จำหน่ายรายเดียว ตัวอย่างของ HCI แบบฮาร์ดแวร์ ได้แก่ Dell EMC VxRack System Flex และ HPE SimpliVity 380 และ 2600
ภาพจาก : https://www.dell.com/en-us/shop/ipovw/vmware-vxrack
HCI สามารถนำไปใช้เป็นชั้นซอฟต์แวร์ที่ทำงานบนฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ โดยไม่จำเป็นต้องลงทุนในฮาร์ดแวร์ใหม่ ทำให้ธุรกิจได้รับประโยชน์จาก HCI โดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายสูง แต่ก็ถูกจำกัดด้วยฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่เดิมอาจไม่ได้รับการบูรณาการ และปรับแต่งอย่างเต็มที่เหมือน HCI ที่ใช้ฮาร์ดแวร์เฉพาะ และการใช้ HCI ผ่านซอฟต์แวร์อาจทำให้โครงสร้างระบบซับซ้อนขึ้น ต้องการการดูแลเพิ่มเติม ตัวอย่างซอฟต์แวร์ HCI ได้แก่ VMware vSAN, Nutanix Acropolis, Microsoft's Azure Stack และ OpenStack
เป็นช่วงแรก ๆ ของเทคโนโลยี HCI หรือเรียกในเชิงเวอร์ชันว่าเป็น HCI 1.0 แนวทางนี้รวมทรัพยากรการประมวลผล (CPU, หน่วยความจำ, การจัดเก็บข้อมูล) ไว้ในอุปกรณ์เดียวที่เรียกว่า "Node" ซึ่งแต่ละ Node สามารถเพิ่มเข้าไปในระบบเพื่อขยายขนาดได้ แต่ข้อเสียคือถ้าทรัพยากรใน Node ใดขาดแคลน เช่น CPU จะต้องเพิ่ม Node ใหม่ทั้งหมด แม้ว่าอาจยังไม่ต้องการหน่วยความจำ หรือพื้นที่จัดเก็บเพิ่มเติม ซึ่งทำให้เกิดการลงทุนเสียเงินเพิ่มที่ไม่จำเป็น
ภาพจาก : https://www.researchgate.net/figure/Hyper-Converged-Infrastructure-30_fig3_344553196
ได้รับการพัฒนามาอีกขั้นเรียกได้เป็น HCI 2.0 ซึ่งเป็นสถาปัตยกรรมที่แยกทรัพยากรออกเป็นโมดูลต่าง ๆ เช่น การประมวลผล และหน่วยความจำอยู่ในกล่องเดียว ส่วนการจัดเก็บข้อมูลอยู่ในกล่องแยกกัน โมดูลเหล่านี้เชื่อมต่อกันผ่านเครือข่าย แนวทางนี้ให้ความยืดหยุ่นมากขึ้น ช่วยให้ธุรกิจลงทุนในทรัพยากรที่จำเป็นต่อการทำงานมากที่สุด ตัวอย่างของ dHCI เช่น Dell PowerFlex, Datrium DVX, NetApp HCI และ HPE Alletra
ภาพจาก : https://blogs.vmware.com/virtualblocks/2017/05/04/hpe-synergy-first-composable-infrastructure-now-certified-vsan/
เปลี่ยนสภาพแวดล้อมดั้งเดิมทั้งหมดให้เป็น HCI ซึ่งเป็นทางเลือกที่มีต้นทุนสูง และอาจก่อให้เกิดการแทนที่ฮาร์ดแวร์มากที่สุด มักใช้ในโครงการใหม่ หรือการสร้างศูนย์ข้อมูลสำรอง แต่ไม่ค่อยเหมาะสมสำหรับองค์กรส่วนใหญ่เนื่องจากค่าใช้จ่ายที่มาก และการเกิดเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่
ติดตั้ง HCI ควบคู่กับโครงสร้างพื้นฐานเดิมในศูนย์ข้อมูล วิธีนี้ช่วยให้สามารถย้ายงานไปยัง HCI ได้อย่างค่อยเป็นค่อยไป ฮาร์ดแวร์ที่ถูกแทนที่สามารถนำไปใช้ใหม่ หรือนำออกไปทีละส่วน ๆ เป็นวิธีที่นิยมเพราะลดความซับซ้อนในการเปลี่ยนผ่าน ทำให้ HCI และโครงสร้างพื้นฐานเดิมทำงานร่วมกันได้อย่างดี
ใช้ HCI สำหรับแอปพลิเคชันหรือโครงการใหม่เท่านั้น เช่น การติดตั้ง โครงสร้างพื้นฐานเดสก์ท็อปเสมือน (Virtual Desktop Infrastructure - VDI) หรือ การวิเคราะห์ ข้อมูลขนาดใหญ่ (Big Data Analytics) โดยไม่กระทบกับงานเดิมที่ยังคงทำงานบนโครงสร้างพื้นฐานเดิม วิธีนี้ช่วยให้สามารถนำ HCI มาใช้ได้โดยไม่ต้องย้ายงานเดิมออกไปทั้งหมด
ในศูนย์ข้อมูล จะมีสองแนวทางหลักในการเลือกโครงสร้างพื้นฐาน ความเป็นเอกภาพ (Homogeneity) และ ความหลากหลาย (Heterogeneity) ศูนย์ข้อมูลแบบเอกภาพจะใช้ฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์จากผู้จำหน่ายเดียว ส่งผลให้การจัดการง่ายขึ้น แต่ก็อาจมีข้อเสียอยู่ก็คือ ถูกล็อกไว้กับผู้จำหน่ายรายนั้น ขณะที่ศูนย์ข้อมูลแบบหลากหลายเปิดโอกาสให้เลือกอุปกรณ์ และซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมกับความต้องการเฉพาะงานได้ แต่การจัดการจะซับซ้อน ต้องใช้เวลา และความเชี่ยวชาญในการบูรณาการปรับแต่งระบบให้ทำงานร่วมกันได้
ภาพจาก : https://wan-dubai.com/server-installation/index.html
HCI ตอบโจทย์ด้วยการรวมทรัพยากรการประมวลผล, การจัดเก็บข้อมูล และเครือข่ายไว้ในแพลตฟอร์มเดียวที่จัดการง่าย และขยายขนาดได้ตามต้องการ ทำให้เหมาะกับทั้งศูนย์ข้อมูลหลัก และการใช้งานในสำนักงานสาขาย่อย หรือ การประมวลผลแบบเอดจ์ (Edge Computing) เป็นต้น
ภาพจาก : https://www.cisco.com/c/dam/global/en_in/products/hyperconverged-infrastructure/deploy-hyperconvergence-anywhere.pdf
ตัวอย่างเช่น ในการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่ที่เกิดจาก อุปกรณ์ IoT จำนวนมาก HCI สามารถติดตั้งเทคโนโลยี Edge Computing เพื่อการประมวลผลข้อมูลก่อนส่งผลลัพธ์กลับไปยังศูนย์ข้อมูลหลัก ลดความแออัดของเครือข่าย อีกตัวอย่างคือการใช้ HCI ในการสร้างคลาวด์ส่วนตัวหรือ ไฮบริดคลาวด์ ซึ่งทำได้ง่ายด้วยการติดตั้ง HCI เป็น "ศูนย์ข้อมูลในกล่อง (Data Center in a Box)" ที่พร้อมใช้งานทันที และขยายสู่คลาวด์สาธารณะตามต้องการ
HCI มีความง่ายในการติดตั้ง และปรับการใช้งาน ด้วยการออกแบบแบบโมดูล ที่ช่วยลดเวลาในการติดตั้งระบบ เมื่อจำเป็นต้องเพิ่มทรัพยากรก็สามารถเพิ่ม Node ใหม่ได้ง่าย ๆ ซึ่งช่วยลดปัญหาการบูรณาการ และการปรับแต่งระบบ
ภาพจาก : https://docs.netapp.com/us-en/hci/docs/task_hci_getstarted.html#prepare-for-installation
HCI มีแพลตฟอร์มการจัดการแบบรวมศูนย์ (Centralized) ที่ทำให้ทรัพยากรทั้งหมดถูกค้นหา, จัดกลุ่ม และจัดการได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งสนับสนุนการทำงานอัตโนมัติในการจัดสรร และบำรุงรักษาระบบ ทำให้ HCI เหมาะกับโครงการ IT ที่ต้องการการทำงานอัตโนมัติ เช่น คลาวด์ส่วนตัว (Private Cloud) หรือ VDI เป็นต้น
ภาพจาก : https://learn.microsoft.com/en-us/azure-stack/hci/overview
การติดตั้ง HCI ง่าย และรวดเร็วกว่าระบบแบบเดิม อีกทั้งการสนับสนุนจากผู้ให้บริการ ช่วยให้แก้ไขปัญหาได้ง่าย และรวดเร็ว ซึ่งเหมาะสำหรับธุรกิจขนาดเล็กที่มีทีม IT ขนาดเล็ก และทักษะทางเทคนิคน้อยกว่าองค์กรใหญ่ ๆ
ภาพจาก : https://www.ruletech.com.au/general-blog/benefits-of-server-maintenance/
แม้ว่า HCI อาจไม่ถูกกว่าระบบแบบเดิม แต่ HCI ช่วยให้มั่นใจว่าการใช้จ่ายด้าน IT นั้นคุ้มค่า และตรงกับความต้องการที่ตั้งไว้ โดยเทคโนโลยี Disaggregated ช่วยให้การใช้จ่ายเพิ่มเติมน้้น ตรงกับทรัพยากรที่ต้องการ โดยไม่สิ้นเปลืองกับทรัพยากรที่ไม่จำเป็น
HCI สามารถรองรับการใช้งานด้านคอมพิวเตอร์ในองค์กรได้หลากหลายวิธี รวมถึงงานทั่วไป ซึ่งมีประโยชน์ด้านการใช้งานที่สำคัญดังต่อไปนี้
เหมาะสำหรับการให้บริการเดสก์ท็อประยะไกล เช่น VDI (โครงสร้างพื้นฐานเดสก์ท็อปเสมือน) และ Desktop as a Service ซึ่งต้องการการประมวลผล และการจัดเก็บข้อมูลที่มีประสิทธิภาพสูง
HCI สามารถใช้เป็นโซลูชันคลาวด์สำเร็จรูปได้ ซึ่งหมายความว่ามันสามารถใช้งานเป็นคลาวด์ส่วนตัว หรือผสานกับคลาวด์สาธารณะเพื่อสร้างเป็นไฮบริดคลาวด์
HCI มีฟีเจอร์ด้านการปกป้องข้อมูล เช่น การสำรองข้อมูล, สแน็ปช็อต, การกู้คืนจากภัยพิบัติ และการรักษาความปลอดภัยข้อมูล
HCI เหมาะสำหรับงานที่ต้องการประสิทธิภาพ และความน่าเชื่อถือสูง เช่น ฐานข้อมูลที่ต้องรองรับการเข้าถึง และการทำงานของแอปพลิเคชันหลายตัว
เหมาะสำหรับการประมวลผลข้อมูลปริมาณมากอาศัยประโยชน์จาก เทคโนโลยี IoT โดยไม่ต้องพึ่งพาการแทรกแซงของมนุษย์มากนัก
HCI เหมาะสำหรับงานจัดเก็บไฟล์ หรือไฟล์เซิร์ฟเวอร์ เนื่องจากมีความสามารถในการปกป้องข้อมูล และรองรับพื้นที่จัดเก็บขนาดใหญ่
เหมาะสำหรับการวิเคราะห์ข้อมูลที่ต้องการประสิทธิภาพการประมวลผลสูง และรองรับความเร็วของข้อมูลที่สูง
HCI ทำให้สามารถจัดการทรัพยากรได้ดี เหมาะสำหรับการพัฒนา และทดสอบซอฟต์แวร์ ช่วยให้นักพัฒนาสามารถจัดสรร และปล่อยทรัพยากรได้ตามที่ใจต้องการ
แม้ว่า HCI จะมีประโยชน์มากมาย แต่มันก็ยังมีข้อเสียที่ควรให้พิจารณาอยู่ดังนี้
การขยายระบบ HCI มักทำได้ง่าย แต่จะต้องใช้ฮาร์ดแวร์จากผู้จำหน่ายเดียวกันเท่านั้น ทำให้เกิดการผูกขาดของผู้จำหน่าย นอกจากนี้ HCI 1.0 รวม หน่วยประมวลผลกลาง (CPU), หน่วยความจำหลัก (RAM) และการจัดเก็บข้อมูลไว้ใน Node เดียว การเพิ่มทรัพยากรหนึ่งอาจต้องซื้อทรัพยากรอื่น ๆ ที่ไม่จำเป็นด้วย ซึ่งอาจทำให้สิ้นเปลืองทรัพยากร และเงินลงทุนมาก
HCI มีความหนาแน่นของพลังงานสูง การรวมฮาร์ดแวร์จำนวนมากในพื้นที่เล็ก ๆ อาจทำให้ระบบการกระจายพลังงาน และการระบายความร้อนในศูนย์ข้อมูลมีปัญหา
HCI มีขนาดการขยายที่ยังเล็กถ้าเปรียบเทียบสำหรับงานที่ต้องใช้เซิร์ฟเวอร์มาก ๆ แต่การแยกย่อยงานออกเป็นส่วน ๆ HCI ก็จะเหมาะสมกว่า เพราะเนื่องจากสามารถปรับแต่ง และขยายได้ตามต้องการ
บางฟีเจอร์ขั้นสูง เช่น ความพร้อมใช้งานสูง (High Availability) อาจต้องซื้อเพิ่มเติม และการรองรับการทำงานร่วมกันกับคลาวด์ก็ไม่ใช่เรื่องง่าย ต้องมีการทดสอบ และพิสูจน์ให้ดีก่อน
HCI มักมีต้นทุนสูง เนื่องจากมีความผูกขาดของผู้จำหน่าย แต่ละ Node ที่รวมทรัพยากรอาจมีค่าใช้จ่ายสูงในการซื้อซอฟต์แวร์ และสัญญาการบำรุงรักษา การเลือก Node ที่มีฟีเจอร์ขั้นสูง เช่น CPU ระดับสูง, พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบ Non-Volatile หรือการเชื่อมต่อ อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง ก็อาจทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นไปอีก
เทคโนโลยี HCI กำลังมีการพัฒนาเพื่อตอบสนองการใช้งานใหม่ ๆ อย่างต่อเนื่อง นอกเหนือจากการใช้ใน เทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้าง เดสก์ท็อปเสมือน (Virtual Desktop Infrastructure - VDI), การประมวลผลแบบเอดจ์ (Edge computing) และ คลาวด์ส่วนตัว (Private Cloud) หรือไฮบริด HCI กำลังเติบโตในด้านงานอัตโนมัติของศูนย์ข้อมูล และการวิเคราะห์ข้อมูลด้วย โดยซอฟต์แวร์สามารถเข้าถึงฮาร์ดแวร์ที่บูรณาการอย่างแน่นหนาเพื่อช่วยตรวจสอบความจุ, อัปเกรด, จัดสรรทรัพยากร และเตือนปัญหาที่อาจเกิดขึ้น
ทางเลือกด้านฮาร์ดแวร์ก็มีการพัฒนาเช่นกัน โดย HCI ที่เน้นซอฟต์แวร์สามารถรองรับเซิร์ฟเวอร์ และการจัดเก็บข้อมูลที่หลากหลายมากขึ้น ในขณะที่ HCI ที่เน้นฮาร์ดแวร์ก็รองรับการใช้งานที่ต้องการสูงขึ้น เช่น การเพิ่มการรองรับ NVMe สำหรับ SAP HANA นอกจากนี้ HCI กำลังได้รับความนิยมในฐานะแพลตฟอร์มสำหรับการปกป้องข้อมูล, สำรองข้อมูล และการกู้คืนจากภัยพิบัติ โดยบางครั้งก็ทำงานร่วมกับบริการคลาวด์ เช่น AWS Outposts ที่นำเสนอทั้งฮาร์ดแวร์ และซอฟต์แวร์สำหรับการใช้งานในองค์กร
ในอนาคต HCI มีแนวโน้มที่จะได้รับการยอมรับ และเติบโตอย่างต่อเนื่องใน บริการคลาวด์ส่วนตัว (Private Cloud) / คลาวด์แบบไฮบริด (Hybrid Cloud), การวิเคราะห์และงาน การเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning - ML), การขยายสภาพแวดล้อม Edge Computing และโครงการใหม่ ๆ ที่เน้นความรวดเร็วในการติดตั้ง และความง่าย ในการจัดการเป็นหลัก
ภาพจาก : https://www.cisco.com/c/dam/global/en_in/products/hyperconverged-infrastructure/deploy-hyperconvergence-anywhere.pdf
HCI เป็นเทคโนโลยีที่กำลังเติบโต และมีบทบาทสำคัญในการจัดการทรัพยากร IT ในยุคดิจิทัล ด้วยความสามารถในการรวมทรัพยากร, ความเรียบง่ายในการติดตั้ง, การจัดการระบบที่มีประสิทธิภาพ และความยืดหยุ่นในการขยายตัว ทำให้เหมาะสมกับการใช้งานในหลากหลายรูปแบบ
แม้ว่า HCI จะมีข้อดีหลายประการแต่ก็ยังมีข้อเสียที่ควรพิจารณาอยู่ เช่นความเสี่ยงในการถูกผูกขาดจากผู้จำหน่าย, ความต้องการพลังงาน และการระบายความร้อนที่สูง และต้นทุนที่อาจสูงกว่าการใช้ระบบแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตามเทคโนโลยี HCI ก็กำลังมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง ทำให้ HCI เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจสำหรับองค์กรที่ต้องการความคล่องตัว และความรวดเร็วในการปรับตัวตามการเปลี่ยนแปลงของธุรกิจในยุคดิจิทัลนี้
|