Strategia zarządzania fizyczną infrastrukturą sieciową o znaczeniu krytycznym

Transkrypt

1 Strategia zarządzania fizyczną infrastrukturą sieciową o znaczeniu krytycznym White Paper 100

2 Streszczenie Wybierając rozwiązanie do zarządzania fizyczną infrastrukturą sieci informatycznych, należy uwzględnić zarządzanie pojedynczymi urządzeniami w celu zapewnienia widoczności wielu punktów danych wymaganych do niezawodnego działania kluczowej dla sieci infrastruktury fizycznej. Optymalny sposób to rozwiązania do zarządzania elementami, ponieważ pozwalają one zarządzać poszczególnymi typami urządzeń i dają możliwość asymilacji oraz, co ważniejsze, ułatwiają zarządzanie dużą ilością danych wymaganych do zapewnienia dostępności sieci. 2

3 Wstęp Obecne tendencje zmierzające ku większej dostępności zasobów obliczeniowych i sieciowych doprowadziły do skoncentrowania działań na infrastrukturze fizycznej, od której zależą zasoby. Obecnie wiadomo, że optymalizacja działania warstwy infrastruktury fizycznej wymaga odpowiedniego zarządzania tą warstwą. Przy wyborze rozwiązania do zarządzania warstwą infrastruktury fizycznej należy uwzględnić następujące kluczowe czynniki: koszt rozmieszczenia i konserwacji, możliwość adaptacji do zmieniających się potrzeb biznesowych, funkcjonalność i łatwość integracji. Odpowiednie rozwiązanie powinno być zgodne z ogólną strukturą zarządzania i oferować korzyści płynące z udostępniania informacji dotyczących problemów mających wpływ na dostępność systemu. Wybór takiego rozwiązania pozwoli zredukować nakłady przeznaczone na zarządzanie systemem, zmniejszy ryzyko przestojów i zwiększy wydajność personelu działu IT. Fizyczna Infrastruktura Sieciowa o Znaczeniu Krytycznym Fizyczna Infrastruktura Sieciowa o Znaczeniu Krytycznym (NCPI - Network-Critical Physical Infrastructure) stanowi fundament, na którym opierają się technologia informatyczna (IT) oraz sieci telekomunikacyjnych, co przedstawiono na rysunku 1. Obejmuje ona: Zasilanie Chłodzenie Szafy i strukturę fizyczną Zabezpieczenia i ochronę przeciwpożarową Okablowanie Systemy zarządzania Serwis Na pierwszy rzut oka komponenty te wydają się być podobne do tych, które występują w systemach do zarządzania budynkami. Prawie wszystkie systemy do zarządzania budynkami mają zasilanie, chłodzenie, monitoring warunków otoczenia oraz infrastrukturę zabezpieczeń. Od infrastruktury NCPI odróżnia je nacisk na dostępność zasobów obliczeniowych. Podstawowym zadaniem systemów do zarządzania budynkami jest zapewnienie optymalnych warunków użytkownikom budynku oraz udostępnienie tradycyjnych udogodnień, takich jak automatyzacja budynku. Potrzeby tych dwóch systemów znacznie się różnią. Znormalizowana i zintegrowana infrastruktura NCPI z możliwością adaptacji jest kluczem do zapewnienia wysokiej dostępności sieci i ułatwienia zarządzania nimi. 3

4 Rysunek 1 Warstwa infrastruktury NCPI Infrastruktura NCPI łączy w sobie tradycyjne zarządzanie obiektem i sterowanie działem IT danej organizacji. Za infrastrukturę NCPI może być odpowiedzialny dział ds. utrzymania obiektu, dział IT lub oba te działy. Ta zbieżność interesów tworzy nowe problemy i stawia nowe wyzwania związane z zarządzaniem infrastrukturą fizyczną. Wyzwania dla strategii zarządzania infrastrukturą NCPI Istnieją dwa podstawowe wyzwania, które należy uwzględnić podczas omawiania strategii zarządzania infrastrukturą NCPI. Architektura zarządzania infrastrukturą NCPI Po pierwsze, w wielu działach IT i obiektach zainstalowano konkretne pakiety do zarządzania określonymi urządzeniami. Wiele działów IT dysponuje zarówno specyficznymi dla urządzeń menedżerami elementów zarządzającymi serwerami, pamięciami masowymi i urządzeniami sieciowymi, jak również systemem do zarządzania przedsiębiorstwem (np. HP OpenView czy IBM Tivoli). Poszczególne działy często wykorzystują systemy do zarządzania budynkami (np. Johnson Controls Metasys). Biorąc pod uwagę fakt, że zadania działu ds. obiektu oraz działu IT są zbieżne pod względem wykorzystania infrastruktury NCPI, każdy z działów będzie z pewnością zainteresowany wykorzystaniem obecnie używanego pakietu 4

5 do zarządzania. Dlatego też każda strategia zarządzania infrastrukturą NCPI musi uwzględniać te aplikacje i umożliwiać integrację z nimi. Architektura systemów zarządzania przedsiębiorstwem Projekty systemów zarządzania różnią się pod względem architektury. Pakiety IT (Enterprise Management Systems lub EMS) są oparte na urządzeniu i wykorzystują istniejącą sieć IT. System oparty na urządzeniach to taki, w którym podstawową funkcję pełnią adresy IP wykorzystywane do uzyskiwania dostępu do całościowych informacji na temat urządzenia. Na przykład jeden adres IP może określać jeden serwer, urządzenie sieciowe lub urządzenie pamięci masowej. Alarmy i informacje są zazwyczaj gromadzone na poziomie urządzenia, a następnie przesyłane do sumującego pakietu zarządzania za pośrednictwem istniejącej sieci IT. Za pakiety zarządzania należące do tej kategorii uważa się HP OpenView i IBM Tivoli. Architektura systemów zarządzania budynkami Systemy do zarządzania budynkami (BMS) bardzo często stają się systemami opartymi na punktach danych i zazwyczaj wykorzystują inną sieć niż sieć IT. System oparty na punktach danych można zdefiniować jako taki, w którym są monitorowane pojedyncze punkty danych z określonego urządzenia. Dlatego też w takich systemach kluczowym elementem nie jest zarządzanie urządzeniem jako jednostką, ale konkretna informacja, którą to urządzenie może zgłosić. Sieci te są często oparte na komunikacji szeregowej wykorzystującej własne protokoły lub odpowiednią wersją standardowych protokołów, takich jak MODBUS. Różnice te podsumowano w poniższej tabeli: Tabela 1 Porównanie architektury BMS i EMS Typ pakietu System EMS (Enterprise Management System) System BMS (Building Management System) Punkt widzenia Oparte na urządzeniu Oparte na punkcie danych Używana sieć Sieć IT Sieć dedykowana Konsekwencje tych różnic stanowią poważne wyzwanie przy opracowywaniu kompleksowej strategii infrastruktury NCPI. Bardzo trudno jest zintegrować dwie odmienne architektury zarządzania jedną opartą na urządzeniu, a drugą na punktach danych. Każda strategia zarządzania powinna udostępniać informacje podsumowujące na poziomie urządzenia dotyczące pakietu IT, jednocześnie zapewniając odpowiedni poziom rozdrobnienia punktów danych w celu umożliwienia integracji z pakietem obiektu. Standardy zarządzania infrastrukturą NCPI Drugim głównym wyzwaniem, które stoi przed kompleksowym zarządzaniem infrastrukturą NCPI, jest proces gromadzenia większej ilości danych niż ma to miejsce podczas tradycyjnego monitorowania. Kompleksowa strategia powinna obejmować informacje na poziomie szafy w celu zapewnienia niezawodnego działania sprzętu IT. Poprzednie takie rozwiązanie było niewykonalne. 5

6 Monitorowanie urządzeń i punktów danych kluczem do dostępności Niezwykle ważne jest, aby zapewnić monitorowanie wszystkie kluczowych urządzeń i punktów danych. Dotyczy to wszystkich urządzeń należących do warstwy infrastruktury NCPI oraz otaczającego je środowiska. Najlepszym rozwiązaniem jest monitorowanie następującej listy urządzeń na poziomie szafy: Pojedyncze obwody Dwa punkty danych dotyczących temperatury (minimum) Przełączniki źródeł zasilania Urządzenia chłodzące Systemy zasilaczy UPS Monitorowanie urządzeń, takich jak montowane w szafach przełączniki źródeł zasilania, zasilacze UPS i urządzenia chłodzące, jest powszechnie stosowaną praktyką. Jednak monitorowanie obwodów i temperatury w szafie jest względnie nowym rozwiązaniem w zarządzaniu infrastrukturą NCPI. Monitorowanie pojedynczych obwodów zwiększa dostępność, umożliwiając administratorom odbieranie powiadomień zanim nastąpi przeciążenie obwodu. Badania pokazały, że w znacznym stopniu czas przestoju centrum przetwarzania danych wynika z awarii obwodów. Dlatego też aktywne zarządzanie tymi obwodami może znacznie wpłynąć na zwiększenie dostępności. Konieczna jest identyfikacja szaf pracujących w temperaturze wyższej niż normalna, ponieważ podwyższone temperatury znacznie skracają oczekiwaną żywotność urządzeń IT. Tendencje do uzyskiwania większej gęstości sprzętu IT pogłębiają ten problem, ponieważ większa gęstość mocy jest bezpośrednio powiązana z większymi potrzebami odnośnie chłodzenia. Monitorowanie tych urządzeń pozwala administratorom zrozumieć problemy z samymi urządzeniami lub ze środowiskiem, które je otacza. Wydajne zarządzanie zasobami Zaletą scentralizowanego zarządzania jest generowanie odpowiednich, szybko dostępnych informacji. Aby zoptymalizować wydajność zasobów, informacje muszą być dostępne w łatwo zrozumiałej formie, minimalizując lub eliminując potrzebę przeprowadzania szkoleń. Przydatna może być również możliwość całościowego skonfigurowania i zautomatyzowania odpowiedzi na znane problemy. Krótko mówiąc, systemy powinny być łatwe we rozmieszczeniu i obsłudze. Ostrzeżenia o krytycznych zdarzeniach Awarie zasilania i podwyższone temperatury są przykładami zdarzeń, które, jeżeli nie zostaną pojęte żadne działania zaradcze, mają wpływ na dostępność sieci. Uzyskane w odpowiednim czasie informacje pozwalają podejmować działania naprawcze przed uszkodzeniem lub awarią sprzętu i są krytycznym czynnikiem wpływającym na bezproblemowe działanie systemu zarządzania infrastrukturą fizyczną sieci. Na przykład administrator może odebrać powiadomienie wygenerowane w momencie, gdy napięcie prądu pobieranego przez obwód wzrosło o ponad 1 A, dzięki czemu może kontrolować próby nieuprawnionego dodawania sprzętu do obwodu. 6

7 Analiza wydajności i przewidywanie awarii Aby można było przeprowadzić analizę wydajności, należy przechowywać przynajmniej dzienniki zdarzeń i danych. Skuteczne narzędzia do analizy zapobiegają występowaniu problemów, określając obszary, na które należy zwrócić uwagę, i wskazując podstawową przyczynę potencjalnych problemów. Przykłady powyższych funkcji to identyfikacja starszych baterii oraz punktów dostępowych szafy i definiowanie stałych problemów z linią zasilania, takich jak częste zaniki zasilania. Możliwość łatwej adaptacji wraz ze zmianą potrzeb biznesowych Strategie wymiany i modernizacji należy opracowywać w odpowiednim czasie, aby uniknąć nieoczekiwanego, nieplanowanego i kosztownego przestoju. Uniwersalne systemy dopuszczają możliwość wprowadzania zmian w konfiguracji, minimalizując czasy przestoju. Przykłady przewidywalnych modyfikacji to zmiana wymagań dotyczących zasilania, nadmiarowości oraz czasu działania, jak również dodawanie obsługi dla oddziałów lub innych węzłów sieci. Odpowiednie zarządzanie infrastrukturą NCPI wymaga przedstawienia dużej ilości danych w formie łatwo zrozumiałej dla administratora. Zarządzanie infrastrukturą NCPI Menedżery elementów W ostatniej dekadzie można było zaobserwować gwałtowny wzrost wykorzystywania systemów IT do pilnych potrzeb biznesowych przy zastosowaniu wielopunktowych rozwiązań. W wyniku tego w wielu instalacjach działy IT dążyły do zarządzania sprzętem przy użyciu menedżerów elementów dla różnych kategorii sprzętu. Na rysunku 2 poniżej przedstawiono schemat zarządzania różnymi elementami systemów: do zarządzania pamięciami masowymi powszechnie stosuje się menedżera pamięci masowych (np. EMC ControlCenter), do zarządzania urządzeniami sieciowymi menedżera sieciowego (np. CiscoWorks), a do zarządzania serwerami menedżera serwerów (np. HP Insight Manager). Zaletą zastosowania menedżerów elementów jest generalnie łatwość ich rozmieszczania i używania, ponieważ służą one głównie do zarządzania jedną kategorią urządzeń w wielu przypadkach urządzeniami specyficznymi dla danego dostawcy. Ograniczeniem tej strategii jest brak koordynacji różnych menedżerów elementów. Menedżery elementów i systemy EMS Aby uzyskać lepszą kontrolę całej sieci, należy w razie potrzeby użyć systemu EMS (Enterprise Management System), takiego jak Tivoli lub HP OpenView. Narzędzia te ułatwiają koordynację różnych typów urządzeń i udostępniają szczegółowe informacje dotyczące wszystkich operacji w sieci. Jednak ani menedżery elementów ani system EMS nie łączą w sobie zarządzania warstwą infrastruktury fizycznej krytycznej dla sieci. 7

8 Punkty danych i systemy BMS Podobnie, do zarządzania niektórymi punktami danych infrastruktury NCPI często używa się systemów BMS. Jednak ich architektura oraz ilości wymaganych informacji sprawiają, że systemom tym brakuje zalet skutecznych rozwiązań do zarządzania infrastrukturą NCPI, przez co nie nadają się do zarządzania fizyczną infrastrukturą sieciową o znaczeniu krytycznym. Integracja zarządzania infrastrukturą NCPI Pozostaje więc pytanie jak zintegrować infrastrukturę NCPI z istniejącymi systemami BMS i EMS? Typowe podejście może wymagać integracji każdego pojedynczego urządzenia lub punktu danych w celu utworzenia jednego systemu zarządzania wysokiego poziomu. Na rysunek 2 przedstawiono ścieżki integracji pojedynczych urządzeń przy wykorzystaniu tradycyjnego podejścia. Rysunek 2 Tradycyjna integracja infrastruktury NCPI z systemami BMS i EMS Wadą tego rozwiązania jest znaczny koszt związany z integracją każdego z tych urządzeń i/lub punktów danych. Ten schemat może również prowadzić do dostarczenia użytkownikowi nadmiaru informacji, ponieważ wiele urządzeń lub pojedynczych punktów danych przesyła raporty do jednego centrum. W przypadku tego modelu użytkownicy muszą zakupić lub opracować unikatowe reguły obsługi tych informacji w swoich systemach BMS lub EMS. 8

9 Menedżer elementów infrastruktury NCPI Rozwiązaniem opisywanego problemu może być menedżer elementów dla urządzeń infrastruktury NCPI, co przedstawiono na rysunku 3. Odpowiednio zaprojektowany menedżer elementów infrastruktury NCPI powinien ograniczyć punkty integracji niezbędne w systemach EMS i BMS, udostępniając informacje podsumowujące na tych platformach. Szczegółowe informacje można uzyskać, łącząc się bezpośrednio z menedżerem elementów infrastruktury NCPI, podobnie jak w przypadku menedżerów elementów serwerów, pamięci masowych i sieci. Zaletą menedżerów elementów jest również niższy koszt instalacji. Menedżer elementów nie wymaga integracji z każdym urządzeniem, tylko automatycznie łączy te informacje. Menedżer elementów ma jeden cel, dlatego też został zaprogramowany za pomocą konkrentych reguł i zaleceń, przez co posiada odpowiednią charakterystykę niezbędną do zarządzania infrastrukturą NCPI. Używając menedżera elementów infrastruktury NCPI, można zastosować bardziej uniwersalny schemat zarządzania. Informacje na poziomie agregacji można w razie potrzeby integrować z systemami EMS i/lub BMS. Menedżera elementów infrastruktury NCPI można także używać jako autonomiczne narzędzie do zarządzania, jak to często ma miejsce w przypadku menedżerów elementów serwerów, pamięci masowych i sieci. Rysunek 3 Integracja menedżera elementów infrastruktury NCPI z systemami BMS i EMS 9

10 Przykład menedżera elementów infrastruktury NCPI Przykładem narzędzia do zarządzania spełniającym kryteria menedżera elementów infrastruktury NCPI jest kontroler InfraStruXure Manager firmy APC. To dedykowane urządzenie zajmuje 1U w szafie 19" i umożliwia zarządzanie infrastrukturą fizyczną. Udostępnia informacje podsumowujące dotyczące alarmów dla systemów BMS, jak i systemów EMS. Działa on również jako menedżer elementów. Kontroler InfraStruXure Manager firmy APC Wnioski Najlepszy w swojej klasie model do zarządzania fizyczną infrastrukturą sieciową o znaczeniu krytycznym (NCPI) powinien wykorzystywać menedżera elementów infrastruktury NCPI. Zalety używania menedżera elementów infrastruktury NCPI: 1. Efektywne pod względem kosztów zarządzanie wieloma punktami danych wymaganych w celu odpowiedniego zarządzania infrastrukturą NCPI. 2. Zoptymalizowana funkcjonalność odpowiednia dla infrastruktury NCPI. 3. Łatwa integracja z istniejącymi systemami BMS i EMS. 4. Niskie koszty instalacji i konserwacji. 10