Предложенное техническое решение относится к области компьютерной техники, а именно к средствам сбора, обработки и хранения данных.The proposed technical solution relates to the field of computer technology, namely to means for collecting, processing and storing data.
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.As the closest analogue of the proposed technical solution, a device (system) for storing and processing data can be selected, providing for the interaction of computing tools with a virtual machine or container using computer networks (patent application US 2015 370 586, Intel Corporation, 2015). In turn, the proposed technical solution represents a further improvement of devices for storing and processing data and is a device that will increase resources for storing data, in addition, streamlining stored data will increase reliability and controllability during storage.
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.As a result, a hardware and software device based on the cloud hyperconvergence operating system is proposed, including a data storage functional unit interacting with a computing and data separation functional unit that is connected to at least one virtual machine access functional unit, a container functional access unit, and / or microservice access functional block. Functional blocks are implemented in hardware on a horizontally scaled architecture of at least two modules, each containing a server motherboard with random access memory, and at least one processor, and at least one storage device. The structural diagram of the proposed hardware-software device is shown in figure 1, figure 2 shows the layout options of the server that implements the proposed device.
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.Functional blocks of a hardware-software device are a set of memory plots of several computing modules that form a horizontally scalable computer device - a server and are under the control of the processor. The device provides the functioning of the data warehouse for many virtual machines, containers and / or microservices, allowing them to access through the access block (s) of the virtual machine; container access block (s); the microservice access unit (s), respectively, to the data storage unit, as to a system of direct access to data without processing metadata for the stored information, which initially organizes information entering the data warehouse, optimizing its amount. The server consists of at least two functionally equal internal modules interconnected with each other, for example, two, three or four modules in individual cases, assembled in a server cabinet or rack with a slide or a sliding shelf. Each module contains a server motherboard with RAM with one or two processors, as well as the necessary set of video cards, expansion cards, power supplies, hard disk drives (four to twenty four), solid state drives (four to twenty four), cables etc. The device architecture provides hot swapping of modules without stopping the entire server.
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.The computation and data separation unit (controller unit) combines all other functional units of the device into a single computer cluster, providing separation of calculations and data storage, sharing access to a single data warehouse for virtual machines and containers, accordingly, ordering the amount of data and facilitating access to the data storage . The combination of computing power and storage devices in a single fully integrated infrastructure based on a configured cluster (module) allows you to quickly and easily deploy new virtual machines, thanks to the ability to use virtual machines immediately after installation. In a similar way, the connection of microservices is provided, based on the solved computing, information, etc. tasks. The calculation and data separation unit performs automatic calibration of the data warehouse according to the preset settings, while retaining the ability to manually configure the storage areas.
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.As a result, it becomes possible to combine computing power, storage, backup, data archiving and virtualization into a single cloud hyperconverged infrastructure based on a configured cluster of equipment (module) with unlimited horizontal scaling, which solves the complexity of the traditional data center infrastructure and provides a simple approach to building modern data centers with the possibility of a phased operational increase in capacity by connecting cheniya additional equipment without interruption of existing infrastructure.
