Темой международной выставки «Иннопром» в 2017 году стало умное производство. Компания Cisco уже в четвертый раз приняла участие в этой выставке. Анил Менон, глобальный президент Cisco, отвечающий за направление «умные и подключенные сообщества», а также представляющий компанию в совете фонда «Сколково», рассказал Computerworld об особенностях построения инфраструктуры умных городов.

– Cisco недавно инициировала в 14 странах программу цифровой трансформации для создания умных городов...

По прогнозам, к 2050 году более 60% населения Земли будет проживать в городах, площадь же городов составляет лишь 2% всей населенной территории, но потребляют они 75% всей энергии в мире. А через 30 лет появится более сотни новых городов с населением свыше миллиона человек. Уже к 2020 году 9,7 млрд устройств (здания, автобусы, паркоматы и др.) будут соединены в единую сеть умных городов. Поэтому особую важность приобретает проблема объединения данных, генерируемых различными устройствами и управляемых различными ведомствами. Требуется развертывание горизонтальных умных решений поддержки жизнедеятельности городов, однако для этого необходимо обеспечить взаимодействие всех данных. У нас уже накоплен опыт сотрудничества с GM, GE, Schneider Electric, ABB и другими ведущими производителями вертикальных решений для умных городов, в которых, как, например, в Москве, много инвестируется в централизованные системы видеонаблюдения, умные системы для ЖКХ и пр. Мы агрегируем данные, тем самым способствуя созданию новых бизнес-моделей, снижению сложности инфраструктурных решений и оптимизации расходов.

- Какие проблемы стоят на пути создания умных городов?

Во-первых, нужно понять, зачем требуется цифровизация, какие департаменты какие потоки информации генерируют, как разделяются их зоны ответственности, что потенциально могут дать те или иные электронные сервисы. Например, что нового можно получить, объединив потоки от датчиков парковок и систем мониторинга движения общественного транспорта? Все эти данные поступают через разные протоколы, и для координации процессов их обработки и создания новых сервисов в городе должен быть назначен ответственный по управлению данными – Chief Data Officer, как это сделано в Барселоне. Во-вторых, должна быть политическая воля руководства мегаполиса к масштабированию проекта, иначе он не выйдет за рамки «пилота». В-третьих, необходимы стандарты – требуются общие протоколы для всех парковок, для систем управления трафиком, единые спецификации для счетчиков учета коммунальных услуг. В-четвертых, надо привести нормативную базу к требованиям цифровой экономики. Например, по законам штата Калифорния, каждый сотрудник компании должен быть обеспечен парковочным местом, поэтому вокруг здания штаб-квартиры Apple в Купертино зарезервировано пространство для 14 тыс. автомобилей. Однако кто-то из сотрудников пользуется велосипедом, кто-то приезжает на автобусе, кто-то вообще обычно работает вне офиса. Разумнее было бы нескольким компаниям объединить свои парковки и через цифровые сервисы управлять общим пулом парковочных мест. Но нормативные требования это запрещают: требуется регулирование, которое бы стимулировало использование цифровых продуктов, а не ставило бы барьеры их на пути. В-пятых, сегодня очень слабо проработан вопрос использования частных инвестиций в цифровых проектах, хотя потребность со стороны руководства городов есть, но неясны механизмы привлечения бизнеса.

Анил Менон: «Наша задача – соединить несоединимое, агрегируя данные Интернета вещей. Мы не производим вертикальных решений, Cisco – горизонтальный игрок»

- Насколько тиражируемы умные решения?

Успех цифровой трансформации определяется не только совершенством технологий – большое влияние оказывают культурные традиции, политики, уровень образования и менталитет конкретного социума. Скажем, в Германии все определяют стандарты, а в Индии важное значение имеет частная собственность, поэтому там будет очень сложно решить вопрос о выделении полос для общественного транспорта. Для реализации умных решений мы предлагаем платформу Smart + Connected Digital Platform (CDP), состоящую из трех уровней: сбор и агрегирование данных от устройств и систем умного города; нормализация данных – приведение к форме, пригодной для поддержки бизнес-моделей цифровой экономики; разработка приложений и политик, направленных на удовлетворение запросов умного города. Первые два уровня тиражируются и масштабируются в любой культуре, а последний во многом зависит от конкретного менталитета.

Город «думает» категориями сетей автомобильных дорог, сетей водных путей, электрических и коммунальных сетей, а цифровая сеть Cisco помогает все их интегрировать. Платформа CDP представляет собой унифицированный облачный набор инструментов, среду для построения инфраструктуры умного города, позволяющую бесшовно и безопасно подключать видеокамеры, счетчики воды, устройства мониторинга трафика и пр. В результате город получает возможность сбора, анализа и обмена данными между всеми департаментами, жителями города, предприятиями и администрациями других городов. Реальная ценность открытой архитектуры CDP заключается не в разработке и продаже городу умных решений, а в развертывании сетевой платформы, которая позволит всем заинтересованным специалистам создавать приложения, формирующие, по сути, город, управляемый данными.

Сегодня на базе CDP во всем мире выполнено 33 комплексных проекта. Платформа объединяет 10 решений, к их разработке привлечено 60-70 различных провайдеров. Крупные города начинают интересоваться горизонтальным подходом, однако необходимость цифровизации осознают пока только отдельные департаменты, поэтому мы находимся на стадии пилотных проектов, в которых предлагаем сделать максимально умной площадь в 1-2 кв. километра городской территории, например в границах микрорайона. После оценки результатов муниципалитеты могут принимать решение о масштабировании. Наличие объединяющего слоя для интеграции интеллектуальных решений не только облегчает обмен данными и их понимание, но и позволяет снижать издержки благодаря устранению дублирования. Так, уличные камеры видеонаблюдения могут использоваться организациями, обслуживающими дороги, органами правопорядка и управления общественным транспортом. При комплексном подходе проект окупается за четыре года. В 2018 году мы собираемся перенести наш российский офис в Сколково, мы уже там работаем с рядом стартапов, предлагающих новые бизнес-модели применения платформы CDP.

- Как должны измениться традиционные ИТ в эпоху умных инфраструктур?

Платформы разработки, адекватные потребностям Всеобъемлющего интернета, – большая проблема. Например, в любом современном здании используются десятки относительно умных систем: пожаротушения, безопасности, освещения, водоснабжения и пр., причем каждая работает по своему протоколу, число которых может измеряться многими десятками. Если все эти системы будут создаваться и управляться без взаимодействия с другими, то говорить об умном здании не придется. Необходим переход от телекоммуникационных и внутренних протоколов сенсоров, датчиков и других устройств к TCP/IP, и сегодня наметилась тенденция к интеграции всеми производителями своих устройств с этим протоколом. Возможно, потребуется больше программистов, но это будут не кодировщики, а аналитики, специалисты по данным, способные увидеть новые возможности в интеграции различных сведений или монетизировать обнаруженные в Больших Данных скрытые закономерности.

«Это не сервер — это система». Так в Cisco говорят о новых стоечных и лезвийных серверах семейства Unified Computing System — M5, выпуск которых состоялся одновременно с выходом процессоров Intel Xeon Scalable Processor.

Именно они используются в новых серверах Cisco. Как заявили в Intel на презентации Xeon Scalable, новая процессорная платформа позволит увеличить не только быстродействие серверов, но также плотность их размещения и пропускную способность. Однако главное преимущество решений UCS — использование ПО конфигурационного управления и оптимизация, позволяющая обеспечить работу центра обработки данных на пике эффективности, заявляют в Cisco.

Соперники по рынку ЦОД, скорее всего, тоже предложат нечто подобное, но в Cisco подчеркивают, что у компании есть ПО и оборудование, дающее возможность уже сейчас реализовать концепцию управления, основанного на намерениях (intent-based management). Ее смысл в том, что администраторы ЦОД задают политики использования и желательное состояние сети и серверов, а программные средства затем автоматически конфигурируют ресурсы таким образом, чтобы поддерживать это оптимальное состояние.

«Суть UCS не в индивидуальных компонентах, коммутаторах, серверах или их комплектующих, а в том, чтобы предоставить заказчикам комплексную систему, — указывает Тодд Брэннон, директор по маркетингу решений Cisco UCS. — Это система, а не сервер. Опираясь на наши предыдущие разработки, она абстрагирует низкоуровневые элементы инфраструктуры, позволяя с помощью программного обеспечения управлять коммутацией, серверами и остальными компонентами».

Многие новые возможности систем линейки M5 появились благодаря процессорам Xeon Scalable, которыми воспользовались и другие производители серверов. Именно поэтому в Cisco делают акцент на программные средства M5, выделяя их как отличительную особенность решения.

«Поскольку серверный рынок достиг определенного уровня зрелости, обновления продуктов, как правило, особого интереса не представляют, а потому производители серверов пытаются выделиться любыми другими способами, — отмечает аналитик IDC Ашиш Надкарни. — В Cisco фокусируются на существующих клиентах, применяющих решения компании для критически важных нагрузок, и подчеркивают, что системы UCS стали еще более оптимизированными для таких задач. При этом в Cisco подчеркивают, что ее лидерство на рынке интегрированной инфраструктуры говорит само за себя».

Оптимизация рабочих нагрузок

Помимо выпуска двух новых лезвий и трех стоечных серверов, в Cisco обновили ПО управления данными UCS Director и предложили нечто совершенно новое — диспетчер оптимизации нагрузки Workload Optimization Manager.

Он создан на базе технологий компании Turbonomic, с которой Cisco заключила соответствующее OEM-соглашение. В Cisco на собственном опыте убедились в достоинствах программного обеспечения Turbonomic: было сэкономлено 17 млн долл. за счет снижения затрат на оборудование и по 2,8 млн долл. удалось экономить ежемесячно благодаря уменьшению арендных расходов, сообщила Джоанна Старк, старший менеджер Cisco по гибридным облакам и машинному обучению.

Как объясняют в Cisco, диспетчер оптимизации выполняет аналитику с учетом намерений, при помощи методов оценки предложения, спроса и цен, обеспечивая соответствие между рабочими нагрузками и доступными ресурсами инфраструктуры.

«Центры обработки данных стали такими сложными, что управлять ими можно только автоматически, с помощью ПО, которое вносит необходимые изменения в режиме реального времени, чтобы постоянно поддерживать максимальный КПД, — добавляет Старк. — Человек не может так быстро отреагировать на предупреждение о снижении производительности системы, а значит, будут потеряны деньги, особенно если речь, например, идет о доходном веб-сайте».

Диспетчер оптимизации гарантирует высокую производительность выполнения рабочей нагрузки благодаря глубокому контролю на всех уровнях, от прикладного до шасси, позволяя максимально использовать доступные ресурсы. «Сегодня в дата-центрах множество неактивных виртуальных машин и других незадействованных ресурсов, — считает Старк».

В Cisco позиционируют системы M5 как обновленную линейку серверов MCS, не вызывающую трудностей при модернизации. Как подчеркивает Старк, важную роль в этом играет диспетчер оптимизации. Он выполняет анализ «что, если» для различных сценариев настройки рабочих нагрузок, в рамках которого в числе прочего предоставляются рекомендации по экономии операционных затрат при переходе на новые серверы.

Диспетчер оптимизации сам не выполняет подготовку нагрузок к работе — за это отвечает UCS Director. В версии 6.5 имеются средства взаимодействия с диспетчером оптимизации. В Cisco утверждают, что Director позволяет с помощью единой консоли подготовить к работе, настроить и автоматизировать 80% операционных процессов ЦОД. Кроме того, новая версия Director собственными силами автоматизирует процессы с помощью PowerShell, объектно-ориентированного фреймворка Microsoft для автоматизации задач и конфигурационного управления, а также обеспечивает переносимость виртуальных машин между центрами обработки данных на основе VMware vCenter.

Новые серверы UCS M5

Аппаратная часть новых комплексов Cisco M5 включает:

— стоечный сервер общего назначения UCS C220 M5 с 56 процессорными ядрами Xeon Scalable, 24 слотами DIMM, 10-гигабитным вспомогательным каналом для внеполосного управления и поддержкой плат расширения M.2 с внутренним монтажом;

— стоечный сервер UCS C240 M5, оптимизированный для хранения и ввода-вывода, имеющий 56 ядер, до 6 слотов PCIe 3.0, память до 3 Тбайт, 10-гигабитный канал внеполосного управления и поддержку плат M.2;

— стоечный сервер UCS C480 M5 4S для выполняемых в памяти СУБД и других приложений, имеющий 112 ядер, до 6 Тбайт адресуемой памяти, до 6 графических процессоров, 12 слотов PCIe 3.0 и 32 накопителей;

— лезвийный сервер UCS B200 M5 в формфакторе половинной ширины, предназначенный для традиционных и многоуровневых приложений, поддерживающий до двух графических процессоров и предоставляющий емкость хранения до 20,5 Тбайт;

— лезвийный сервер UCS B480 M5, рассчитанный на высокоплотные развертывания и гетерогенные задачи, например на виртуализованные распределенные базы данных. Система имеет 56 ядер, до четырех графических процессоров и хранилище емкостью до 39 Тбайт.

Компания Cisco Systems сообщила о выходе на рынок intent-based networking, заявив, что технология, использующая для управления сетями машинное обучение и передовые средства автоматизации, может стать главной движущей силой в дальнейшем изменении управления сетями.

Что же представляет собой intent-based networking?

Вице-президент Gartner по исследованиям Эндрю Лернер отметил, что в сетевых системах, основанных на намерениях (intent-based networking systems, IBNS) нет ничего нового, а идея, лежащая в их основе, известна уже много лет. Новым же является то, что алгоритмы машинного обучения подошли к той точке, за которой системы IBNS могут стать реальностью. С фундаментальной точки зрения это означает, что желаемое состояние сети определяет администратор, а соответствующие политики реализуются с помощью программного обеспечения автоматизированной настройки.

«IBNS знаменуют собой решительный отказ от сегодняшних способов управления корпоративными сетями, – пояснил Лернер. – В настоящее время трансляция производится вручную, а алгоритмическая проверка отсутствует… Системы IBNS осуществляют мониторинг, идентификацию и вмешательство в реальном времени, меняя существующие условия».

По словам Лернера, системам IBNS присущи четыре характерные черты.

— Трансляция и проверка. Одним из основных принципов функционирования IBNS является трансляция команд сетевых администраторов в действия, выполняемые программным обеспечением. Идея заключается в том, что управляющие сетью определяют высокоуровневую бизнес-политику, применяемую к сети. IBNS проверяет, можно ли реализовать эту политику.

— Автоматическое внедрение. После того как управляющий определит желаемое состояние сети, программное обеспечение IBNS осуществляет манипуляции сетевыми ресурсами для перехода в желаемое состояния и реализации принятой политики.

— Осведомленность о состоянии . Еще один ключевой компонент IBNS осуществляет сбор данных для постоянного мониторинга за состоянием сети.

— Гарантии и динамическая оптимизация/исправление . IBNS гарантирует постоянное поддержание желаемого состояния сети. Для выбора наилучшего способа перехода в желаемое состояния используется машинное обучение. Для поддержания этого состояния автоматически выполняются необходимые корректирующие действия.

В целом, IBNS предоставляет сетевым администраторам возможность определить то, что должна делать сеть, а платформа для автоматизированного управления сетью формирует желаемое состояние и реализует политики.

В Cisco наряду с рядом стартапов уже объявили о планах выпуска продуктов для построения платформ IBNS, но, по словам Лернера, полнофункционального продукта IBNS на рынке пока не видно. Концепция IBNS предполагает работу, не привязанную к оборудованию какого-то конкретного поставщика, но Cisco, возможно, захочет выпустить продукты, интегрируемые с ее собственным оборудованием.

С учетом природы IBNS широкого распространения подобных систем не стоит ждать по крайней мере до 2020 года. Вместе с тем, Лернер убежден в том, что пилотные проекты IBNS будут появляться, доказывая правильность предложенной концепции. «Мы полагаем, что появляющиеся реализации будут носить прагматический характер, связанный с построением новых или обновлением существующих сетей, – подчеркнул он. – Ранние внедрения будут связаны с хорошо проработанными конкретными сценариями использования, например, с архитектурой spine/leaf или с инфраструктурой оконечных узлов территориально-распределенных сетей».