Data Center Automation: A necessidade de gerir mais com menos

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1 Data Center Automation: A necessidade de gerir mais com menos Gonçalo João Vitorino de Jesus Departamento Engenharia Informática, Universidade de Coimbra, Pólo II, 3030-Coimbra, Portugal gjesus@student.dei.uc.pt Resumo: Este artigo pretende abordar o conceito de Data Center Automation, ou Automatização do Data Center, através de uma análise profunda e de carácter informativo. Actualmente o data center é o pilar de todo o negócio de uma empresa, e este tem-se alterado imenso ao longo dos anos. Alterações estas que provocam, geralmente, uma diminuição da eficiências nos processos da empresa, sendo necessário implementar novas formas de combater essa diminuição. É na automatização que as empresas têm apostado como forma de luta. E é isto que é tratado neste documento, explica-se detalhadamente o conceito, e principalmente, ensina-se a aplicar correctamente uma solução de automatização. Palavras-chave: Automation; Automatização; Data Center; DCA; 1 Introdução Hoje em dia, os data centers são um dos principais pilares do negócio devido às relações e envolvimento próximo das unidades de negócio. Sem um data center ágil e a funcionar eficientemente, as empresas não conseguem reagir rapidamente à competição, ou alterar correctamente as condições de negócio, ou ainda serem capaz de implementar novas regulações. [2] Em termos de complexidade, os data centers têm vindo a tornar-se cada vez mais complexos, principalmente desde a era dos mainframes [1]. Com a morte dos ecrãs verdes e terminais burros, com o nascimento dos PCs, com o advento da computação cliente-servidor, com o crescimento explosivo da Internet, Web e Web services, os data centers têm-se tornado nuns animais selvagens ainda por domar [1]. Com esta frase o autor, provavelmente, pretendeu dizer que actualmente um data center típico possui muitos sistemas operativos, centenas de aplicações, milhares de servidores e centenas de terabytes de armazenamento. No caso das empresas grandes, os data centers podem conter entre 5,000 e 15,000 servidores e petabytes de armazenamento [1]. Em termos de heterogeneidade, falamos de data centers com vários tipos de mainframes, sistemas de high-end e mid-range UNIX, Linux (commercial-off-the-shelf) e Windows, que vão conter as mais variadas aplicações: , bases de dados, data warehouse/business intelligence, OLTP, Web services, groupware, workflow, gestão de documentos, CRM, ERP, SCM, SFA.

2 Assim, a gestão de operações inclui gestão diária de network computing operations que compreende a gestão de valores, de mudanças, de informação, de processos de TI, de redes, de sistemas, de service desk, e de software. Também inclui gerir pessoas, processos, e assuntos tecnológicos relacionados com cada área funcional do data center. Devido à heterogeneidade crescente dos data centers, a gestão de operações é cada vez mais difícil [1]. Como podemos ver, um data center é uma estrutura complexa, heterogénea e difícil de gerir, o que nos leva à necessidade de automatizar os processos que referimos, as operações. Para isso, neste artigo, ir-se-á falar de Data Center Automation (DCA). No ponto 2 será explicado qual a necessidade actual da implementação de uma solução de Data Center Automation. Devido às várias vertentes da DCA que podem ser implementadas, apenas serão referidas aquelas que realmente mudaram desde à algum tempo, e que daí veio a necessidade de se implementar a automatização. O conceito em si será decomposto no ponto 3, onde mais uma vez apenas se referem algumas das vertentes, de forma a tornar perceptível a capacidade desta solução. No ponto 4, a automatização será abordada de um forma global, numa primeira parte, e depois ao pormenor, explicando na segunda parte todas as vertentes da automatização. Os pontos 5 e 6 abordam as vantagens e desvantagens, respectivamente, da automatização dos data centers. O ponto 7 pretende introduzir as soluções futuras, a implementar num futuro próximo (ainda nesta década). A conclusão que irá tentar abranger os pontos fortes deste documento, segue no ponto 8. 2 Porquê fazer Data Center Automation? Com o passar dos anos, gerir ambientes de data center passou a ser uma das maiores fatias do orçamento para Tecnologias de Informação (TI), com o gasto médio de 70% do orçamento para a gestão de sistemas existentes [10]. Tal como já foi referido, a gestão de um data center compreende uma quantidade elevada de operações, que foram aumentando à medida que se acentuou a corrida para se tornar um ebusiness, para fazer reengenharia, ou para inventar arquitecturas Web-based, o que obrigou, e continua a obrigar os técnicos a prestarem atenção a centenas ou milhares de servidores situado em clusters, muitas vezes localizados por todo o país em edifícios para esse efeito.

3 À medida que os departamentos informáticos mudaram de uma arquitectura cliente/servidor para Web-based, para as suas aplicações, também houve aumento significativo no número de servidores que estes têm de gerir. Cortar nos gastos, aumentar à eficiência e corresponder com a expectativa de crescimento dos clientes são desafios de negócio comuns mas críticos. Para lidar com estes objectivos, os negócios passaram a ter operações online e aumentaram a sua dependência nas aplicações Web [11]. Os avanços técnicos e os requisitos do negócios constantemente a evoluir mantêm estas aplicações num estado constante de fluxo. Podese, então, verificar que os data centers, onde estão armazenadas estas aplicações, estão constantemente a crescer, tanto em número de servidores como em complexidade, dado que o ritmo de mudança vai persistindo. As tarefas principais dos técnicos nos data centers estão relacionadas com a verificação que as aplicações estão a correr e operacionais. Porém, é normal que, de acordo com os processos de negócios, falte uma solução que permita aos técnicos fazerem deploy, modificarem, e afinarem as aplicações de forma precisa e fiável. Tendo em conta a natureza critica das aplicações actuais, é razoável assumir que as empresas de TI deviam de ocupar tempo e recursos para desenvolver cuidadosamente metodologias para configurar, alterar, e fazer deploy das aplicações, para que essas aplicações corram conforme o esperado. Porém este processo revela-se frequentemente caótico, onde se utilizam normalmente scripts construídos para a ocasião (muitas vezes até são feitos momentos antes de ser utilizados, e feitos baseado em palpites sobre as configurações de software e hardware). Este tipo de alterações podem envolver combinações complexas de software comercial, aplicações já existentes, e aplicações feitas por medida. Neste caso, a responsabilidade do staff do departamento informático encarregue é perceber quais os requisitos para todos os componentes, fazer deploy deles rapidamente e sem falhas, com comandos simples e scripts, e acima de tudo lembrar-se do que fizeram, em detalhe. É na situação de deployment e upgrade às aplicações que as aplicações estão mais vulneráveis, pois geralmente estas já se encontram sob a pressão de configurações complexas, workloads flutuantes, e ameaças de segurança. De facto, as mudanças de aplicações mal sucedidas são a causa principal do downtime das aplicações [11]. Neste processo, os técnicos encarregues das mudanças no data center têm de utilizar uma colecção imensa de ferramentas e de informações incompletas para fazer a transição de uma configuração para outra, de forma correcta. Têm também de ir sempre analisando diversos factores, tais como: a configuração actual do hardware e software; alterações necessárias do hardware e software, relacionados com o deployment; interdependências do novo hardware e software; detalhes dos conteúdos; e a nova configuração que vai servir de fundação para alterações futuras. Enquanto os engenheiros de software têm ferramentas sofisticadas para o desenvolvimento e teste de aplicações de software, os técnicos responsáveis pelas operações de mudança de aplicações têm, ainda, de configurar e fazer deploy das aplicações manualmente com uma colecção de scripts custom e comandos de baixo nível. Como resultado disto, o processo de mudar aplicações criticas é caótico, geralmente acompanhado por erros, e consome bastante tempo, necessário para outras tarefas.

4 Em termos de complexidade, tal como já foi referido, em alguns casos, os técnicos de TI passaram a gerir dez vezes mais servidores que geriam antes da mudança para uma arquitectura Web-based, o que descontrolou a rácio entre administradores de sistema e servidor (a média desta rácio passou a ser 18 servidores para um administrador), criando uma sensação de crise [10]. De acordo com [11], as empresas de TI têm três escolhas para responder à complexidade e heterogeneidade dos data centers, também inerente à configuração, deployment, e alteração de aplicações: Standardization: para minimizar a complexidade, poderia-se estandardizar numa família de soluções de hardware e de software; Staffing: aumentar continuamente o staff especializado; Automation: fazer o deploy de software que sistematicamente automatiza a configuração, o deployment, a alteração, a análise de aplicações, etc. Uma das maneiras mais fáceis de diminuir a complexidade e heterogeneidade é através da estandardização (standardization). Se se estandardizar numa única plataforma de computação, os técnicos dos data centers conseguem simplificar o seu trabalho e reduzir a formação necessária, o desenvolvimento por medida, e o overhead no suporte a falhas. Os departamentos informáticos também podem estandardizar o software em suites de software provenientes de um único fornecedor, tal como SAP ou Oracle, conseguindo reduzir a complexidade das operações no data center. Porém, as experiências passadas têm demonstrado que a estandardização é mais fácil de pregar que praticar [11]. O porquê desta afirmação segue-se: 1. grande parte das empresas já praticou investimentos em múltiplas plataformas e aplicações (software), que provavelmente ainda estão a funcionar correctamente sem terem dado problemas. Trocar os sistemas funcionais em nome da estandardização seria algo impensável, em termos monetários e temporais; 2. as unidades de negócio e as suas equipas de desenvolvimento gostam de escolher as aplicações e plataformas que melhor se adequam aos seus interesses de negócio. Se um departamento financeiro necessita de um sistema de contas que funciona melhor sobre uma plataforma, e se o departamento de vendas necessita de um sistema de lead-tracking que funciona sobre outra plataforma, então o departamento informático pode não conseguir persuadilos para abandonar as suas escolhas; 3. mesmo que um departamento informático consiga estandardizar o hardware e o software, as actividades do negócio tais como fusões e parcerias podem forçar outra vez um ambiente heterogéneo. Daí o facto de ser muito raro encontrar uma empresa que não possua múltiplas plataformas, apesar das intenções dos gestores dos departamentos informáticos.

5 Outra forma de combater a complexidade de um data center é o staffing, ou seja, a contratação constante de técnicos para a gestão do data center. Aumentar os técnicos adiciona mais scripts custom, tal como olhos e mãos para efectuar tarefas variadas (configuração, alterações, monitorizar, etc.). Porém, para muitas empresas, esta alternativa não é viável. Com a actual economia, os negócios típicos exigem que os departamentos técnicos consigam gerir os data centers com o menor número de técnicos possível. Mesmo para as empresas que podem ter esse luxo, esta técnica de contratação é impraticável. Aumentar o número de técnicos aumenta também a complexidade pois aumentam as exigências de equipamento, formação e gestão (de recursos humanos). O aumento de técnicos também não iria ajudar na necessidade de melhor as ferramentas administrativas, nem na redução das possibilidades de haver erros que possam resultar em aplicações com performances abaixo da média, ou mesmo em paragens de funcionamento (downtime). Conclusão, esta também não seria a melhor alternativa, pois em última instância poderia trazer problemas na coordenação da equipa, devido a ser demasiado grande. A terceira alternativa para os males provenientes de um data center actual seria então a automation (automatização). Esta automatização consiste na adopção de software de deployment de aplicações, que se trata de uma tecnologia que permite às equipas que gerem o data center fazer deploy de aplicações sistematicamente. Este software fornece, entre outros: 1. controlo para mapear os processos de negócio nas configurações dos servidores e rede; 2. um modelo de objectos para gerir aplicações directamente e consistentemente; 3. controlo centralizado e reforço global das politicas das aplicações; Como se pode verificar, esta seria a alternativa mais viável. Para reduzir as dores de cabeça e os custos da gestão de data centers, os departamentos informáticos têm-se virado para soluções de automatização [11]. Este mercado emergente é conhecido como Data Center Automation software e é mais dedicado às empresas, ou aos departamentos informáticos, que necessitam de fazer mais com menos (este tipo de empresas são as que lucram mais, mas todas podem vir a adoptar o mesmo processo), e de gerir sistemas heterogéneos, diversos e espalhado por vários locais, com menos recursos. Com isto pretende-se que os negócios consigam ser capazes de desenvolver uma vantagem competitiva e fornecer os serviços aos clientes de forma eficaz e a baixos custos. Apesar de apenas ter falado em alguns aspectos da automatização e das suas vantagens, esta tem muitas mais como o leitor poderá ver. Porém as razões apontadas para seguir este mercado são as mais marcantes, apesar de não serem as únicas.

6 3 O que é Data Center Automation? Data Center Automation (DCA) ajuda as empresas a combater os problemas de deployment, configuração, cumprimentos de standards, assegurar a consistência dos servidores, segurança dos servidores, e a gerir os sistemas operativos dos servidores, o software relacionado com a infra-estrutura das aplicações, as aplicações comerciais ou custom. O software de DCA ajuda também os gestores informáticos e os administradores de sistema a gerir as suas tarefas do dia-a-dia, e principalmente permite aos CIOs reduzir os custos associados com as operações nos data centers respectivos. [8] Através de software de DCA é possível a um único administrador de sistema gerir remotamente o deployment de software para um grande número de servidores em simultâneo. Isto é particularmente importante nos departamentos informáticos que necessitam de fornecer mais serviços com pouco pessoal e, ao mesmo tempo, conseguir um maior grau de flexibilidade e capacidade de resposta. Adicionalmente à maior produtividade, os administradores de sistemas beneficiam de uma melhor consistência que se traduz em menos erros, menos situações de urgência e melhor controlo. Com software de DCA, as empresas conseguem recolher a experiência da equipa responsável pelas TI e distribui-la pelos numerosos servidores, tipos de servidor, e data centers. A habilidade de identificar configurações de servidores aprovadas; de construir software packages em concordância com os standards da empresa; de controlar as especificações do sistema; de manter o sistema actualizado; de fazer deploy de aplicações de várias camadas (tier) com maior fiabilidade; e de gerir remotamente o deployment software, a distribuição e manutenção atrai os departamentos informáticos que procuram melhorar a qualidade das suas operações enquanto reduzem custos e carga dos seus técnicos [10]. DCA pode ainda permitir o patching dos sistemas operativos, o update de aplicações, adicionar novos servidores, monitorizar a utilização do sistema e a sua performance e adicionar ou apagar utilizadores. A automatização requer que os servidores contenham uma pequena aplicação (software) a correr que comunica com o software principal. O objectivo de DCA é tornar um data center normal num data center que seja selfhealing, autónomo, e adaptativo [3]. Apesar de não haver realmente uma autonomia total, segundo [3] existem alguns princípios (de design) ligados à automatização que convém mencionar para uma melhor percepção do conceito de autonomia na automatização: Uma abordagem top-down a um data center que se diga self-healing envolve mapear a relação entre os processos de negócio e os sistemas e os elementos de rede em que correm. Para este cenário, a automatização teria de suportar a monitorização de performance de aplicações e de workflows de altonível. Os problemas encontrados seriam isolados e reparados de acordo com a abordagem ( top-down ); A outra abordagem seria colocar cada elemento num data center como um elemento self-healing com redundância integrada. Neste modelo, uma falha local iria gerar uma resposta local; como exemplo, uma falha num servidor

7 obrigaria este a desligar-se do cluster automaticamente, permitindo que as aplicações pudessem continuar a correr no cluster. Como ambas as abordagens têm vantagens e desvantagens, a automatização de um data center segue ambas. A redundância e a capacidade de self-healing são implementadas em cada camada e cada elemento num data center. Isto porque num sistema de gestão top-down não se pode estar sempre ocupado com qualquer falha mínima, estas falhas têm de ser resolvidas autonomamente a nível local. No entanto, ao mesmo tempo, o sistema de gestão não necessita de monitorizar os serviços e aplicações de negócio de alto-nível. A gestão top-down preocupa-se com os problemas de performance gerais, não com configurações detalhadas dos servidores. Assim que os requisitos de alto-nível são especificados, os clusters de servidores, que serão autónomos (camada do data center), devem correr as aplicações e assegurar-se que está a correr adequadamente. Quaisquer desvios dos requisitos de performance são resolvidos localmente. Apesar de ser tratado mais à frente em pormenor, como esta secção tem o objectivo de introduzir o conceito de Data Center Automation creio que era interessante para o leitor, saber quais os ambientes em que é mais aplicável ou mais justificável ser aplicado. Quem iria ganhar mais com a implementação seriam os departamentos informáticos responsáveis por ambientes com data centers grandes e geograficamente dispersos; quem têm de gerir tecnologias e plataformas (UNIX, Linux, Windows,...) variadas e numerosas; aqueles que fazem alterações frequentes nos data centers; e aqueles que irão ter o maior ROI (Return On-Investment) com a implementação de uma solução DCA [10]. Para uma melhor noção, segue-se uma figura que relaciona o ROI da implementação com vários factores:

8 Figura 1: Os ambientes que estão prontos a receberem uma solução de DCA (retirado de [10]) Na figura podemos observar vários factores, mas aquele que se sobressai mais é o número de servidores. Relativamente a este factor, em [10], podemos encontrar os resultados relativamente à solução de DCA da Opsware, retirados de estatísticas de clientes. É referido que em média, companhias com menos de 500 servidores podem esperar um ROI em 10 meses. Companhias com 500 a 2500 servidores podem esperar um ROI dentro de 14 meses. E companhias com mais de 2500 servidores conseguem um ROI até 15 meses depois da implementação. Se aplicarmos soluções de DCA aos ambientes referidos está provado que conseguem aumentar significativamente a eficiência em termos de administradores de sistemas [10]. Ainda de acordo com [10], que refere os resultados da solução Opsware, e que irão ser descriminados mais detalhadamente, a DCA permite às empresas, com ambientes de data center idênticos aos referidos no parágrafo anterior, obter ganhos de 80% de melhoria da produtividade, obtendo uma diminuição/melhoria de 66% na rácio de servidores para administradores de sistemas. 4 Automating a Data center Pretende-se que com esta secção o leitor tenha um conhecimento geral sobre como aplicar uma automatização correcta a um data center. Para isso esta secção foi baseada inteiramente nas referências [4] e [13], onde foi abordada esta temática de uma forma directa e de abordagens diferentes. Assim sendo foi decidido expor essas duas abordagens desta temática. Uma que trata a implementação de uma forma geral, expondo

9 os factores mais importantes a serem levados em conta. A outra abordagem retrata a automatização aplicada a cada elemento de um data center, dando exemplos/conselhos de aplicações comerciais que implementam a automatização nesse elemento. Primeira Abordagem Pelo seu carácter geral, começa-se com a primeira abordagem, retirada de [13]. Já foi várias vezes referido ao longo do documento, que DCA tem a importância que tem devido ao crescimento do número de sistemas e plataformas, de aplicações para incorporar, de novos processos para gerir. À medida que isso acontece os executivos de TI estão a ser pressionados para partilhar a informação do back-office às várias divisões e departamentos do negócio, o que coloca no epicentro dos problemas a infra-estrutura da empresa [13]. Este problema ainda é mais complicado se se tiver em conta o ambiente Web-based que se vive, que coloca o desafio de gerir operações de produção de elevada disponibilidade em ambientes computacionais físicos diferentes do data center (ou não pertencentes a este). É daqui que surge a necessidade de uma automatização bem definida, planeada e implementada. Em [13] é notória a importância de um planeamento e implementação bem definidos para o sucesso da automatização: muitos dos esforços são infrutíferos porque os objectivos dos projectos são irrealistas e os componentes-alvo não são estratégicos, ou, então, porque os termos específicos e os benefícios da automatização não foram correctamente delineados. Mas se os projectos de DCA possuírem objectivos e parâmetros bem definidos, e quando a metodologia de implementação é sistematicamente coincidente com esses objectivos, todo o tipo de empresas conseguem obter o sucesso. Os passos a seguir para uma bem sucedida DCA Ficou bem expresso nos parágrafos anteriores que o primeiro passo deverá ser a definição dos parâmetros de acordo com o data center em questão. Basicamente, isto consiste na compreensão do que é DCA e como se aplica à situação em especifico. Com isto pretende-se que sejam caracterizadas as expectativas, e que se identifique os componentes técnicos e de produção na qual a automatização se deve focar, para assim assegurar o sucesso do processo e do negócio. Nesta análise de componentes, que poderão ser oportunidades de automatização, é importante considerar os processos de negócio, pois são procedimentos que servem de suporte aos processos técnicos que irão ser automatizados. No fim deste passo, em que a automatização se encontra definida, as empresas devem identificar quais os componentes estratégicos mais adequados para a automatização, analisar criticamente a complexidade desses processos de automatização, e depois avaliar, o mais realisticamente possível, os resultados potenciais [13]. Esta tarefa não se espera fácil, mas irá permitir às empresas aperceberem-se do que podem esperar, e implementar de forma bem sucedida a iniciativa de automatização. Isto é possível apenas através destes passos bem executados: compreender verdadeiramente a definição de

10 automatização, identificar os componentes mais apropriados para automatização, e avaliar a complexidade da implementação. A identificação dos componentes alvo da automatização é extremamente importante, e será retratada em grande pormenor na abordagem seguinte, porém em [13] também é abordada. A identificação do número e tipo de ambientes operacionais em consideração também faz parte do planeamento. Factores como a variedade de localizações das instalações do data center, ou se este está distribuído por todo o mundo devem ser tido em conta. Para uma melhor identificação pode-se particionar o data center nos seguintes componentes [13]: ambientes fisicamente distribuídos; hardware; plataformas ou sistemas operativos; plataformas de rede (backbone, wide area network, Internet, etc); interfaces; bases de dados; sistemas ou subsistemas de armazenamento. Para a automatização de cada um destes componentes são necessárias tecnologias e considerações específicas que irão ser referidas adiante neste texto, mas o processo de avaliação é o mesmo em todos. Deve-se desenvolver uma lista de objectivos simples, eficazes, e realistas para cada componente, analisar a complexidade da automatização necessária para cumprir esses objectivos, e perceber a diferença entre o nível actual de automatização do negócio e o nível desejado. Esta avaliação vai permitir também que o projecto de automatização cumpra o orçamento destinado e que esteja de acordo com as estratégias do negócio. A verificação da realidade dos actuais objectivos é o passo seguinte. É normal encontrar objectivos que são muito rebuscados e fora do contexto, dependendo da situação [13]. Este passo é extremamente importante para o sucesso da iniciativa de automation. Este passo antecede a implementação e por isso não deve ser descurado. Assim que os objectivos estiverem (re)definidos, é necessário, então, avaliar a complexidade que envolve a automatização dos componentes técnicos escolhidos para a iniciativa. No exemplo demonstrado em [13] foi utilizada uma escala para este efeito. Saber desde logo o nível de complexidade que se vai encontrar não só ajuda na planificação das mudanças que irão estar envolvidas com o processo, mas também ajuda a preparar a gestão futura dos novos processos inerentes à mudança, e ainda permite aos CIOs prepararem os argumentos com os quais vão discutir o projecto com os CFOs. Nesta fase é natural que as plataformas e configurações desejadas já não sejam idênticas às definidas em passos anteriores, quer por questões monetárias quer por temporais (relativamente à complexidade que iria ser levantada). Após ter sido desenvolvida a lista de componentes do data center que são apropriados para a automatização, depois de ter sido feita uma verificação da realidade dos objectivos relativos a esses componentes, e identificado a complexidade envolvida nesses objectivos, o próximo passo é analisar o nível actual de automatização e comparálo com os objectivos realistas da automatização desejada, o que irá permitir um planeamento financeiro.

11 Aproxima-se a passos largos a verdadeira acção! O próximo passo é a planificação do design e deployment da solução. Neste passo, tal como foi feito em [13], apenas irão ser referidas as considerações chave que ajudam a assegurar o sucesso do projecto de automatização. O trabalho de design para a automatização da arquitectura tecnológica e os processos administrativos devem ocorrer separadamente mas em simultâneo. Criar um plano de design para a arquitectura tecnológica compreende a avaliação e a escolha do software de gestão do sistema que suporta os componentes técnicos identificados para a automatização. Esta fase de planeamento de design deve ser cumprida com a participação do gestor de projecto e resultará numa solução de software de gestão do sistema que controlará o sistema, o armazenamento e os periféricos; o software e hardware envolvidos na rede; e as aplicações de base de dados. Nesta fase, é necessário ter-se em conta os requisitos da arquitectura da plataforma pois os factores como o suporte e o custo têm um impacto substancial no software de gestão do sistema e na automatização das operações. [13] Este processo (de design), em última instância, ajuda a escolher se a solução deve ser comprada, se deve ser desenvolvida internamente, ou a combinação de ambas, ou ainda o outsourcing. Para isto deve considerar-se sempre as restrições do orçamento. Por fim, é necessário desenhar a automatização para servir de interface com os processos administrativos. É necessário para isto, fazer um inventário de processos existentes e refiná-los para servirem de suporte aos novos níveis de automatização. Este processo não deve ser ignorado, pois pode causar o insucesso. Nesta fase, os gestores das TI devem desenvolver estratégias para enaltecer os seguintes processos de produção dos componentes [13]: Avaliação de Produção processo que identifica os requisitos operacionais para a implementação gestão de alteração de aplicações ou de instalação de novas aplicações; Gestão de Problemas processo centralizado para gerir a rede de utilizadores, aplicações, e problemas de sistemas; Gestão de Mudanças um processo que coordena todas as alterações que possam afectar o ambiente de produção; Gestão de Bens processo para questionar, descobrir, procurar, e guardar recursos de computação da empresa, incluindo hardware, sistemas operativos, e aplicações; Recuperação de desastres processo que permite a recuperação num evento que o desastre faça com que os sistemas críticos fiquem inoperacionais.

12 Segunda Abordagem Esta segunda abordagem é baseada em [4], e presta mais atenção aos pormenores da automatização em cada um dos componentes do data center. Para cada componente são dados conselhos/exemplos de aplicações que permitem a automatização, baseados em quotes de pessoas experientes na área. Os componentes aqui retratados são os seguintes: Desktops; Servidores; Armazenamento; Rede; Aplicações; Segurança; e Gestão. Janice Newell, CIO do Group Health Cooperative in Seattle, refere o facto de que é necessário tempo, dinheiro e know-how acerca das capacidades disponibilidades pelos vendedores e aquelas que podem ser feitas dentro de portas. Com isto pretende dizer que a automatização necessita cada vez de mais serviços disponíveis, a preços baixos. Por isso, perceber os recursos da automatização por recurso é o primeiro passo deste processo, segundo [4]. É referido também que a automatização funciona melhor quando tarefas simples têm de executadas repetidamente. É comum, nestes casos, ser necessário automatizar o nível do utilizador cliente. O que quer dizer que o primeiro recurso a ser automatizado são os Desktops. Para este tipo de automatização (nos Desktops), Janice Newell utiliza na sua empresa a ferramenta de software de distribuição HP Radia, que o que faz exactamente é fornecer updates e patches de software a todos os end users da sua empresa, permitindo que todos os utilizadores clientes tenham acesso à mesma tecnologia. Isto tem enormes vantagens pois evita a deslocação de técnicos para resolver o problema manualmente, sendo tudo resolvido a partir do data center. Para além desta solução, existem também aplicações da Altiris, Computer Associates e Reflectent Software que permitem a distribuição automatizada de software, baseado em regras predefinidas. O funcionamento destas aplicações baseia-se na procura nas máquinas dos utilizadores por aplicações, usage, cumprimento de licenças e informação de patches, guardando um repositório actualizado de informação respectiva a cada desktop dos utilizadores clientes (neste caso). Estas ferramentas verificam se existem mudanças a fazer, de acordo com as políticas da empresa, e tomam as acções necessárias para resolver os problemas. No parágrafo anterior rapidamente se encontra um problema comum, que é o facto de parecer que existe invasão de privacidade, mas num mundo automatizado é necessário cumprir as politicas da empresa. Estas políticas/práticas por vezes são definidas pelos fornecedores das ferramentas, de acordo com determinados modelos de processos. Mas, na generalidade são os gestores das TI que identificam os processos e os definem nas ferramentas [4]. Após um começo relativamente fácil, pode-se passar para um recurso onde a automatização é mais extensa, como por exemplo a Infra-estrutura dos Servidores. A automatização do servidor inclui a instalação de novas máquinas e administrar recursos virtuais.

13 As aplicações mais comuns de automatização de servidores são fornecidas pelas seguintes empresas: BladeLogic, Opsware, IBM, HP, Sun, e Veritas Software. Estas aplicações na generalidade permitem a automatização combinando várias tarefas automatizadas, que ajudam os gestores de TI a instalar novos servidores e distribuir updates e patches. Algumas destas aplicações fazem com que os técnicos de TI documentem os fixes mais comuns de software. Desta forma este tipo de software permite responder rapidamente e correctamente a falhas, e fazer deploy instantâneo de novos recursos que vão dar maior capacidade ao data center. Estes produtos permitem também manipular o armazenamento da rede e configurar routers e switches, e criar LANs e VLANs, refere Frank Gillett, um analista principal na Forrester Research [4]. Outro recurso de maior importância no data center é o Armazenamento (e backups). Actualmente administra-se o armazenamento em múltiplas máquinas baseado nas necessidades das aplicações, em vez de manter espaço específico para determinado hardware ou base de dados. Daí a necessidade de automatizar a gestão de armazenamento e procura (de informação) com software. Segundo Mike Karp, analista sénior da Enterprise Management Associates, para além da gestão de recursos e do fornecimento de acesso à informação, também os backups e a recuperação necessita de ser automatizado. As soluções mais comuns provêm da Veritas, EMC, HP e IBM. Com estas é possível ter os backups automatizados, ajuda também na gestão de recursos partilhados de armazenamento. Esta gestão é centralizada. Algumas das aplicações permitem também automatizar o fornecimento de acesso ao armazenamento. É normal estes produtos suportarem intervenção manual (que, apesar de ser uma ferramenta de automatização, continua disponível), mas muitos dos esforços de automatização do armazenamento, dentro de uma empresa, obriga uma abordagem a duas fases. O software notifica o administrador da acção recomendada, e só vai executar essa acção se o administrador consentir. O resultado pretendido é uma aplicação que elimina a primeira fase, como o exemplo dado por Steve White, gestor de engenharia de sistemas na PacifiCorp, em que um software optimal seria aquele que colocava uma base de dados e os serviços associados noutro servidor sem intervenção de ninguém [4]. Libertando as aplicações antigas da gestão do armazenamento e trazendo as ferramentas de automatização permite aos técnicos de TI terem mais tempo para se focar nos grandes problemas relacionados com o armazenamento, tais como perceberem como é que a informação está a ser guardada e eliminar as eficiências. O próximo recurso a ser automatizado é a infra-estrutura da rede. Os próprios fornecedores de material de rede têm vindo a aplicar inteligência no equipamento. Problemas como falhas de switches são facilmente resolúveis através dos routers que apoiam uns aos outros utilizando IETF s Virtual Router Redundancy Protocol. A

14 segurança também não foi ignorada pelos fornecedores e também foi incluída no equipamento, o objectivo é manter os vírus e falhas de segurança longe da rede. Em [4] é dado um exemplo de uma empresa (Financial Partners) que para automatizar a rede, misturou o software HP OpenView, routers Nortel e algumas aplicações caseiras, sendo que desde aí que tem as falhas completamente automatizadas, pois o software faz a monitorização e alerta em casos de emergência. A monitorização ajuda a determinar a causa da falha e prevenir problemas futuros. Outras aplicações de software, que automatizam as notificações de eventos na rede, são as da BMC Software, CA, IBM Tivoli e Micromuse. Porém, Deb Curtis, vicepresidente da investigação da Gartner, refere que o problema destas aplicações é que não automatizam a gestão, apenas a monitorização, grande parte da automatização pertence ao reino da notificação [4]. É aqui que os fornecedores de software estão a tentar inovar. Enquanto isso, os especialistas em material de rede, tais como a Inkra Networks, estão a procurar formas de virtualizar e automatizar distribuição de recursos de rede no data center. Os fornecedores de switches e de servidores estão a juntar esforços para expandir a automatização para além da rede. A Cisco e a IBM conseguiram integrar o switch do data center com o software de gestão de servidores, o que permite melhor comunicação entre produtos. O objectivo desta fusão é permitir que as aplicações localizadas no data center corram mais depressa e que consigam sobreviver às falhas de rede ou do servidor. O objectivo principal da automatização das aplicações é reduzir o número de tarefas manuais necessárias para manter as aplicações a correr correctamente [4]. Ainda na mesma referência, é expresso que não basta automatizar a alocação de recursos baseado nos requisitos das aplicações. A automatização das aplicações de suporte alinhadas com os serviços de negócio requer práticas maduras de gestão de configurações, diz Deb Curtis. O primeiro passo deverá ser a compreensão da configuração que está por baixo dos serviços de negócio. Estas práticas de gestão de configuração referem-se à manutenção de um inventário de todos os produtos de TI, e como eles devem ser configurados, como interagem entre eles e como é que uma falha pode afectar os serviços de negócio. Aplicações como as fornecidas pela AlterPoint, Intelliden, Voyence, Appilog, Cendura, Collation, mvalent, nlayers, Relicore e Troux, permitem gerir as configurações disponíveis, e construir mapas das aplicações e as suas dependências, que ajudam o software de automatização a determinar se estão a ser executadas as acções correctas, permitindo identificar e automaticamente corrigir problemas que surgem na performance das aplicações, e se possível adaptar as configurações on the fly. Em [4] é ainda referida a existência de uma outra aplicação fornecida pela Vieo, cujo objectivo é melhorar a detecção de problemas nas aplicações, e as práticas de resolução e diagnóstico, através da automatização. A detecção dos problemas é feita,

15 neste caso, nos equipamentos de rede e na camada de transporte do IP, o que elimina a tarefa de procurar a fonte dos problemas. Posteriormente, a aplicação aloca recursos nos servidores dinamicamente, caso haja alguma falha. Um dos maiores desafios da automatização é a Segurança dentro do data center [4]. O problema está relacionado com o facto de que os gestores de segurança têm a tarefa de decidir quando é que os sistemas de segurança devem ficar abertos o suficiente para integrar as ferramentas, e ao mesmo tempo protegerem os sistemas do data center de eventuais ameaças externas. A aplicação aconselhada para este efeito é da Netegrity, que permite aos administradores construir processos de workflow, tais como criar um conjunto de acções necessárias para alterar o acesso de um utilizador aos recursos de rede. Esta aplicação permite automatizar a mudança dos direitos de acesso dos utilizadores e fornecer autenticação e autorização. Porém a automatização da segurança não vai para além desta pequena inovação, o que não é o suficiente. A protecção através de antivírus e a gestão de patches são áreas que necessitam de automatização. Em jeito de pergunta, em [4], referem a possibilidade de utilizar a automatização dos Desktops na gestão de patches, pois o processo é idêntico, sendo que o único problema está na abertura dos dispositivos de segurança para isso acontecer. O último recurso a ser falado para a automatização é a Gestão e Integração. Este é o recurso que vai unir todos os outros, porque no fim é necessário software que integre os diversos sistemas e automatize as acções nos diversos segmentos do data center. Para este efeito, em [4] são referidas as aplicações da Singlestep, Aprisma, Managed Objects e Micromuse, e secundariamente da CA, HP e IBM. Estas aplicações pretendem facilitar o processo de gestão de integração da informação, e gerir a informação retirada dos sistemas de monitorização. Algumas aplicações permitem também integrar e partilhar a informação retirada por sistemas de fora (do data center). Porém, é necessário que os gestores de TI implementem processos e sistemas de gestão sobre os recursos de desktops, servidores, armazenamento, rede, aplicações e segurança, de forma a assegurar uma automatização suave. Com isto pretende-se que os gestores de TI reduzam as decisões diárias através da automatização. Esta seguirá uma cadeia fluida ou uma árvore de decisão que inclui os processos humanos e os princípios de negócio, mapeados nos componentes. Apresenta-se a seguir uma figura que foi retirada do [4] e que resume os objectivos da automatização em cada um dos recursos.

16 !! " # $ % & '( ' ) Figura 2: DCA aplicado a cada um dos seus componentes (retirado de [4])

17 5 Benefícios em termos de ROI e de Eficiência Nesta secção pretende-se demonstrar ao leitor alguns dos muitos benefícios de uma solução de DCA. Para isso foi decidido colocar a vertente financeira (ROI) e outra que não tivesse directamente ligada a esse campo (Eficiência). ROI de uma solução de DCA O return on investment proveniente de um software de DCA é medido em termos de redução no número de técnicos de TI que são necessários operar no data center, aumento da eficiência das TI, melhoria dos erros provocados pela mudança, e melhoria da qualidade das operações do data center. [10] Já foi referido que uma solução de DCA melhora a rácio entre os servidores e os administradores de sistema. Possibilitando a gestão remota e escalável de centenas a milhares de servidores, as empresas conseguem melhorar a referida rácio. Segundo [10] em média, os departamentos informáticos não automatizados chegam a um rácio de 18:1, enquanto com a automatização esse rácio pode subir para 100:1. Relativamente à melhoria de eficiência, através da automatização das tarefas manuais envolvidas no deployment e gestão de centenas ou milhares de servidores. Com a automatização é possível acelerar as tarefas operacionais, tais como deployments, upgrades e patching dos processos. Relativamente à consistência e qualidade operacional, a automatização permite aos departamentos informáticos reduzir a sua dependência dos especialistas e dos sistemas de gestão dos documentos e processos. [10] Quanto à redução de downtime, a automatização traz uma consistência e subsequente um maior nível de qualidade nas operações de TI. Com isto é possível diminuir significativamente o downtime do sistema e os custos associados. [10] Em relação à melhoria de segurança, a automatização permite às organizações reforçar os processos e as práticas para construir e efectuar as alterações nos servidores. O que reduz o risco de alterações ad-hoc causarem falhas na segurança. A automatização permite também manter um inventário do hardware e software que está a correr no ambiente. Este inventário dá uma maior clareza das actividades operacionais, permite a análise de recursos, e fornece uma grande visibilidade das TI dos servidores e dos estados do software. A automatização permite gerir os ambientes e as respectivas aplicações a partir de um único local, mesmo que se encontrem geograficamente dispersos. Assim as mudanças no data center podem só ser efectuadas a partir de um local, pois a automatização permite a captura e armazenamento das alterações o que favorece uma rápida reconstrução do ambiente em caso de um desastre.

18 Medir o ROI de uma solução de DCA Apesar de aparentar trazer elevados beneficios, devido à rigidez dos orçamentos de TI, deve-se estudar primeiro, do ponto de vista do negócio, a implementação de uma solução de DCA. Para medir e quantificar os beneficios desta solução, em [10] é demonstrada uma metodologia de obter o ROI de uma solução da Opsware, baseado no custo total do deployment e das poupanças provenientes na redução dos custos das operações. Apesar de esta metodologia ser específica, é importante é que o leitor perceba os benefícios financeiros. A metodologia ROI referida é medida em quatro estágios [10]: Determinar o custo actual de administrar as funções operacionais de um data center. Os maiores factores de gastos incluem o esforço dispendido e a utilização de bens; Calcular os ganhos de produtividade e eficiência atingidos pela implementação da solução de DCA; Estabelecer ou determinar o investimento feito na solução de DCA e a formação associada; Determinar o período de experiência e do ROI. Ganhos de Eficiência de uma solução de DCA Estes tipos de ganhos podem provir de bastantes tarefas, mas de acordo com [10] irão ser referidas as mais importantes. Tal como tem-se vindo a referir, a automatização permite às empresas obter uma automação de servidores que permite ter o sistema com aplicações prontas a correr e num estado conhecido, consistente e seguro. A instalação de software e de aplicações de negócio requer um tempo significativo e é necessário perícia nos procedimentos da instalação, configuração, e as melhores práticas para cada package de software. Esta tarefa da automatização é designada por Software Provisioning e permite melhorar a qualidade, consistência e segurança envolvida na instalação de software no ambiente de produção. Permite também aumentar a rapidez do deploy de software. Outro dos ganhos em eficiência é na gestão de patches. Com a automatização desta tarefa, prevê-se uma diminuição/melhoria temporal na instalação ou actualização de patches num data center [10]. Este resultado é fácil de justificar pois num data center normal a instalação de patches é manual e tem de ser repetida para cada servidor, já com a automatização a instalação é gerida a partir de um único local que distribui esse patch por todas as máquinas. Geralmente, isto é feito através de uma aplicação, e essa aplicação ainda tem a vantagem de produzir logs de instalação.

19 A esta tarefa se a generalizarmos para scripts em vez de patches temos uma das tarefas mais importantes que representam ganhos de eficiência, de acordo com [10], que é a execução distribuída de scripts. A descrição é semelhante à gestão de patches. Ainda relacionado com as duas tarefas enunciadas atrás está o Code Deployment & Rollback. Relativamente ao deployment de código é, mais uma vez, idêntico à gestão de patches e execução distribuída de scripts. Em relação ao Rollback, a melhoria de eficiência está no facto do administrador poder voltar a colocar o data center numa configuração anterior (que se portava melhor) apenas utilizando uma aplicação. 6 Desvantagens e Receios Após vários parágrafos a falarem nos benefícios das soluções de DCA, é necessário haver também uma secção que expresse as desvantagens, ou, pelo menos, os receios dos CIOs ou dos gestores do data center acerca da implementação desta consolidação dos data centers. O maior receio está relacionado com o pensamento de perda de controlo do ambiente do data center [6]. É perfeitamente normal que os gestores de sistema, que estão habituados a decidirem eles tudo, e a alterarem tudo manualmente, que sintam que com a automatização tudo vai mudar, e que eles podem perder o controlo do data center, que como já foi referido atrás, é uma das estruturas mais importantes do negócio. Ninguém gostaria que isso acontecesse, para não falar nos gastos envolvidos se tal situação se passasse. Porém, apesar de haver muita especulação acerca da DCA, a automatização do data center é inevitável. Como o leitor pôde observar ao longo do documento, os benefícios são inegáveis, e no futuro, tendo em conta o crescimento do número de aplicações, servidores, etc., será impossível gerir um data center sem a ajuda de automatização. [6] Pode-se estabelecer uma comparação entre a automatização e o sistema de piloto automático dos aviões. Estar preocupado com o sistema de piloto automático quando se utiliza pela primeira vez é uma reacção natural, mas se não houvesse esse sistema o perigo aumentava vertiginosamente. A questão a colocar é: qual o fundamento do receio da perda de controlo? A resposta é simples e também já foi abordada. Uma solução de DCA só funciona correctamente se todo esse processo de automatização for bem definido e planeado. É necessário perceber que a automatização não é um conjunto de scripts que duplicam as decisões e condições que um gestor de TI faria nessa situação. Automatização tem a haver com trazer inteligência para o sistema, esta é a única solução para resolver os problemas de um sistema que está constantemente em mudança. Esta inteligência é a chave do controlo (de evitar perdê-lo): tem de se ser capaz de confiar no que o sistema está a fazer em cada momento, pois o que ele está a fazer está de acordo com a política do negócio,

20 7 Futuro dos Data Centers As previsões acerca do data center continuam a apontá-lo como pilar central das empresas, por outras palavras, é fundamental que o negócio esteja operacional 24 horas por dia, sete dias por semana, 365 dias por ano. [15] Na figura seguinte podemos verificar qual o futuro do data center: Figura 3: O desenvolvimento do data center ao longo dos anos (retirado de [15]) Na figura podemos verificar que actualmente a automatização, sendo a última fase da Data Center Consolidation, é o processo mais utilizado para gerir data centers. Podemos também verificar que os próximos passos (o futuro) relativos ao data center são os seguintes: Data Center Virtualization e Service-Oriented Computing. E é sobre estes dois que se irá falar um pouco nesta secção. Data Center Virtualization O data center virtual (virtual data center VDC) está cada vez mais perto. Com esta solução, o data center passará a funcionar como um sistema de gestão em ciclo, que se vai tornando cada vez mais self-managed. O funcionamento é baseado em funções de alto-nível do VDC e as suas relações [14]: