Corporação Nacional da Universidade, Universidade de Osaka

Em abril de 2000, a Universidade de Osaka criou o "Centro de Cibermídia" reorganizando instalações existentes, como o Centro de Computação em Larga Escala e o Centro de Educação em Processamento de Informação. Queremos um centro universitário que colabore diretamente com instituições de ensino e pesquisa. Além disso, o Cybermedia Center recebeu certificação do Ministério da Educação, Cultura, Esportes, Ciência e Tecnologia (MEXT) como um "Centro Interdisciplinar de Uso Compartilhado e Pesquisa em Infraestrutura de Informação em Grande Escala." Atuamos como um dos oito centros que permitem o uso conjunto e a pesquisa em supercomputadores conectados em rede, em parceria com a Universidade de Hokkaido, Universidade de Tohoku, Universidade de Tóquio, Instituto de Tecnologia de Tóquio, Universidade de Nagoya, Universidade de Kyoto e Universidade de Kyushu.

“Supercomputadores consomem muita energia, por isso operá-los de forma eficiente tem sido um grande desafio com a alta dos preços da eletricidade”, afirma Reiki Kashiwazaki, professor assistente da Organização de Iniciativa de Informação/Centro de Cibermídia da Universidade de Osaka. Como reduzir custos virou prioridade urgente, iniciamos em 2009 esforços para melhorar a eficiência energética de recursos como CPUs e memória. Para isso, a universidade aplicou virtualização em todos os sistemas internos possíveis, exceto nos supercomputadores. Isso resultou na integração de sistemas descentralizados no que ficou conhecido como "Osaka University Campus Cloud" (referida como "Handai Cloud"). Porém, Kashiwazaki destaca que a Handai Cloud enfrentou vários desafios importantes.

"Em 2009, não havia uma estimativa clara da escala necessária para construir a infraestrutura de virtualização, então definimos a política de construção sem ter uma visão definida. Isso causou sobreposição de algumas funções e tornou o design do sistema desequilibrado e inconsistente. Por exemplo, para ADCs (Application Delivery Controllers), firewalls e roteadores, implementamos modelos topo de linha de fornecedores diferentes. Essa situação gerou um descompasso considerável entre os recursos necessários e os disponíveis, e administrar cada modelo entabulou uma carga operacional pesada para os administradores."

Em setembro de 2014, a Universidade de Osaka inaugurou o "IT Core Building" como um polo central do Cybermedia Center, atraindo grande destaque no setor educacional. O IT Core Building funciona como um data center que unifica todo o equipamento de informação, incluindo a Handai Cloud, além de oferecer recursos computacionais poderosos — como um supercomputador vetorial e um cluster de PCs — para uso interno e externo à universidade.

"Ao concluir o edifício do núcleo de TI, aproveitamos para reconstruir a Handai Cloud de primeira geração, já que os contratos de aluguel dos equipamentos estavam vencendo. Queríamos corrigir as falhas do design do sistema e desenvolver a segunda geração da Handai Cloud, incorporando tecnologias inovadoras no projeto", relembra o professor assistente Reiki Kashiwazaki.

No processo de substituição de 2014, aproveitamos as informações da infraestrutura de virtualização que operou nos últimos cinco anos para dimensionar com precisão a capacidade necessária. Como resultado, apesar de analisarmos o Handai Cloud, que executa mais de cem sistemas, verificamos que ele não estava gerenciando um volume significativo de tráfego. Além disso, os rigorosos requisitos de SLA (Acordo de Nível de Serviço) não permitiam períodos de indisponibilidade, mas sem uma justificativa quantitativa, concluímos que os ADCs (Controladores de Entrega de Aplicações) e firewalls não precisavam de especificações excessivas.

Além disso, com a construção do Edifício Central de TI, integramos dois sistemas de informação existentes à nuvem do campus. Porém, isso gerou ineficiências, pois você precisou de dois firewalls 2U e um ADC 2U para operar, o que ocupou espaço desnecessário e consumiu mais energia do que o ideal.

A solução que chamou a atenção de Kashiwazaki veio de um integrador de sistemas que propôs o dispositivo ADC da F5 Networks, o BIG-IP Local Traffic Manager (BIG-IP LTM), integrado ao firewall de alta performance, BIG-IP Advanced Firewall Manager (BIG-IP AFM), em uma única plataforma.

"O BIG-IP LTM/AFM oferece a flexibilidade de ajustar a configuração desde o nível mínimo até uma solução empresarial avançada, tudo com um custo acessível, o que representou uma vantagem importante. Além disso, gerenciar o ADC e o firewall no mesmo aparelho permitiu que nossa equipe técnica limitada operasse o sistema sem sobrecarga", afirma Kashiwazaki.

Na Universidade de Osaka, avaliamos diversos produtos que cumpriam os requisitos básicos para substituir o ADC e o firewall, organizando suas funções e desempenho em uma matriz. Na escolha final, restringimos as opções a três modelos. Comparando com propostas de outros fornecedores que ofereciam soluções separadas, identificamos a proposta integrada com BIG-IP LTM/AFM como a mais econômica. Além disso, valorizamos muito seu histórico comprovado no mercado global. Após esse processo, realizamos uma licitação em setembro de 2014 e decidimos oficialmente pela adoção do BIG-IP LTM/AFM.

■ Como alcançar uma utilização eficiente e de alta densidade em HPC

"O BIG-IP LTM/AFM mostrou-se competitivo em preço frente às soluções separadas oferecidas por outros fornecedores", afirma Kashiwazaki. "Além disso, o BIG-IP LTM/AFM reúne as funcionalidades de ADC e firewall em um dispositivo 2U. Mesmo com a inclusão dos switches L2/L3, toda a estrutura cabia tranquilamente em dois racks, gerando alta densidade e uso eficiente do HPC, enquanto aliviava bastante a carga de configuração para os administradores. Esse foi um ponto crucial."

■ Handai Cloud adota migração para nuvem pública como política básica

Embora Kashiwazaki reconheça esses benefícios, ele explica que a Information Initiative Organization da Universidade de Osaka mantém uma política clara de migrar para a nuvem pública sempre que possível, em vez de ampliar a infraestrutura de virtualização local. "Mesmo assim, se o uso do Handai Cloud aumentar, provocando maior tráfego e exigindo mais desempenho do ADC, a linha BIG-IP LTM oferece modelos de nível superior. Isso nos garante a continuidade do uso das soluções da F5 Networks, caso seja necessário", destaca Kashiwazaki.

Você pode melhorar o desempenho do BIG-IP LTM simplesmente adicionando licenças como um complemento, e é por isso que as soluções ADC da F5 Networks são amplamente adotadas ao redor do mundo. Kashiwazaki destaca essa flexibilidade como um benefício importante.

■ BIG-IP: A peça final que completou o cenário

Refletindo sobre este projeto, Kashiwazaki afirma: "O BIG-IP foi a 'peça do quebra-cabeça' que a Universidade de Osaka procurava, exatamente o que precisava. Dentro das limitações de um orçamento restrito, o produto entregou todas as funcionalidades essenciais, encaixando-se perfeitamente como a última peça que completou o sistema." Ele destaca que escolher o produto certo para suas necessidades foi uma combinação natural, quase como um encontro de destino."

A F5 Networks Japan, que apoiou a reconstrução da Handai Cloud com o BIG-IP, valoriza essa parceria e continuará fortalecendo as inovações da Universidade de Osaka e do Cybermedia Center com um sistema de suporte sólido e uma gama diversificada de produtos flexíveis.