L’addestramento di un modello di AI, l’esecuzione di un’applicazione aziendale e un’attività di calcolo ad alte prestazioni chiedono all’infrastruttura combinazioni molto diverse di processori, acceleratori e memoria. Per un provider cloud, rispondere a queste esigenze significa poter assegnare capacità dove serve, senza vincolare ogni servizio alla configurazione di un singolo server.
È su questo problema che si concentra la composability, o gestione di risorse componibili: un approccio architetturale nel quale le risorse fisiche vengono organizzate in pool e combinate tramite software in base ai carichi di lavoro. La virtualizzazione conserva un ruolo essenziale, ma la flessibilità della piattaforma dipende anche da come sono progettati, collegati e governati i componenti sottostanti.
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Quando il cloud richiede più della virtualizzazione
La virtualizzazione ha cambiato l’utilizzo dei server nei data center. Un hypervisor consente di eseguire più macchine virtuali sullo stesso hardware e di assegnare a ciascuna una parte della capacità disponibile. Questo ha reso più efficiente l’impiego delle apparecchiature e ha posto le basi di molti servizi erogati a consumo.
Il perimetro fisico del server, però, continua a influenzare le configurazioni possibili. CPU, memoria e dispositivi collegati sono disponibili secondo l’architettura della macchina che li ospita. Se un’applicazione richiede soprattutto acceleratori grafici e un’altra ha bisogno di molta memoria, assegnare a entrambe server con configurazioni predefinite può lasciare inutilizzata una parte delle risorse.
Nel cloud pubblico la questione assume una dimensione ulteriore: il provider deve servire clienti e applicazioni differenti, con richieste che cambiano nel tempo. La capacità di offrire macchine virtuali resta importante, ma non esaurisce le scelte architetturali necessarie per gestire AI, calcolo ad alte prestazioni e applicazioni cloud-native. Conta anche il modo in cui il provider organizza l’hardware, orchestra le risorse e le rende disponibili attraverso i propri servizi.
Dalle macchine ai pool di risorse
In un’infrastruttura componibile, processori CPU, acceleratori GPU, memoria, storage e capacità di rete possono essere gestiti come risorse da assegnare e ricombinare secondo le necessità dei servizi. L’obiettivo è costruire configurazioni adatte ai diversi carichi di lavoro senza dover predisporre, per ciascuno di essi, un insieme rigido di server.
Perché questo sia possibile, i componenti devono comunicare con prestazioni adeguate. Tra le tecnologie utilizzabili vi sono i fabric basati su PCI Express, Compute Express Link per il collegamento tra processori, memoria e acceleratori, NVMe over Fabrics per l’accesso allo storage attraverso la rete e RoCE per il trasferimento diretto dei dati su Ethernet. La loro presenza e il modo in cui vengono combinate dipendono dalla piattaforma: la composability indica un principio di progettazione, non una configurazione tecnica unica.
I due livelli di gestione
Nell’architettura componibile, la gestione delle risorse si articola su due livelli. Il primo disaggrega e orchestra le risorse fisiche; il secondo, rappresentato dal Cloud Operating System, costruisce ed espone ai clienti le risorse logiche a partire dai pool sottostanti. Una richiesta formulata tramite la piattaforma cloud deve così tradursi nell’assegnazione effettiva di capacità di calcolo, memoria, storage e rete.
È questa relazione tra infrastruttura fisica e servizi a rendere possibile una maggiore elasticità. Il cliente continua a utilizzare risorse cloud secondo le proprie necessità; il provider può decidere come comporle sull’hardware disponibile, riducendo i vincoli imposti dalla configurazione del singolo server.
Il piano di controllo e il ruolo di Kubernetes
A governare le richieste è il control plane, o piano di controllo. Riceve le istruzioni, applica le regole di gestione e coordina l’assegnazione delle risorse. Il data plane esegue le attività di elaborazione e trasporto dei dati; il composer ricompone CPU, GPU, memoria, storage e rete secondo le esigenze dei servizi.
Kubernetes può assumere un ruolo centrale in questo piano di controllo. Oltre a orchestrare i container ed erogare servizi Container as a Service, può essere integrato con i sistemi che gestiscono l’infrastruttura componibile. Le richieste delle applicazioni diventano così istruzioni per assegnare le risorse sottostanti. La disaggregazione fisica è realizzata dai componenti e dalle tecnologie dell’infrastruttura; Kubernetes contribuisce a governarli attraverso un livello di controllo comune.
Più utilizzo dell’hardware, meno capacità inutilizzata
Uno dei vantaggi attesi della composability è la possibilità di creare configurazioni differenti per ciascun cliente senza predisporre hardware dedicato per ogni scenario. CPU, GPU, memoria, storage e rete possono essere assegnati secondo le esigenze dei carichi di lavoro, invece di restare stabilmente associati a una configurazione predefinita.
Questo approccio può ridurre il sovradimensionamento, migliorare il tasso medio di utilizzo dell’infrastruttura e contribuire a contenere il Total Cost of Ownership (TCO), cioè il costo complessivo di possesso e gestione. Il risultato economico va valutato caso per caso: alla capacità hardware utilizzata occorre affiancare i costi dei collegamenti, del software di orchestrazione e della gestione operativa.
La flessibilità riguarda anche le modalità di isolamento. Applicazioni con esigenze diverse possono richiedere hardware dedicato, partizioni logiche oppure risorse condivise. La possibilità di scegliere e modificare queste configurazioni sulla stessa infrastruttura consente di adeguare con maggiore agilità i servizi ai requisiti di sicurezza e conformità previsti dalla direttiva europea NIS 2 e dai framework dell’Agenzia per la cybersicurezza nazionale (ACN), senza dover duplicare interi stack infrastrutturali per ciascun livello di servizio.
La direzione indicata da TIM Enterprise
È in questa direzione che si muove TIM Enterprise, impegnata nello sviluppo di architetture cloud-native basate sui principi della composability e della disaggregazione delle risorse. L’obiettivo è realizzare piattaforme capaci di adattarsi dinamicamente ai diversi carichi di lavoro, ottimizzando l’impiego dell’infrastruttura e assicurando elevati livelli di sicurezza, efficienza operativa e governance.
È una direzione condivisa anche da altri provider cloud europei, impegnati a costruire offerte capaci di coniugare innovazione, competitività e controllo dei dati. In questo modello, l’open source è uno strumento per comprendere e governare le architetture su cui si basano i servizi. Per TIM Enterprise, la capacità di esercitare questo controllo è una componente della sovranità digitale.
La crescita dell’AI rende più visibile una questione già presente nel cloud pubblico: distribuire risorse eterogenee tra applicazioni con necessità variabili. La composability offre un modo per farlo, spostando l’attenzione dalla configurazione del singolo server alla gestione coordinata dell’infrastruttura. Il suo valore dipenderà dalla capacità di tradurre questa flessibilità in prestazioni, utilizzo più efficiente delle risorse e controllo effettivo della piattaforma.
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