Лекция 5. Архитектура IaaS облаков

Архитектура IaaS ОблаковАнтоненко ВиталийIaaSВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам2Eucalyptus• Гибкая утилита для построения облачных инфраструктуры наIaaS уровне• Специально спроектирован для легкой установки и управленияIaaS платформы (для научных целей), с возможностьюмасштабирования.• Eucalyptus может быть развернут без модификации underинфраструктуры.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам3Eucalyptus – Совместимость сГипервизорами• Operating System & Hypervisors• CentOS+XEN/KVM• Ubuntu+XEN/KVM• RHEL+XEN/KVM• VMWare ESX/ESXi• VMware vCenterВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам4Eucalyptus – Гостевая ОС• Microsoft Windows• 7, 8, 10, Server• Все современные Linux дистрибутивы• RedHat, CentOS, Ubuntu, Fedora, Debian, OpenSUSE, SLES, etc.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам5Архитектура EucalyptusВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам6Компоненты Eucalyptus• Cloud controller (CLC)• Warlus• Storage controller• Cluster controller• Node controllerВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам7Cloud Controller (CLC)• The Cloud Controller (CLC) точка доступа в систему дляадминистраторов, разработчиков, проект-менеджеров, иконечных пользователей.• Функциональность:• Мониторинг доступных ресурсов для различных компонентовоблачной инфраструктуры• Распределен ресурсов• Планирование ресурсов• Мониторинг запущенных экземпляров ВМВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам8Eucalyptus - Cluster Controller(CC)• The Cluster Controller (CC) выполняется cluster frontend machine, илина любой другой машине с сетевым доступом как до NCs, так и доCLC.• Функциональность:• Получить запросы от CLC на размещения экземпляров ВМ• Решать на каком NCs разместить каждый конкретных экземпляр ВМ• Контролировать виртуальную сеть доступную для экземпляров ВМ• Собирать информацию о зарегистрированных NCs и сообщать ее CLCВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам9Eucalyptus - Node Controller (NC)• The Node Controller (NC) выполняется на каждой машине, гдепланируется запуск экземпляров ВМ.• Функциональность:• Собирать информацию относящуюся к использованию и доступностиресурсов• Формировать отчет в CC• Управлять жизненным циклом каждого экземпляра ВМВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам10Eucalyptus - Storage Controller• The Storage Controller (SC) предоставляет функциональностьидентичную Amazon Elastic Block Store (Amazon EBS).• SC ответственный за интерфейс между различными виртуальнымихранилищами: NFS, iSCSI, SAN devices, и т.д.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам11Eucalyptus - Walrus• Walrus позволяет пользователям сохранять информацию ообъектах виртуализации.• Создавать, удалять , изменять, получать список объектов, илиуправлять политиками оркестрации.• Walrus совместим с Amazon’s Simple Storage Service (S3),проставляя механизм для сохранения и доступа к образамвиртуальных машин и пользовательских данныхВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам12Интерфейс EucalyptusВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам13Интерфейс EucalyptusВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам14Аппаратные требования Eucalyptus• Следуя минимальным спецификациям предлагаетсяиспользования сервера со следующими параметрами (длязапуска CC, CLC, Walrus, или SC).•Минимальные Рекомендуемые• CPU2GHz2 x 2GHz• Memory2GB4 GB• Disk5400rpm IDE7200rpm SATA• Disk space100 GB300 GB• Networking100 Mbps1000 MbpsВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам15Eucalyptus – Аппаратные требования дляNC•• CPU• Memory• Disk• Disk space• NetworkingМинимальныеVT extensions2 GB5400rpm IDE100 GB100 MbpsРекомендуемые64-bit, multi-core4 GBSSD300 GB1000 MbpsВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам16CloudStack• Разработам Cloud.com в 2010.• Infrastructure as a Service (IaaS) решение с открытым исходнымкодом.• “Программируемых” оркестратор ЦОД• Поддерживает несколько гипервизоров• Поддерживает машстабируемые сетевых хранилища• Поддерживает комплексное управление сетью (Firewall, loadbalancer, VPN, и т.д.)• Multi-tenantВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам17Платформа CloudstackComputeHypervisorXenServerStorageVMwareOracle VMKVMBare metalFiberChannelNFSSwiftBlock & ObjectLocal DiskiSCSIPrimary StorageNetworkSecondary StorageNetwork & Network ServicesNetworkTypeIsolationFirewallLoadbalancerVPNCloudstack - DashboardCloudstack – Управление ВМUsersVM OperationsStartConsole AccessVM StatusChangeService Offering•CPU Utilized2 CPUs4 CPUsStop•Network Read1 GBRAM4 GBRAMRestart•Network Writes20 GB200 GB20 Mbps100MbpsDestroyCloudstack - Volume & Snapshot ManagementAdd / DeleteVolumesVM 1VolumeCreate Templatesfrom VolumesVolumeScheduleSnapshotsNowView SnapshotHistoryTemplateHourlyWeeklyDailyMonthly….Cloudstack – Сеть и сетевые сервисы•Создание сетей и добавлениеВМ•Выделение public IP для NAT иload balancing•Контроль трафика ВМиспользую ingress и egressfirewall правила•Установка правил длябалансировки трафика междуВМOpenstack• ПО для построения IaaS облаков, разработанное Rackspace and NASAв 2010.• Compute (Nova)• Network (Neutron)• Image storage (Glance)• Block storage (Cinder) *• Object storage (Swift)*• Identity (Keystone)• Metering (Ceilometer)*• Orchestration (Heat)*• Dashboard (Horizon)* Не будем рассматривать на лекцииВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам23OpenStack• OpenStack реализует концепцию программно-определяемогоцентра обработки данных, который предоставляет простой иунифицированный доступ к различным вычислительнымресурсам, сетям передачи данных, системам хранения данных,а так же дополнительным сервисам, таким как:• балансировщики нагрузки (Load Balancer as a Service),• средства защиты периметра (Firewall as a Service, Security Groups),• объектное хранение данных, совместимое с Amazon S3.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам24Архитектура OpenstackВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам25Openstack – Nova compute• Выполнения вычислительных задач• Виртуальные сущности:• ВМ или контейнер• Поддерживаемые гипервизоры• Libvirt (KVM, QEMU, Xen, LXC), XenAPI, Hyper-V, VMware ESX, PowerVM,Docker, Bare-metalВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам26Openstack – Glance storage• Модуль для обнаружения, регистрации и предоставлениядоступа к образам виртуальных сущностей.• В частности образом для ВМ• Информацию об образах передается Nova• Поддерживаемые форматы• raw, qcow2, …Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам27Openstack – Neutron Networking• Управление сетевой инфраструктурой• Оперирует такими объектами, как:••••СетьМаршрутизацииПодсетиПорты• Используемые технологии:• OpenVSwitch, Linux Bridge, … плагины от поставщиков оборудованияВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам28Openstack – keystone identity• Модуль предоставляет возможность аутентификациипользователя, и возможность авторизации в multitenantсистеме.• Оперируете такими терминами, как:• User authentication• Login servicesВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам29Openstack – horizon dashboard• Модуль предоставляет графический интерфейс дляадминистраторов и пользователей для информирования осостоянии, а также уравнения всеми модулями OpenStackВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам30Спасибо за внимание!Вопросы?anvial@lvk.cs.msu.suАнтоненко ВиталийВиртуализация и Облачные Вычисления, Вводная лекция31Преимущества IaaS платформ• сокращает время на развертывание и вывод на рынок тех илииных приложенийВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам32PS…Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам33Сравнение с традиционными системамивиртуализацииhttps://habrahabr.ru/company/icl_services/blog/281068/Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам34PSS…Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам35Платформа VMware vSphere• Решения для консолидации работы серверов практически любогоразмера, но ориентированы на хостинг небольшого количества (всравнении с облаком) крупных VM.• Для обеспечения надежности работы предлагается запуститьсерверы приложений на VM в кластерах/доменах (VMware HighAvailability vSphere)• наличие разделяемой системы хранения данных, высокойпропускной способности сети, что накладывает сложности,связанные с последующим масштабированием.• что повышает доступность приложения на уровне инфраструктуры, не требуяизменений на стороне приложения.Виртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам36Платформа VMware vSphereВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам37vs OpenStack• Заточен под scale-out• Распределенные приложения самостоятельно обеспечиваютсобственную отказоустойчивость на уровне приложения,независимо от базовой инфраструктуры и функцийгипервизоров.• Перемещая отказоустойчивость приложений вверх по стеку,облачные платформы позволяют отказаться от примененияспециализированного оборудованияВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам38Спасибо за внимание!Вопросы?anvial@lvk.cs.msu.suАнтоненко ВиталийВиртуализация и Облачные Вычисления, Лекция по IaaSПлатформам39.