2.2 Инфраструктурные компоненты

Типовая облачная инфраструктура состоит из:

  • сетевой коммутации (Раздел 2.2.1);
  • кластера управления (узлов Control, Раздел 2.2.2);
  • вычислительного кластера (узлов Compute, Раздел 2.3.5);
  • системы хранения данных (устройств или узлов Storage).

Конфигурация сети определена так называемой референсной (эталонной) архитектурой, содержащей указания типового способа физической и логической коммутации.

Перед установкой ПО OpenStack прежде всего должна быть настроена физическая сеть, обеспечивающая поддержку сетевых потребностей работающих облачных служб. В некоторых случаях может применяться программно-определяемая сеть, построенная на технологии Open vSwitch [1]. Её применение наиболее востребовано при организации высокоскоростных виртуальных сетевых каналов, обеспечивающих сетевое взаимодействие между виртуальными машинами.

Под инфраструктурными узлами далее будут пониматься любые хост-компьютеры, включенные в инфраструктурную сеть, для которых выполняется управляемое с помощью Ansible развертывание [2]. Для этого каждый из них, сразу же после установки ОС, настраивается на автоматизированное выполнение команд по определенному сценарию, взятому из шаблона развертывания.

Примечание.

При установке операционных систем с помощью Cobbler подготовка к Ansible-взаимодействию производится автоматически.

В рамках модели IaaS Заказчик надстраивает собственные (заказные) решения, в рамках проектов, используя встроенные возможности ОП TIONIX. Сеть управления вычислительными узлами при этом изолирована от сети передачи данных, используемой виртуальными машинами и приложениями, функционирующими в средах виртуальных рабочих столов.

2.2.1 Сетевая коммутация

Сетевая коммутация (NETWORK), в обобщенном виде представленная на Рис. 2.1, является важной составляющей облака, несущей транспортную функцию системы передачи данных. Она должна быть подготовлена раньше прочих – управляющей (Control) или вычислительной (Compute) инфраструктур.

../_images/Network_phys1.png

Рис. 2.1 Принцип коммутации физической сети

Физическая коммутация представлена сетевыми устройствами (коммутаторы, маршрутизаторы и т.п.), объединяющими инфраструктурные узлы в ЛВС.

Логическая коммутация определяется референсной архитектурой и способами взаимодействия облачных сервисов. Выстраивается путем разграничений на каналы (VLAN), а также использованием аггрегации сетевых интерфейсов (LACP) серверных устройств, выполняющих в инфраструктуре управляющие либо вычислительные функции (на Рис. 2.1 – узел контроллера и вычислительный узел).

Кроме того, референсная архитектура учитывает подключение системы хранения данных по оптоволоконной линии связи (FC).

К сетевому транспорту (СПД) относится как физическая, так и логическая коммутация сетевой инфраструктуры виртуального ЦОД.

2.2.2 Кластер управления

Кластер управления (CONTROL) – группа физических серверов, несущих функции управляющих узлов (УУ) и объединенная особыми технологическими решениями, повышающими доступность управляющих функций платформы. Управляющий узел реализует так называемый контроллер – особую форму аритектурной организации, интегрирующую все службы OpenStack в облачную платформу с единой точкой входа.

Точка входа – доступный через сеть адрес, представленный в формате URL, посредством которого может использоваться тот или иной облачный сервис. В TIONIX Cloud Platform в роли облачных сервисов выступают службы OpenStack.

При развертывании кластера управления используется удаленный сеанс подключения к первому УУ кластера управления, по протоколу SSH. Ввод команд осуществляется из безопасной оболочки. Выполнение команд происходит на хосте, к которому подключился администратор.

2.2.3 Вычислительный кластер

Вычислительный кластер (COMPUTE) содержит некоторое количество аппаратных устройств серверного типа – вычислительных узлов, на которые устанавливается ОС и гипервизор. С этого момента узлы наделены функциональностью хостов виртуализации, управляемых службой вычислений (Nova).

С помощью автоматизированных сценариев на хосты вычислительного кластера устанавливаются службы OpenStack и TIONIX, позволяющие взаимодействовать с ними как из среды контроллера (окружения OpenStack), так и из интерфейса управления (TIONIX.Dashboard).

Вычислительный кластер образует «производственную зону» подсистемы виртуализации TIONIX – виртуальный ЦОД, а его ресурсы централизованно контролируются узлами «плоскости управления», включенными в управляющий кластер.

Внутренний обмен происходит при помощи шины данных (очереди сообщений), архитектурно связывающей контроллеры с гипервизорами и обеспечивающей распараллеливание процессов взаимодействия служб, с гарантией целостности выполнения сложных операций.

Сноски

[1]https://docs.openvswitch.org/en/latest/intro/what-is-ovs, https://habr.com/ru/post/242741/
[2]https://www.openstack.org/software/releases/victoria/components/openstack-ansible