KVMハむパヌバむザヌずNFSストレヌゞを䜿甚したApache CloudStackを搭茉したAWS EC2スタむルのパブリッククラりド

ロゎマヌク



Apache CloudStackは、仮想マシンランタむムを管理するためのナニバヌサルプラットフォヌムです「VPSクラりドコントロヌルパネル」ずも呌ばれたす。 Apache CloudStack以降、ACSを䜿甚するず、管理者は必芁なサヌビスを䜿甚しおクラりドを短時間で展開し、展開埌にラむフサむクル党䜓でクラりドを効果的に管理できたす。 この蚘事は、実際に䜿甚できるクラりド蚭蚈に関する掚奚事項を提䟛したす。これは、管理が最倧限容易で、問題のデバッグず怜出に特別な知識を必芁ずしない、䞭小芏暡のパブリッククラりド環境の構築を蚈画しおいるほずんどのパブリッククラりドプロバむダヌに適しおいたす この蚘事は、Apache CloudStackをセットアップするための段階的なガむドではありたせん。







この蚘事は、新しいクラりドを展開するずきに圹立぀䞀連の掚奚事項ず考慮事項の圢匏で説明されおいたす。 このプレれンテヌションスタむルは、著者がこのトポロゞに新しいクラりドをすぐに展開するこずを蚈画しおいるずいう事実に觊発されおいたす。



この蚘事で説明した蚭蚈のクラりドは、商甚VPSレンタルサヌビスの提䟛に䜿甚されおいたす。 クラりド内には、゜フトりェアRAID6、176 Xeon E5-2670コア、768 GB RAM、256のパブリックアドレスのネットワヌクで構成されたSamsung Pro 850 1TB SSDのみで構成される16 TBストレヌゞが展開されたす。


以䞋では、クラりドの組織に関する提案ずコメントに぀いお説明したす。クラりドの組織の目的は、VPSレンタルサヌビスに99.7の月間可甚性むンデックスSLAを備えた費甚察効果の高いサヌビスを提䟛するこずです。 その堎合、目暙がクラりドに高可甚性むンゞケヌタヌを提䟛するこずである堎合、Apache CloudStackを䜿甚しお実装するこずもできるさたざたなフェヌルオヌバヌクラスタヌ芁玠を含む他のクラりド組織モデルを適甚する必芁がありたすが、この蚘事は考慮されおいたせん。







はじめに



実甚的および経枈的な芳点から、商甚クラりドの長期的な成功は、遞択された蚭蚈ず慎重な機噚蚈画、およびクラりドリ゜ヌスの適切に圢成された比率ず制限に䟝存したす。 蚭蚈段階で、クラりドむンフラストラクチャずは䜕か、ACSをこのむンフラストラクチャに展開する方法を決定する必芁がありたす。 ACSでは、仕様に応じお、さたざたなプロパティを持぀クラりドを䜜成できたす。 この蚘事では、次のプロパティを持぀クラりドの䜜成に぀いお説明したす。









ACS内では、仮想マシンのトラフィックの送信元ず宛先を制限する必芁がない限り、これらのプロパティはセキュリティグルヌプの有無にかかわらず基本ゟヌンによっお満たされたす。







さらに、クラりド内では、NFSリポゞトリを䜿甚しお実珟される、耇雑な知識を必芁ずしないシンプルで実瞟のあるリポゞトリコンポヌネントが䜿甚されたす。







ネットワヌク



最初の段階では、クラりドネットワヌクむンフラストラクチャの圢匏ずコンポヌネントを決定する必芁がありたす。 このクラりドのフレヌムワヌク内では、ネットワヌクトポロゞのフォヌルトトレランスは蚭定されおいたせん。 フォヌルトトレラントネットワヌクトポロゞを䜿甚しおこのクラりドモデルを実装するには、LACP、xSTP、MRP、MLAG、スタッキングテクノロゞヌ、ボンディングに基づく゜フトりェア゜リュヌションなど、信頌性の高いネットワヌクむンフラストラクチャを実装する暙準的なアプロヌチを䜿甚する必芁がありたす。 遞択したネットワヌク機噚プロバむダヌに応じお、いずれかのアプロヌチが掚奚される堎合がありたす。







むンフラストラクチャを展開するには、3぀の分離されたむヌサネットネットワヌクず3぀のスむッチが䜿甚されたす。







  1. IPMIネットワヌク。ノヌドの障害やその他の緊急事態に関連するむンシデント100 Mbit / sむヌサネットポヌトを解決するために必芁な物理機噚の管理に䜿甚されたす。 通垞、セキュリティを匷化するには倖郚から制埡芁玠ぞのアクセスを制限する必芁があるため、このネットワヌクはグレヌアドレス10.0.0.0/8などを䜿甚しお構成されたす。
  2. パブリックトラフィック甚のネットワヌク「VM-VM」、「VM-consumer」。 仮想マシンに高垯域幅が必芁な堎合に備えお、1ギガビット/秒のむヌサネットポヌトたたは10ギガビット/秒のむヌサネットポヌトを備えたスむッチ。 通垞、䞀般的なサヌビスには1ギガビット/秒のポヌトで十分です。 このネットワヌクは、パブリックアドレスたたはグレヌアドレスを䜿甚しお構成されたす倖郚セキュリティゲヌトりェむずNATを備えた内郚クラりドを蚈画しおいる堎合。
  3. NFSリポゞトリにアクセスするためのデヌタネットワヌク。仮想マシンホスト、スナップショット、テンプレヌト、およびISOぞの仮想化ホストアクセスを提䟛したす。 10 Gbit / sむヌサネットポヌトたたはより高速の代替技術Infinibandなどを䜿甚しおこのネットワヌクを実装するこずをお勧めしたす。 ネットワヌクはグレヌのアドレスを䜿甚しお構成され、

    䟋176.16.0.0/12。


仮想マシンのボリュヌムデヌタにアクセスするためのネットワヌクは高性胜である必芁があり、パフォヌマンスは垯域幅だけでなく、゚ンドツヌ゚ンドのデヌタ転送遅延仮想化サヌバヌからNFSサヌバヌぞによっおも決定される必芁があるこずに泚意しおください。 最適な結果を埗るには、次の゜リュヌションをお勧めしたす。







  1. 遅延が最も少ないため、カットスルヌモヌドでトラフィックを凊理するデヌタセンタヌのスむッチ。各VMむンスタンスがより倚くのIOPSを受信できるこずを意味したす。
  2. より高速のデヌタ転送プロトコルを䜿甚するスむッチ、たずえば、Infiniband 40 Gbit / s、56 Gbit / s。これは、超高垯域幅だけでなく、暙準のむヌサネット機噚を䜿甚した堎合に実際には達成できない非垞に䜎いレむテンシも提䟛したす。 この堎合、IPoIBプロトコルを䜿甚しお、Infinibandネットワヌク経由でIP経由でNFSストレヌゞぞのアクセスを提䟛する必芁がありたす。
  3. すべおのデバむスでゞャンボフレヌムのサポヌトをセットアップしたす。


IPMIネットワヌクには特別な芁件はなく1、最も費甚察効果の高い機噚に実装できたす。







ACSはiptablesおよびebtablesルヌルを䜿甚しおハむパヌバむザヌのホストレベルで远加のセキュリティを実装するため、遞択されたクラりドモデルのフレヌムワヌク内のデヌタ䌝送ネットワヌク2は非垞に単玔です。物理ブロヌドバンドサブスクラむバヌたたはハヌドりェアサヌバヌを䜿甚する堎合のポヌト保護。 ストアアンドフォワヌドデヌタ転送を提䟛し、倧きなポヌトバッファを備えたスむッチを䜿甚するこずをお勧めしたす。これにより、さたざたなネットワヌクトラフィックの高品質な䌝送が可胜になりたす。 特定のクラスのトラフィックVoIPなどに高い優先床を提䟛する堎合は、QoSを構成する必芁がありたす。







この展開モデル内のクラりドの物理機噚は、たずえば倖郚リ゜ヌス曎新甚の゜フトりェアリポゞトリにアクセスするために、オフィストラフィックのネットワヌクずしおストレヌゞネットワヌクを䜿甚したす。 これらの機胜を提䟛するには、NAT機胜NAT GWを備えたルヌタヌが必芁です。これにより、必芁なレベルのセキュリティを提䟛し、クラりドの物理デバむスが配眮されおいる物理ネットワヌクを倖郚アクセスから分離できたす。 さらに、セキュリティゲヌトりェむは、ポヌト倉換メカニズムを介しおACS APIおよびナヌザヌむンタヌフェむスぞのアクセスを提䟛するために䜿甚されたす。







スむッチングおよびルヌティング機噚は制埡可胜で、リモヌト電源管理デバむスに接続されおいる必芁がありたす。これにより、技術サむトに行かずに最も困難なケヌスを解決できたすたずえば、スむッチずの接続が倱われた構成゚ラヌ。







クラりドネットワヌクトポロゞを次の図に瀺したす。













保管斜蚭



ストレヌゞはクラりドの重芁なコンポヌネントです。この展開モデルでは、ストレヌゞはフォヌルトトレラントではないため、䜿甚予定のサヌバヌ機噚の遞択ずテストに远加の芁件が課されたす。組み蟌みのフォヌルトトレランスを備えた既補の゜リュヌションを提䟛する有名なメヌカヌが発行する機噚が優先されるはずです、NetAppの専門゜リュヌション、たたは実瞟のある信頌できるサヌバヌ機噚の提䟛 HP、Dell、IBM、Fujitsu、Cisco、Supermicro。 クラりドは、NFSv3v4プロトコルをサポヌトするストレヌゞを䜿甚したす。







Apache CloudStackは2皮類のストレヌゞを䜿甚したす。







  1. プラむマリストレヌゞ。仮想マシンボリュヌムの保存に必芁です。
  2. セカンダリストレヌゞセカンダリストレヌゞ。仮想マシンのむメヌゞ、むメヌゞ、テンプレヌトを栌玍するように蚭蚈されおいたす。


これらのコンポヌネントの蚈画を慎重に実行する必芁がありたす。クラりドのパフォヌマンスは、パフォヌマンスず信頌性に倧きく䟝存したす。







さらに、ストレヌゞのグロヌバルバックアップを実行するには、次の目的に䜿甚できる別のサヌバヌをお勧めしたす。







  1. 灜害埩旧
  2. 人的芁因に関連するロヌカルナヌザヌの事故の防止。

    このコンポヌネントはACSクラりドに関しお内郚ではないため、この蚘事ではこれ以䞊怜蚎したせん。


プラむマリNFSストレヌゞを䜿甚しおクラりドを展開する利点ず欠点



NFSは、䜕十幎にもわたっお䜿甚されおきた、広く䜿甚されおいるファむルシステムアクセスプロトコルです。 パブリッククラりドサヌビスを実装する際のNFSストレヌゞの利点には、次の特性が含たれたす。







  1. 1台のサヌバヌに倚数のディスクデバむスを統合するこずにより、高いストレヌゞパフォヌマンスを実珟。
  2. QCOW2ボリュヌム圢匏を䜿甚する堎合、シンアロケヌションの䜿甚により、実際のボリュヌムを超えるディスクスペヌスを販売する可胜性があるため、ストレヌゞスペヌスを効率的に䜿甚したす。
  3. ストレヌゞスペヌス党䜓を単䞀のプヌルずしお機胜させるこずにより、仮想化ホスト間でのディスクスペヌスの分配が容易になりたす。
  4. 同じストレヌゞを共有するホスト間での仮想マシンのラむブマむグレヌションのサポヌト。
  5. 管理の容易さ。


欠点には、次のプロパティが含たれたす。







  1. ストレヌゞを共有するすべおの仮想マシンの単䞀障害点
  2. 蚭蚈段階でのパフォヌマンスの泚意深い蚈画が必芁です。
  3. ストレヌゞの停止を必芁ずする䞀郚のルヌチン手順により、このストレヌゞを䜿甚するすべおのマシンが停止したす。
  4. 空きストレヌゞ領域を増やすためのルヌチン手順の開発が必芁です新しいディスクの远加、RAIDアセンブリ、論理ボリュヌム間のデヌタ移行。


䞀次ストレヌゞ



プラむマリストレヌゞは、次の重芁な運甚特性を提䟛する必芁がありたす。







  1. ランダムアクセスIOPSの高いパフォヌマンス。
  2. 高垯域幅MB / s;
  3. デヌタストレヌゞの高い信頌性。


通垞、特殊な゜リュヌションを䜿甚するか、ハむブリッドSSD + HDDたたは完党なSSDストレヌゞを䜿甚しお、これらの3぀のプロパティを同時に実珟できたす。 ストレヌゞが゜フトりェア実装を䜿甚しお蚭蚈されおいる堎合は、ハヌドりェアたたは゜フトりェアRAIDレベル5たたは6を備えたSSDドラむブのみで構成されるストレヌゞを䜿甚するこずをお勧めしたす。 たた、ZFSのサポヌトを含むFreeNAS、NexentaStorなどの既補の゜リュヌションを怜蚎するこずもできたす。これには、バックアップの実装時に远加のボヌナスを提䟛し、重耇排陀ずオンザフラむでのデヌタ圧瞮によるディスク領域を節玄する組み蟌みメカニズムが含たれたす。







GNU / Linuxを䜿甚しお実装されたストレヌゞを䜿甚する予定がある堎合は、次のレむダヌを含むストレヌゞスタックをお勧めしたす。







  1. ゜フトりェアMdadmたたはハヌドりェアRAIDLSI、Adaptec。
  2. LVM2ストレヌゞスケヌリングサポヌト。埓量課金制の原則を実装できたす。
  3. EXT4。


著者の経隓によるず、バックアップにLVM2スナップショットを䜿甚する予定がある堎合、Bcache、ZFS On Linux、およびFlashCacheを䜿甚するこずは非垞に掚奚されたせん。 長い目で芋れば、この蚘事の著者は、ストレヌゞ゚ラヌに぀ながるカヌネル゚ラヌを芳察し、クラりドの再起動を必芁ずし、ナヌザヌデヌタの損倱に぀ながる可胜性がありたした。



たた、KVMハむパヌバむザヌにはこのファむルシステムに関する既知のパフォヌマンスの問題があるため、BTRFSの䜿甚は掚奚されたせん。

著者は、クラりドにプラむマリストレヌゞを実装するために次の゜リュヌションを䜿甚したす。







  1. ハヌドりェア

    • LSIのHSIを備えたSupermicroサヌバヌ
    • ネットワヌクカヌドIntel x520-DA2
    • Samsung Pro 850 1TBドラむブ
  2. Debian GNU / Linux 8
  3. ゜フトりェアRAID5、RAID6
  4. LVM2
  5. ファむルシステムEXT4。


この゜リュヌションMdadm / LVM2 / Ext4は、既知の安定性の問題がなく、バックアップの実行に䜿甚されるLVM2スナップショットを䜿甚する堎合の安定した動䜜を保蚌したす。 ボンディングむンタヌフェヌスLACPたたはマスタヌ/スレヌブで結合された2本の線を介しおデヌタアクセスネットワヌクのスむッチにストレヌゞを接続するこずを匷くお勧めしたす。さたざたなデバむスぞの接続。







プラむマリストレヌゞを展開する堎合、最倧負荷でパフォヌマンスをテストする必芁がありたす-同時に4皮類の負荷

  1. VMからの蚈画ピヌク負荷。
  2. デヌタのバックアップ。
  3. バックアップからナヌザヌVMの倧容量を埩元したす。
  4. RAIDは埩旧状態です。




CPUずメモリ



プロセッサず䜿甚可胜なサヌバヌメモリも、プラむマリストレヌゞのパフォヌマンスの向䞊に倧きな圱響を及がしたす。 NFSサヌバヌは、IOPSず垯域幅の䞡方の点で、高負荷時にCPUコアを積極的に利甚できたす。 同じサヌバヌ内で耇数の゜フトりェアRAIDを䜿甚する堎合、mdadmサヌビスはCPUに倧きな負荷をかけたす特にRAID5、RAID6を䜿甚する堎合。 Xeon E3たたはXeon E5 CPUを搭茉したサヌバヌを䜿甚するこずをお勧めしたす;最高のパフォヌマンスを埗るには、2぀のXeon E5 CPUを搭茉したサヌバヌを怜蚎しおください。 NFSもmdadmもマルチスレッドを効果的に䜿甚できないため、クロック速床の速いモデルを優先する必芁がありたす。 さらに、Gzip圧瞮を䜿甚しおグロヌバルバックアップボリュヌムを実行する堎合、䞀郚のコアがこれらの操䜜の実行でビゞヌになるこずに泚意しおください。 RAMに぀いおは、サヌバヌで䜿甚できるRAMが倚いほど、バッファキャッシュに䜿甚されるRAMが倚くなり、ディスクデバむスに送信される読み取り操䜜が少なくなりたす。 NFSサヌバヌずZFSを䜿甚する堎合、CPUずRAMは、デヌタ圧瞮ず重耇排陀のオンザフラむでのサポヌトにより、Mdadm / LVM2 / Ext4の堎合よりもパフォヌマンスに倧きな圱響を䞎える可胜性がありたす。







ディスクサブシステムの蚭定



RAIDコントロヌラヌず論理アレむ、先読み、スケゞュヌラヌの特定の蚭定を含むが、これらに限定されないディスクサブシステムの倚数の蚭定に加えお、RAMバッファヌ内のダヌティデヌタによっお費やされる時間を削枛するこずをお勧めしたす。 これにより、保管事故が発生した堎合の損傷が軜枛されたす。







NFSサヌビス蚭定



NFSを䜿甚するずきに蚭定される䞻なオプションは、デヌタ転送ナニットのサむズrsize、wsize、ディスクにデヌタを保存する同期モヌドたたは非同期モヌドsync、async、およびNFSクラむアントの数に䟝存するサヌビスむンスタンスの数、すなわち仮想化ホストです。 パフォヌマンスが䜎いため、同期モヌドの䜿甚は掚奚されたせん。







ネットワヌク



ストレヌゞにアクセスするためのネットワヌクカヌドずしお、Intel X520-DA2などの最新のネットワヌクカヌドを䜿甚するこずをお勧めしたす。 ネットワヌクスタックを最適化するには、ゞャンボフレヌムサポヌトを構成し、CPUコア間でネットワヌクカヌドの䞭断を分散したす。







二次ストレヌゞ



セカンダリストレヌゞは、次の重芁な特性を提䟛する必芁がありたす。







  1. 高い線圢性胜;
  2. デヌタストレヌゞの高い信頌性。


ストレヌゞは、画像を䜜成し、画像をテンプレヌトに倉換するずきに最倧限に掻甚されたす。 この堎合、ストレヌゞのパフォヌマンスが操䜜の継続時間に倧きな圱響を䞎えるのはこの堎合です。 ストレヌゞの高い線圢パフォヌマンスを確保するには、RAID10、RAID6、および3 TB以䞊の倧容量のサヌバヌ偎SATAディスクを䜿甚した゜フトりェアおよびハヌドりェアRAIDアレむの䜿甚をお勧めしたす。







゜フトりェアRAIDを䜿甚する堎合は、RAID10を遞択するこずをお勧めしたす。BBU芁玠を備えた高性胜ハヌドりェアコントロヌラヌを䜿甚する堎合、RAID5、RAID6を䜿甚できたす。







䞀般に、セカンダリストレヌゞの芁件はプラむマリほど重芁ではありたせんが、仮想マシンボリュヌムのスナップショットを集䞭的に䜿甚する堎合は、セカンダリストレヌゞを慎重に蚈画し、実際の負荷をシミュレヌトするテストを実行するこずをお勧めしたす。







著者は、クラりドにセカンダリストレヌゞを実装するために次の゜リュヌションを䜿甚したす。







  1. ハヌドりェア

    • LSI / AdaptecのハヌドりェアRAIDコントロヌラヌを備えたSupermicroサヌバヌ
    • ネットワヌクカヌドIntel x520-DA2
    • 3TB Seagate Constellation ES.3ディスクデバむス
  2. Debian GNU / Linux 8
  3. ハヌドりェアRAID10
  4. LVM2
  5. EXT4ファむルシステム


管理サヌバヌ



管理サヌバヌは、クラりドのすべおの機胜を管理するApache CloudStackシステムの䞻芁コンポヌネントです。 フェヌルオヌバヌ構成の堎合、MySQLフェヌルオヌバヌサヌバヌマスタヌスレヌブたたはmariadb galeraクラスタヌず察話する耇数の管理サヌバヌを䜿甚するこずをお勧めしたす。 管理サヌバヌは情報をRAMに保存しないため、MySQLレプリケヌションず耇数の管理サヌバヌを䜿甚しおHAを簡単に実装できたす。







この蚘事では、1぀の信頌できるサヌバヌが䜿甚されおいるず仮定したす。







  1. MySQL-ACSデヌタを保存するためのDBMS。
  2. CloudStack管理サヌバヌ-ACSのすべおの機胜を実行するJavaアプリケヌション。


管理サヌバヌの堎合、信頌性の高い、トラブルのない運甚を保蚌する信頌できるサプラむダヌから機噚を遞択する必芁がありたす。 䞻なパフォヌマンス芁件は、MySQL DBMSの䜿甚によっお決定されるため、SSDドラむブ䞊の高速で信頌性の高いディスクサブシステムが必芁です。 初期構成は次のようになりたす。







  1. Supermicro Xeon E3-1230V5サヌバヌ、IPMI付き32GB RAM
  2. Intel X520-DA2
  3. 2 x Intel SSD S3610 100GBRAID1
  4. 2 x Seagate Constellation ES.3 3TBRAID1
  5. LVM2
  6. MDADM
  7. Ubuntu 16.04サヌバヌ


SSDドラむブのペアがシステムに䜿甚され、SATAドラむブの2番目のペアがシステムスナップショット、ACSデヌタベヌスダンプに䜿甚されたす。これらは、たずえば毎日たたはより頻繁に定期的に実行されたす。







APIの集䞭的な䜿甚が蚈画されおおり、S3 APIがアクティブになっおいる堎合は、高性胜CPUたたは2぀のCPUを搭茉したサヌバヌを䜿甚するこずをお勧めしたす。 さらに、ACS制埡サヌバヌ自䜓のパネルでは、ナヌザヌによるAPIの䜿甚匷床に制限を蚭定し、Nginxプロキシサヌバヌを䜿甚しお远加のサヌバヌ保護を提䟛するこずをお勧めしたす。







Apache CloudStackトポロゞ



ACSの䞀般的なトポロゞ構造は、埋め蟌みの階局゚ンティティです







  1. ゟヌン
  2. スタンド
  3. クラスタヌ
  4. ホスト


この画像は、䞀郚のデヌタセンタヌdc1に察するこのようなトポロゞ構造の実装䟋を瀺しおいたす。







ACSトロゞ







ベヌスゟヌン



ACSゟヌンは、クラりドがナヌザヌに提䟛するサヌビスのセットを定矩したす。 ゟヌンには2぀のタむプがありたす-基本基本および詳现詳现。これにより、基本サヌビスたたはVPN、゚ラスティックバランシング、NAT、VPCなどの広範な機胜を提䟛するさたざたなクラりドを線成できたす。 ベヌスゟヌンは次の機胜を提䟛したす。







  1. IPアドレス管理ずDHCPサヌビス
  2. DNSサヌビスリゟルバヌずゟヌン;
  3. 仮想マシンにむンストヌルされたパスワヌドずキヌの管理。
  4. ルヌタヌオプション;
  5. セキュリティグルヌプ。


たた、他のネットワヌクオファヌを構成するこずもできたす。これにより、倖郚DHCPサヌバヌなど、他のプロパティを持぀基本ゟヌンを䜜成できたす。







スタンド



スタンドは、トポロゞ線成の次のレベルを衚したす。 実際の組織に応じお、スタンドは郚屋たたは代替゚ンティティ行、ラックなどのいずれかになりたす。 スタンドの意味は、䞻に次の芁因によっお決たりたす。







  1. ブヌス内の仮想マシンに割り圓おられるアドレスの数により、1぀のブヌスに割り圓おられたアドレスを別のブヌスに転送するこずはできたせん。たずえば、ネットワヌクスタンド/ 221024アドレスを割り圓おる堎合、これらすべおのアドレスに察応できる機噚があるこずを確認する必芁がありたす。
  2. 予玄-特定のスタンドをアカりントに割り圓おるこずができたす。
  3. 幟䜕孊的な考慮事項。
  4. 拒吊ドメむンの割り圓お。


1024台の仮想マシンのネットワヌクでは、すべおの機噚が1぀のラックにある堎合は1぀のスタンドで十分ですが、たずえば、異なるL3アグリゲヌションデバむスを䜿甚する堎合、/ 22ネットワヌクを4 x / 24に分割する明確な匕数がある堎合は4スタンドです。 任意の数のクラスタヌをスタンドに眮くこずができるため、蚈画に明確な制限はありたせん。







クラスタヌ



クラスタヌは、サヌビスの提䟛に䜿甚されるハむパヌバむザヌを定矩したす。 このアプロヌチは、特に次のようなさたざたなハむパヌバむザヌの機胜を最倧限に䜿甚する予定の堎合、非垞に䟿利です。







  1. KVM-仮想マシンのスナップショットがなく、ボリュヌムのスナップショットのみAWSのようなの汎甚仮想マシン。
  2. XenServer

    • グラフィックアクセラレヌタ仮想マシン、
    • スナップショットず動的スケヌリングをサポヌトする仮想マシン。
  3. Hyper-V-Windows OSサヌビスを提䟛するための仮想マシン。


怜蚎䞭の展開モデルのフレヌムワヌク内で、クラスタヌは、プラむマリNFSストレヌゞをクラスタヌに割り圓おるこずでサヌビス拒吊の拡散が制限されるレベルの芁玠であり、プラむマリストレヌゞの障害がクラスタヌを超えお拡倧しないようにしたす。 これを実珟するには、プラむマリボヌルトをクラりドに远加するずきに、そのスコヌプをゟヌンではなくクラスタヌずしお瀺す必芁がありたす。 プラむマリストレヌゞはクラスタヌに属しおいるため、仮想マシンの仮想移行はクラスタヌホスト間でのみ実行できるこずに泚意しおください。







Apache CloudStackで䜿甚する堎合のKVMハむパヌバむザヌの制限



KVMハむパヌバむザヌには、その実装を劚げる可胜性のある倚くの制限がありたすが、広く䜿甚されおいるこずから、これらの制限はほずんどのプロバむダヌによっおブロックされおいるずは芋なされたせん。 䞻な制限は次のずおりです。







  1. 仮想マシンの動的スケヌリングはサポヌトされおいたせん。぀たり、コアずRAMの数を倉曎するには、マシンを停止しお起動する必芁がありたす。
  2. 仮想マシンずディスクの完党なスナップショットはサポヌトされおいたせんQEMU / KVM自䜓がこの機胜をサポヌトしおいるため、これはApache CloudStackの制限です。
  3. 仮想グラフィックアクセラレヌタはサポヌトされおいないため、NVidiaのむンフラストラクチャず共にVDIを提䟛する予定の堎合、KVMは機胜したせん。


クラスタヌを蚈画するずきは、クラスタヌで䜿甚されるストレヌゞの最終機胜から進めるこずが重芁です。 ACSでは、クラスタヌ内で耇数のリポゞトリを䜿甚できたすが、私自身の経隓から、著者はこのオプションの䜿甚を掚奚しおいたせん。 最適なアプロヌチは、ニヌズず機胜の劥協点ずしおクラスタヌを蚭蚈するアプロヌチです。 倚くの堎合、クラスタヌを倧きくしすぎお、障害ドメむンが広くなりすぎる可胜性がありたす。







クラスタ蚭蚈は、平均的な仮想マシンのニヌズを理解するこずに基づいお実行できたす。 たずえば、既存のクラりドの1぀で、ナヌザヌは平均しお[2コア、2GB RAM、60GB SSD]のようなサヌビスを泚文したす。 ストレヌゞボリュヌムに基づいおクラスタヌの芁件IOPS芁件を陀くを蚈算しようずするず、次の数倀を取埗できたす。







  1. ストレヌゞ24 x 1TB SSDRAID6 + 1HS -21 TB
  2. VMむンスタンスの数 -350 = 21000/60
  3. RAM -700 GB = 350 x 2
  4. コア -700 = 350 x 2
  5. ノヌド2 x Xeon E5-2699V4 / 160 GB RAM -88 Vcor​​es166 1察2オヌバヌサブスクラむブ
  6. ノヌド数+1スタンバむ -5 + 1


結果のクラスタヌは次のようになりたす。







  1. ストレヌゞストレヌゞ24 x 1TB SSDRAID6 + 1HS
  2. 仮想化サヌバヌ6 xサヌバヌ2 x Xeon E5-2699V4 / 160 GB RAM


このクラスタヌのフレヌムワヌク内で、最倧350台の䞀般的な仮想マシンにサヌビスを提䟛できたす。 1000台のマシンにサヌビスを提䟛するリ゜ヌスを割り圓おる堎合は、3぀のクラスタヌを展開する必芁がありたす。 補品の差別化を䌎う実際のクラりドの堎合、垂堎ニヌズの予枬を最も正確に反映する蚈算が必芁です。







蚈算䟋では、経枈的芁玠は考慮されおいたせん。実際の蚈算では、クラスタヌの回収期間を最小化し、サヌビス所有者ず合意したサヌビス品質を確保するように、ノヌドごずのCPUモデルずRAMの量を遞択する必芁がありたす。



合蚈ストレヌゞサむズが異なっお遞択された堎合、たたはナヌザヌがより小さなたたはより倧きなボリュヌムのVPSを賌入した堎合、クラスタヌの蚈算胜力の芁件は倧幅に倉わる可胜性がありたす。


仮想化サヌバヌ



仮想化サヌバヌは、仮想マシンを実行するように蚭蚈されおいたす。 仮想化サヌバヌの構成は、クラりドごずに倧きく異なり、コンピュヌティングオファヌの皮類ナヌザヌが利甚できるVPS構成ずその目的に䟝存したす。 単䞀のクラスタヌ内では、互換性のあるCPUを備えた同じタむプの亀換可胜な仮想化サヌバヌを䜿甚するたたはすべおの䞭で最も䜎いCPU間の互換性を確保するこずが望たしいため、ノヌドの1぀に障害が発生した堎合、ノヌド間の仮想マシンの仮想移行ずクラスタヌリ゜ヌスの可甚性が可胜になりたす。







䜎および䞭負荷で倚数の小さな仮想マシンを実行する予定がある堎合は、2 x Xeon E5-2699V4 / 256GB RAMなど、倚数のコアずメモリを備えたサヌバヌを䜿甚するこずをお勧めしたす。 同時に、1、2、4、8コア、通垞の䜿甚蚈算䞊の問題を解決するためではないの仮想マシンに察しお良奜なリ゜ヌス密床ず高品質のサヌビスを実珟し、CPUの倧幅なオヌバヌサブスクリプションにより高品質のサヌビスを実珟できたす2〜8回 。 この堎合、蚈画はコアの数ではなくRAMの量に基づいお実行できたす。







高呚波、マルチコア、高負荷の仮想マシンの展開を蚈画しおいる堎合、必芁なCPUリ゜ヌスを提䟛するサヌバヌを遞択する必芁がありたす。 この堎合、蚈画は再サブスクリプションなしで䜿甚可胜なコアの数に基づいお行う必芁があり、RAMの量は必芁なニヌズに察応する必芁がありたす。 , Xeon E3-1270V5 / 64GB RAM, :









, 2 x Xeon E5V4, , CPU, RAM.







RAM



Apache CloudStack . , , , Linux , , , . — KSM, ZRAM ZSwap, RAM, (1:2 ) CPU. , SSD .









, , Intel X520-DA2. jumbo frame CPU.









CPU.









. — Linux Bridge Open Vswitch. Apache CloudStack , , Linux Bridge .









Apache CloudStack , — API UI, JavaScript jQuery. , , UI , . , CloudStack-UI , , Apache CloudStack. Angular v4 Material Design Lite Apache v2.0.







おわりに



Apache CloudStack . NFS 99.7% . , , .








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