Chmura obliczeniowa znacznie się rozwinęła wraz z pojawieniem się dwóch potężnych platform: OpenStack i OpenShift. Podczas gdy OpenStack zapewnia podstawę do budowania chmur publicznych i prywatnych za pośrednictwem swojej infrastruktury open source, OpenShift doskonale radzi sobie z orkiestracją kontenerów przy użyciu Kubernetes. Łączenie tych platform poprzez uruchamianie OpenStack na OpenShift tworzy solidne rozwiązanie, które wykorzystuje najlepsze cechy obu światów. Ta integracja pozwala organizacjom zarządzać infrastrukturą chmury przy użyciu nowoczesnych praktyk konteneryzacji, co skutkuje uproszczonym wdrażaniem, zwiększoną skalowalnością i usprawnioną konserwacją. Konteneryzacja usług OpenStack w ramach OpenShift umożliwia zespołom korzystanie z automatycznego skalowania, aktualizacji toczących się i lepszego wykorzystania zasobów przy jednoczesnym zachowaniu kompleksowych możliwości chmury, jakie zapewnia OpenStack.
Zrozumienie tradycyjnej architektury OpenStack
Podstawowe komponenty
OpenStack działa jako modułowa platforma Infrastructure as a Service (IaaS), na której administratorzy mogą wybierać i wdrażać określone usługi na podstawie swoich wymagań. Architektura platformy koncentruje się wokół rozproszonych komponentów, które komunikują się za pośrednictwem współdzielonego systemu wiadomości i bazy danych, tworząc spójne środowisko w chmurze.
Struktura węzła
Typowe wdrożenie OpenStack składa się z trzech głównych typów węzłów:
- Węzły sterujące, które zarządzają operacjami klastra i koordynacją zasobów
- Węzły obliczeniowe dedykowane do obsługi maszyn wirtualnych
- Węzły pamięci masowej obsługujące trwałość i zarządzanie danymi
Wyzwania związane z wdrażaniem
Tradycyjne implementacje OpenStack napotykają na kilka trudności wykraczających poza podstawową instalację oprogramowania. Administratorzy muszą starannie zaprojektować platformę, aby działała z istniejącą infrastrukturą, planując jednocześnie przyszłą ekspansję. Samodzielny charakter każdego komponentu usługi, oferując elastyczność, wprowadza znaczne narzuty zarządzania i trudności skalowania.
Wymagania konfiguracyjne
Tradycyjnie konfiguracja OpenStack wymaga rozległej ręcznej konfiguracji i wiedzy specjalistycznej. Każda usługa wymaga indywidualnej uwagi i precyzyjnej konfiguracji na dedykowanych serwerach, fizycznych lub wirtualnych. To podejście, choć dokładne, często skutkuje czasochłonnymi procesami wdrażania i potencjalnymi niespójnościami konfiguracji.
Rozważania dotyczące systemu operacyjnego
Krytycznym aspektem wdrożenia OpenStack jest wybór odpowiedniego systemu operacyjnego. Wybrany system operacyjny musi zachować zgodność z docelową wersją OpenStack i spełniać określone wymagania zależności. Staje się to szczególnie trudne, ponieważ różne wersje OpenStack mogą wprowadzać różne wymagania wstępne i procedury instalacji, co utrudnia standaryzację.
Ograniczenia skalowania
W konwencjonalnych konfiguracjach skalowanie usług OpenStack wymaga dodawania lub usuwania maszyn fizycznych lub wirtualnych, co może być procesem złożonym i zakłócającym. To ograniczenie dotyczy w szczególności wdrożeń na dużą skalę, w których szybkie dostosowywanie zasobów jest niezbędne do utrzymania optymalnej wydajności i efektywności kosztowej.
Przygotowanie platformy do integracji OpenStack
Podstawowe wymagania sprzętowe
Udane wdrożenie usług OpenStack wymaga określonych konfiguracji sprzętowych w środowisku OpenShift. Podstawa zaczyna się od klastra OpenShift z co najmniej trzema węzłami. Każdy węzeł roboczy musi spełniać solidne specyfikacje, w tym 64 GB pamięci RAM, 16 rdzeni procesora i dwie karty interfejsu sieciowego. Wymagania dotyczące pamięci masowej obejmują 120 GB wydajnego dysku SSD lub NVMe dla dysku głównego, a także dodatkowe 250 GB na potrzeby operacyjne. Infrastruktura musi również pomieścić 150 GB trwałej przestrzeni woluminu dla komponentów operacyjnych, takich jak dzienniki usług, bazy danych i przechowywanie metadanych.
Infrastruktura oprogramowania
Podstawa oprogramowania wymaga OpenShift w wersji 4.16 lub nowszej, wyposażonego w niezbędne narzędzia operacyjne. Kluczowe komponenty obejmują:
- Obsługa wielu CNI dla zaawansowanych możliwości sieciowych
- Kubernetes NMState do zarządzania siecią
- MetalLB do usług równoważenia obciążenia
- Cert-manager do obsługi certyfikatów
- Narzędzia do monitorowania klastrów
- Wsparcie operatora Bare-Metal
Konfiguracja architektury sieciowej
Infrastruktura sieciowa wymaga starannego planowania i wdrożenia wielu wyspecjalizowanych sieci:
- Sieć płaszczyzny sterowania: umożliwia bezpieczne zarządzanie i migrację instancji
- Sieć zewnętrzna: zapewnia opcjonalną łączność internetową i obsługę VLAN
- Wewnętrzna sieć API: ułatwia komunikację między komponentami
- Sieć pamięci masowej: obsługuje różne protokoły pamięci masowej, w tym RBD, NFS i iSCSI
- Sieć dzierżawców: zarządza komunikacją instancji w chmurze
- Sieć zarządzania magazynem: obsługuje zaawansowane funkcje magazynowania
Konfiguracja pamięci masowej
Środowisko musi zawierać prawidłowo skonfigurowaną klasę pamięci masowej przy użyciu operatora pamięci masowej LVM lub OpenShift Data Foundation. Ta konfiguracja zapewnia niezawodne stałe dostarczanie woluminów dla usług OpenStack. Ponadto infrastruktura wymaga dedykowanych węzłów płaszczyzny danych z systemem Red Hat Enterprise Linux 9.4, co stanowi solidną podstawę dla operacji pamięci masowej.
Rozważania na temat polityki sieciowej
Aby zapewnić płynne działanie, zasady sieciowe muszą zezwalać na nieograniczoną komunikację między operatorami OpenStack i projektami. Operator NMState odgrywa kluczową rolę w łączeniu węzłów roboczych z odizolowanymi sieciami, podczas gdy niestandardowe zasoby NetworkAttachmentDefinition umożliwiają łączność sieciową service pod.
Wdrażanie i optymalizacja OpenStack na OpenShift
Strategia wdrażania
Wdrożenie OpenStack w środowisku OpenShift wymaga systematycznego podejścia, które przekształca tradycyjne zarządzanie infrastrukturą w konteneryzowany przepływ pracy. Ta nowoczesna metoda implementacji wykorzystuje natywne możliwości Kubernetesa, aby zwiększyć funkcjonalność OpenStack, jednocześnie upraszczając złożoność operacyjną. Proces wdrażania koncentruje się na konteneryzacji usług OpenStack jako mikrousług, umożliwiając lepsze wykorzystanie zasobów i uproszczoną konserwację — wspieraną przez rozwiązania takie jak Magazynowanie natywne dla Kubernetes aby zapewnić wydajność i skalowalność dla obciążeń stałych.
Konfiguracja usługi
Proces integracji rozpoczyna się od instalacji operatora i rozciąga się na wiele faz konfiguracji. Kluczowe aspekty obejmują:
- Instalowanie i konfigurowanie operatorów OpenStack w OpenShift
- Konfigurowanie interfejsów sieciowych i protokołów routingu
- Ustanawianie zapleczy pamięci masowej i roszczeń dotyczących woluminów trwałych
- Konfigurowanie punktów końcowych usługi i punktów dostępu API
Optymalizacja wydajności
Po wdrożeniu usługi OpenStack wymagają starannego dostrojenia, aby osiągnąć optymalną wydajność w ekosystemie OpenShift. Obejmuje to:
- Dostosowywanie limitów i kwot zasobów dla kontenerów
- Optymalizacja przepustowości sieci i opóźnień
- Dokładne dostrajanie parametrów wydajności pamięci masowej
- Wdrażanie efektywnych strategii równoważenia obciążenia
Rozwiązania do tworzenia kopii zapasowych i odzyskiwania
Ochrona danych stanowi kluczowy element strategii wdrażania. Wdrażanie rozwiązań takich jak TrilioVault zapewnia kompleksowe pokrycie kopii zapasowych dla:
- Instancje maszyn wirtualnych i ich konfiguracje
- Woluminy pamięci masowej i migawki
- Konfiguracje sieciowe i zasady bezpieczeństwa
- Dane i metadane aplikacji
Monitorowanie i konserwacja
Ciągła kondycja i wydajność systemu wymagają solidnych procedur monitorowania i konserwacji. Obejmuje to:
- Wdrażanie kompleksowych rozwiązań rejestrowania i monitorowania
- Konfigurowanie automatycznych alertów i powiadomień
- Ustalanie regularnych harmonogramów konserwacji
- Tworzenie procedur aktualizacji i poprawek
Rozważania dotyczące skalowania
Konteneryzacja OpenStack na platformie OpenShift umożliwia dynamiczne skalowanie. Administratorzy mogą wykorzystać natywne funkcje skalowania Kubernetesa, aby dostosowywać zasoby do zapotrzebowania, zapewniając efektywne wykorzystanie zasobów przy jednoczesnym zachowaniu dostępności usług. To podejście znacząco przewyższa tradycyjne metody skalowania, zapewniając zautomatyzowaną, opartą na regułach alokację zasobów, co stanowi kluczową zaletę w scenariuszach, w których… cennik procesorów w chmurze ma bezpośredni wpływ na efektywność kosztową.
Podsumowanie
Integracja OpenStack z OpenShift stanowi znaczący postęp w zarządzaniu infrastrukturą w chmurze. Konteneryzacja usług OpenStack w ramach platformy OpenShift opartej na Kubernetes pozwala organizacjom osiągnąć większą wydajność operacyjną i elastyczność. To nowoczesne podejście eliminuje wiele tradycyjnych wyzwań związanych z wdrażaniem, jednocześnie wprowadzając potężne możliwości automatyzacji w zakresie skalowania, aktualizacji i zarządzania zasobami.
Sukces tej integracji zależy od starannego planowania i właściwego przygotowania infrastruktury. Organizacje muszą upewnić się, że ich środowisko spełnia określone wymagania sprzętowe, wdraża niezbędną architekturę sieciową i utrzymuje odpowiednie wymagania wstępne oprogramowania. Mając te fundamenty, zespoły mogą wykorzystać połączone mocne strony obu platform, aby stworzyć solidne, skalowalne środowisko w chmurze.
Przyszłość infrastruktury chmurowej coraz bardziej wskazuje na rozwiązania konteneryzowane. Uruchomienie OpenStack na OpenShift stawia organizacje na czele tego trendu, umożliwiając im korzystanie zarówno z tradycyjnych możliwości infrastruktury chmurowej, jak i nowoczesnych funkcji orkiestracji kontenerów. Ta kombinacja zapewnia solidną podstawę do tworzenia i zarządzania aplikacjami natywnymi dla chmury, przy jednoczesnym zachowaniu elastyczności i kontroli, jakie oferuje OpenStack. W miarę rozwoju obu platform ich integracja prawdopodobnie stanie się jeszcze bardziej płynna, oferując ulepszone możliwości dla wdrożeń chmury korporacyjnej.
