Сегодня затраты на ИТ являются существенной частью бюджетов, и, как следствие — компании любых размеров заинтересованы в их сокращении. Ожидается, что ИТ будут приносить больше пользы при меньших затратах. При этом по мере развития все современные компании сталкиваются с вопросом увеличения потребностей в ИТ-ресурсах. В такой ситуации следует обратить внимание на облачные технологии, которые дают возможность модернизации подходов к управлению ИТ-инфраструктурой за счет использования новейших технологий, высокого уровня стандартизации, гибкости внедряемых решений и простоты масштабирования. OpenStack же является одним из самых распространенных решений для организации облачных сред типа Infrastructure as a Service (IaaS).



Разработчики программного обеспечения многих компаний выражают интерес к технологиям OpenStack из-за открытого API и исходного кода, гибкой архитектуры и крупной коммерческой экосистемы, предлагающие новую парадигму развития и развертывания программного обеспечения.

Часть 1.

Что такое OpenStack?

OpenStack – комплекс программного обеспечения, реализующий функции облачной платформы. Он позволяет управлять пулами различных ресурсов по типу IaaS.



OpenStack реализует концепцию программно-определяемого центра обработки данных, который предоставляет простой и унифицированный доступ к различным вычислительным ресурсам, 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.

Доступ к ресурсам, предоставляемый платформой, возможен «по клику» через портал самообслуживания. Пользователи платформы могут самостоятельно создавать виртуальные сети, маршрутизаторы, дисковые устройства всего в несколько кликов, а платформа OpenStack будет самостоятельно внедрять эти изменения на низком уровне, обеспечивая интеграцию с различным сетевым оборудованием и системами хранения данных. После настройки сетей пользователям доступна возможность создавать виртуальные серверы из заранее заданных образов виртуальных серверов. Большая часть пользовательских операций интуитивно понятна и не требует специфических знаний используемых низкоуровневых технологий.



OpenStack взаимодействует с базовой инфраструктурой через открытые или предоставляемые вендором драйверы, что помогает спасти клиентов от ловушки конкретной технологии, вендора или инструмента.

OpenStack предоставляет дополнительные услуги, такие как управление идентификацией, оркестрация, учет потребляемых ресурсов в той же программной основе через API. OpenStack также предлагает основу для эволюции к DevOps, непрерывной интеграции и методологии непрерывного развертывания.

OpenStack не является гипервизором, но он поддерживает несколько гипервизоров через слой абстракции. В том числе популярные гипервизоры (коммерческие и с открытым исходным кодом). Среди них: KVM, Xen, QEMU, Hyper-V, доступна с VMware vSphere (ESXi в чистом виде не поддерживается).

В чем преимущества OpenStack?

OpenStack сокращает время на развертывание и вывод на рынок тех или иных приложений.



Большое сообщество
Вокруг OpenStack образовалась огромная экосистема, в которой принимают участие большое количество разработчиков из более чем 500 крупнейших компаний-лидеров ИТ-индустрии мира. Существует большое количество вендор-специфичных модулей для OpenStack, решающих те или иные задачи. Продукт активно развивается, что вызывает большой интерес у многих компаний.

В чем разница концепции облака OpenStack и традиционной архитектуры?

Для того чтобы понять разницу между традиционной инфраструктурой и облачными технологиями OpenStack необходимо определить разницу в философии их дизайна.

Для начала рассмотрим инфраструктуры, которые построены на традиционных технологиях виртуализации, таких как платформа VMware vSphere (или аналоги, например, Red Hat Enterprise Virtualization, Hyper-V). Эти технологии предлагают консолидировать серверы практически любого размера, но все же более ориентированы на хостинг небольшого количества (в сравнении с облаком) достаточно крупных VM.

Решение работает хорошо, потому что большинство серверов приложений, как правило, имеют монолитные архитектуры, такие как Oracle или Microsoft Exchange. Сегодня каждый экземпляр данного типа до сих пор заключен в одной виртуальной машине и растет путем расширения на одном физическом сервере, работающем под управлением гипервизора.
Для обеспечения надежности работы этих унаследованных приложений традиционные системы предлагают запустить серверы приложений на VM в, так называемых, кластерах/доменах и т.п., с использованием функций повышения отказоустойчивости инфраструктуры (например. VMware High Availability vSphere и VMware vSphere vMotion). Эти решения могут работать при определенных условиях, таких, как наличие разделяемой системы хранения данных, высокой пропускной способности сети, что накладывает сложности, связанные с последующим масштабированием. Как правило, все классические платформы виртуализации предоставляют хорошо зарекомендовавшие себя средства обеспечения высокой доступности виртуальных серверов, что повышает доступность приложения на уровне инфраструктуры, не требуя изменений на стороне приложения.

Рисунок – реализация высокой доступности в среде VMware vSphere с использованием vMotion и HA





Облачные платформы, такие как OpenStack, предназначены для использования с другим классом приложений, таких как Apache Cassandra, MongoDB и Hadoop, которые спроектированные для горизонтального масштабирования (scale-out), и являются устойчивыми к падению виртуальных машин. Ресурсы могут быть расширены за счет добавления новых экземпляров приложений на однотипных виртуальных серверах с последующей балансировкой нагрузки. Эти распределенные приложения самостоятельно обеспечивают собственную отказоустойчивость на уровне приложения, независимо от базовой инфраструктуры и передовых функций гипервизоров.

Высокая доступность приложения может быть обеспечена в OpenStack-инфраструктуре. В инфраструктурах следующего поколения обработка отказа осуществляется на уровне приложения, чтобы уменьшить затраты на оборудование. В отличие от этого, обеспечение высокой доступности на инфраструктурном слое может потребовать избыточных вычислительных ресурсов, емкости систем хранения и пропускной способности сети, программного обеспечения сторонних производителей доработок со стороны пользователя.

Перемещая отказоустойчивость приложений вверх по стеку, облачные платформы позволяют отказаться от применения специализированного оборудования (дорогостоящие СХД, специализированные сервера и тп). Стандартизированное и, как правило, более дешевое оборудование рассматривается как вариант для запуска облачной платформы и создает архитектуру, обеспечивающую быстрое масштабирование инфраструктуры.

Рисунок – пример реализации высокой доступности данных в объектном хранилище OpenStack Swift



Эта архитектура наиболее подходит для высокомасштабируемых приложений следующего поколения, где отказ ожидаем и компенсируется большим количеством экземпляров приложения.

Кратко сравнение подходов облака OpenStack и традиционной архитектуры виртуализации выглядит следующим образом:



В следующем материале расскажем о том, когда стоит задуматься о внедрении OpenStack, о платных и бесплатных дистрибутивах и можно ли использовать Оpenstack для управления ресурсами в Vmware vsphere?

Автор: artemii