BeeCloud Stack
Назначение сервиса
Гиперконвергентная платформа BeeCloud Stack — виртуальная программно-определяемая инфраструктура, которая строится по принципу гиперконвергенции. Гиперконвергентная инфраструктура или Hyper-converged infrastructure (HCI) — инфраструктура, в которой программно-определяемые слои хранения (SDS), сети (SDN) и вычислений (SDC) объединены в единую платформу. Слои платформы равнозначны и без выделенных ролей.
HCI строится на базе серверов и не требует отдельных компонентов, например, СХД, реализующих только часть функциональности. HCI управляется как единая система из одной панели управления и обеспечивает гибкость и быструю масштабируемость ИТ-инфраструктуры.
Отличия гиперконвергенции от конвергенции
На рисунке справа показана классическая схема организации корпоративной инфраструктуры, слева — гиперконвергенция. Параметры отличия гиперконвергенции от конвергенции:
- роутер;
- HA-пара коммутаторов ядра;
- пара коммутаторов сетей общего назначения;
- серверы, в том числе резервные хосты;
- пара коммутаторов SAN;
- комплекс СХД с зарезервированными контроллерами и дополнительными дисковыми полками;
- NAS, которая не уместилась в указанную ширину картинки.
При необходимости используется оборудование различных поставщиков. Примеры: сетевое оборудование — Cisco, СХД — NetApp и т.д. Для управления и поддержки каждого сегмента — вычислительного, сетевого и хранения — требуется отдельная группа инженеров. Группа инженеров должна знать специфику оборудования, эксплуатации и взаимодействия с поставщиком оборудования.
Описание гиперконвергенции
В гиперконвергенции функции выполняются кластером унифицированных x86-серверов. Такой подход позволяет:
- упростить создание инфраструктуры,
- снизить затраты на оборудование, поддержку и ресурсы ЦОД.
Для гарантии согласованной работы и резервирования физические сервера объединяются в кластер. BeeCloud Stack позволяет совместное использование ресурсов каждого физического сервера. Физический сервер, не находящийся в кластере, не может получить доступ к ресурсам других физических серверов.
Состав кластера
Кластер — несколько серверов, объединенных в единое консистентное пространство с разделением ресурсов. Параметры кластера:
Минимальное количество пулов в кластере равно количеству узлов в кластере.
Узел
Узел — физический сервер, работающий в составе кластера. При выходе из строя ресурсы узла резервируются кластером с использованием ресурсов других узлов. Сам узел изолируется — выводится из кластера. Минимальное количество пулов в Кластере равно количеству узлов в кластере.
Пулы
Из дисков узлов формируются пулы. Пулы — сущности слоя хранения, предоставляющие единицы потребления, например, файловые системы и блочные устройства. В конкретный момент времени пул работает и доступен на узле. При количестве пулов, равных количеству узлов, на каждом из узлов работает по одному пулу. Основные ресурсы кластера:
- SDC,
- SDS,
- SDN.
Избыточность
Основной атрибут кластера Избыточность — использование ресурсов больше требуемого. Избыточность определяется количеством узлов, вышедших из кластера. При этом количестве сохраняется функционирование кластера. Архитектура построена по принципу N+2 — горизонтальное масштабирование N компонентов. + 2 означает, сколько узлов может быть подвергнуто резервированию без остановки функционирования сервиса BeeCloud Stack. Кластер из 10 узлов с избыточностью два продолжит работу при оставшихся функционировать восьми узлах и не продолжит работу, если осталось семь узлов.
Избыточность позволяет заменить вышедший из строя узел. Резервирование элементов инфраструктуры (Failover) — процедура резервирования при аварийных ситуациях. Процедура проводится кластерным фреймворком, поэтому не требует вмешательства человека. Резервирование элементов инфраструктуры возможно благодаря одному принципу гиперконвергенции — универсальности узлов. Универсальность означает, что все узлы кластера одинаковы.
Резервирование в слое хранения обеспечивается с помощью механизма избыточности RAID-Z и выполняется в пуле хранения. Пул оперирует пространством из дисков всех узлов. Избыточность дисков в пуле идентична избыточности кластера. Например, при кластере из семи узлов с избыточностью два пул остается в работоспособном состоянии при наличии не менее пяти дисков.
Виртуальные машины кластера
Виртуальная машина (ВМ) объединяет три основных ресурса кластера:
- SDS,
- SDN,
- SDC.
Свойства ВМ:
- CPU и RAM ВМ обеспечены ресурсами CPU и RAM конкретного узла.
- Диски ВМ обеспечены одним конкретным пулом.
Так как ВМ является совокупной сущностью, то резервирование выполняется автоматически из-за резервирования любого из слоев на конкретном узле.