Изменения документа 1. Архитектура сервиса

Редактировал(а) Ирина Сафонова 13.03.2024, 15:16
От версии 1.1
отредактировано Ирина Сафонова
на 08.02.2024, 00:45
Изменить комментарий: К данной версии нет комментариев
К версии 15.1
отредактировано Ирина Сафонова
на 08.02.2024, 10:49
Изменить комментарий: К данной версии нет комментариев

Сводка

Подробности

Свойства страницы
Содержимое
... ... @@ -1,98 +1,114 @@
1 -1. **Физический слой.**
1 +{{box cssClass="floatinginfobox" title="**Содержание**"}}
2 +{{toc/}}
3 +{{/box}}
2 2  
3 -В данном слое находятся базовые физические элементы (серверы) и организована их сетевая связность.
5 +(% data-xwiki-non-generated-content="java.util.List" %)
6 +(((
7 += Слои сервиса =
4 4  
5 -1. **Кластерный слой**
9 +----
6 6  
7 -В этом слое работают службы обеспечения программно-определяемых слоев (SDS, SDN, SDC).
11 +(% class="wikigeneratedid" id="H" %)
12 +**Beecloud stack** предлагает пять слоев:
8 8  
9 -Главной задачей данного слоя является обеспечение резервирования элементов инфраструктуры (до узлов). Процедура резервирования (failover) происходит автоматически без участия человека.
14 +* [[физический>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/%D0%98%D0%BD%D1%84%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%81%D1%8B%20(IaaS)/beecloud%20stack/1.%20%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0%20%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%81%D0%B0/#H42443843743844743544143A43843944143B43E439]],
15 +* [[кластерный>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/%D0%98%D0%BD%D1%84%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%81%D1%8B%20(IaaS)/beecloud%20stack/1.%20%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0%20%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%81%D0%B0/#H41A43B43044144243544043D44B43944143B43E439]].
10 10  
11 -Этот слой формируется в виде работы кластерного ПО на каждом из узлов.
17 += Физический слой =
12 12  
13 -1. **Слой вычислений – SDC**
19 +----
14 14  
15 -Слой SDC работает на базе гипервизора второго типа (bhyve). Производительность bhyve значительно выше, чем у других популярных гипервизоров. Кроме того, его оптимизация до сих пор продолжается, а практически все средства аппаратного ускорения виртуальных вычислений поддерживаются на современных процессорах Intel. Также гипервизор bhyve поддерживает работу в условиях CPU overcommit, что критически важно для облачных решений.
21 +В слое организована сетевая связность базовых физических элементов (серверов).
16 16  
17 -Экземпляр SDC – виртуальная машина, являющаяся совокупной сущностью со следующими элементами:
23 += Кластерный слой =
18 18  
19 -* CPU/RAM;
20 -* Виртуальные сетевые порты (подключенные к слою SDN);
21 -* Виртуальные дисковые устройства (подключенные к слою SDS).
25 +----
22 22  
23 -[[image:1707342322756-453.png]]
27 +В слое работают службы обеспечения программно-определяемых слоев:
24 24  
25 -РИСУНОК 2. SDC – SOFTWARE DEFINED COMPUTING
29 +* [[SDS (Software Defined Storage)>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/%D0%98%D0%BD%D1%84%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%81%D1%8B%20(IaaS)/beecloud%20stack/1.%20%D0%90%D1%80%D1%85%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0%20%D1%81%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D1%81%D0%B0/#HSDS]],
30 +* SDN (Software Defined Networking),
31 +* SDC (Software Defined Computing).
26 26  
33 +Главная задача слоя — обеспечение резервирования элементов инфраструктуры до узлов. **Резервирование элементов инфраструктуры (Failover) **— процедура резервирования при аварийных ситуациях. Процедура проводится кластерным фреймворком, поэтому не требует вмешательства человека.
27 27  
28 -На текущий момент для ВМ в каталоге доступны следующие образы гостевых ОС:
35 +Слой формируется в виде работы кластерного ПО на каждом из узлов.
29 29  
30 -* FreeBSD;
31 -* Linux (OEL/CentOS/Ubuntu/Debian и т.д.);
32 -* Windows 2016, 2019, 2022.
37 += SDS =
33 33  
34 -Работоспособность решения vStack с другими гостевыми ОС не исключается из-за небольших требований к ним (возможность загрузки в режиме UEFI, наличие драйверов virtio и наличие cloud-init).
39 +----
35 35  
36 -Диски виртуальной машины создаются на том же пуле, на котором была создана эта виртуальная машина.
41 +Слой SDC работает на базе [[гипервизора>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/%D0%93%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D1%80]] второго типа (bhyve). Производительность bhyve выше, чем у других популярных гипервизоров. Оптимизация bhyve до сих пор продолжается. Средства аппаратного ускорения виртуальных вычислений поддерживаются на современных процессорах Intel. Гипервизор bhyve поддерживает работу в условиях [[CPU overcommit>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/CPU%20Overcommit]].
37 37  
38 -В процессе создания ВМ существуют следующие возможности выбора пула, ресурсы которого будут использоваться:
43 +**Экземпляр SDC** — [[виртуальная машина>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/%D0%92%D0%9C]] (ВМ), являющаяся совокупной сущностью трех элементов:
39 39  
40 -* «Селекторы» – автоматический выбор пула, на котором наименьшее совокупное значение таких параметров, как:
45 +* CPU/RAM,
46 +* Виртуальные сетевые порты, подключенные к слою SDN.
47 +* Виртуальные дисковые устройства, подключенные к слою SDS.
41 41  
42 -* CPU;
43 -* RAM;
44 -* дисковое пространство.
49 +[[image:1707342322756-453.png||data-xwiki-image-style-border="true"]]
45 45  
46 -* Явное указание пула
51 +В каталоге для ВМ доступно три образа гостевых ОС:
47 47  
48 -Легковесность beecloud stack – ключевая причина низкого значения Overhead (снижение производительности виртуальной машины относительно физического сервера вследствие значимости накладных расходов гипервизора).
53 +* FreeBSD,
54 +* Linux (OEL/CentOS/Ubuntu/Debian и т.д.),
55 +* Windows 2016, 2019, 2022.
49 49  
57 +Работоспособность решения **beecloud stack** с другими гостевыми ОС не исключается из-за небольших требований к ним. Примеры требований:
50 50  
51 -1. **Слой хранения – SDS**
59 +* загрузка в режиме UEFI,
60 +* наличие драйверов virtio,
61 +* наличие cloud-init.
52 52  
53 -На основе ресурсных примитивов из кластерного слоя формируется слой хранения (SDS). Технологической основой SDS является ZFS – файловая система, объединенная с менеджером логических томов, которая также обладает совокупностью уникальных свойств. Единица грануляции слоя SDS – пул, собранный из дисков каждого узла c избыточностью равной избыточности кластера (N+ 2). В момент времени пул работает на конкретном узле кластера.
63 +Диски ВМ создаются на том же пуле, на котором была создана эта ВМ. В процессе создания ВМ существуют следующие возможности выбора пула, ресурсы которого будут использоваться:
54 54  
55 -Возможности слоя хранения:
65 +* Селекторы — автоматический выбор пула, на котором наименьшее совокупное значение таких параметров, как:
66 +** [[CPU>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/CPU]],
67 +** [[RAM>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/RAM]],
68 +** дисковое пространство.
69 +* Пул.
56 56  
57 -* компрессия и дедупликация;
58 -* внутренняя целостность данных;
59 -* клоны, снимки;
60 -* самовосстановление данных;
61 -* транзакционная целостность.
71 +Легковесность beecloud stack — основная причина низкого значения Overhead. Снижение производительности ВМ относительно физического сервера вследствие значимости накладных расходов [[гипервизора>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/%D0%93%D0%B8%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B2%D0%B8%D0%B7%D0%BE%D1%80]].
62 62  
63 -На схеме ниже изображен пятиузловой кластер. Вертикальные контейнеры — пулы, горизонтальные — узлы кластера.
73 +== SDS ==
64 64  
65 -В случае выхода из строя узла за счет механизма fencing (процесс исключения узла из кластера) узел, на котором возникла проблема, будет исключен из кластера, а все пулы потеряют по одному диску. При этом кластер автоматически выполнит процедуру аварийного переключения (failover) ресурсов данного узла, и пул, работавший на узле, вышедшем из строя, станет доступен на другом узле. Все ВМ продолжат свою работу на другом узле.
75 +На основе ресурсных примитивов из кластерного слоя формируется слой хранения (SDS). Технологическая основа SDS — ZFS. **ZFS** — файловая система, объединенная с менеджером логических томов. Единица грануляции слоя SDS — пул, собранный из дисков каждого узла c избыточностью равной избыточности кластера (N+ 2). В момент времени пул работает на конкретном узле кластера.
66 66  
67 -[[image:1707342322778-969.png]]
77 +Возможности слоя хранения:
68 68  
69 -Рисунок 3. Пятиузловый кластер
79 +* компрессия и дедупликация,
80 +* внутренняя целостность данных,
81 +* клоны и снимки,
82 +* самовосстановление данных,
83 +* транзакционная целостность.
70 70  
85 +На схеме ниже кластер с пятью узлами. Вертикальные контейнеры — пулы, горизонтальные контейнеры — узлы кластера. При выходе из строя узла за счет механизма fencing узел, на котором возникла проблема, исключается из кластера. Механизм fencing означает процесс исключения узла из кластера. Кластер автоматически выполнит процедуру аварийного переключения (failover) ресурсов данного узла. Пул, работавший на узле, вышедшем из строя, станет доступен на другом узле. Все ВМ продолжат свою работу на другом узле.
71 71  
72 -1. Слой сети – SDN
87 +[[image:1707342322778-969.png||height="872" width="1057"]]
73 73  
74 -Beecloud stack предоставляет три варианта технологического обеспечения виртуальных сетей:
89 +== SDN ==
75 75  
76 -* VLAN;
77 -* VxLAN;
78 -* GENEVE (собственная имплементация).
91 +Программно-определяемая сеть (software-defined networking, SDN; также программно-конфигурируемая сеть) — сеть передачи данных, в которой уровень управления сетью отделён от устройств передачи данных и реализуется программно, одна из форм виртуализации сети. Beecloud stack предоставляет три варианта технологического обеспечения виртуальных сетей:
79 79  
80 -При создании новой виртуальной сети на каждом из Узлов Кластера создается программно-определяемый коммутатор.
93 +* [[VLAN>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/VLAN]],
94 +* [[VxLAN>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/VXLAN]],
95 +* [[GENEVE>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/GENEVE]] (собственная имплементация).
81 81  
82 -[[image:1707342322789-137.png]]
97 +При создании новой виртуальной сети на каждом из узлов кластера создается программно-определяемый [[коммутатор>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BC%D1%83%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80]].
83 83  
84 -РИСУНОК 4. SDN – SOFTWARE DEFINED NETWORKING
99 +[[image:1707342322789-137.png||data-xwiki-image-style-border="true"]]
85 85  
86 -Каждый экземпляр сети имеет следующие свойства:
101 +Свойства экземпляра сети:
87 87  
88 -* собственный MTU;
89 -* поддержка Jumbo Frames;
90 -* поддержка TSO/GSO;
91 -* поддержка TCP MSS clamping «из коробки»;
103 +* собственный [[MTU>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/MTU]],
104 +* поддержка Jumbo Frames,
105 +* поддержка TSO/GSO,
106 +* поддержка TCP MSS clamping «из коробки»,
92 92  * поддержка Path MTU Discovery «из коробки».
93 93  
94 94  Лимиты SDN:
95 95  
96 -* максимальное количество сетей – 65536;
97 -* 1 048 576 портов на коммутаторе одного узла;
98 -* Производительность виртуального порта ВМ: 22 GBps / 2.5Mpps.
111 +* Максимальное количество сетей — 65536.
112 +* 1 048 576 портов на коммутаторе одного узла.
113 +* Производительность виртуального порта ВМ: 22 Гбит/с / 2.5 Mpps.
114 +)))