Изменения документа 1. Архитектура сервиса

Редактировал(а) Ирина Сафонова 13.03.2024, 15:16

От 23.1 до 22.1

От версии 22.1

отредактировано Ирина Сафонова
на 08.02.2024, 12:19

Изменить комментарий: К данной версии нет комментариев

К версии 1.1

отредактировано Ирина Сафонова
на 08.02.2024, 00:45

Изменить комментарий: К данной версии нет комментариев

Необработанный
Обработанный

Сводка

Свойства страницы (1 изменено, 0 добавлено, 0 удалено)

Подробности

Свойства страницы

Содержимое

@@ -1,119 +1,98 @@
--{{box cssClass="floatinginfobox" title="**Содержание**"}}
--{{toc/}}
--{{/box}}
++1. **Физический слой.**
--(% data-xwiki-non-generated-content="java.util.List" %)
--(((
--= Слои сервиса =
++В данном слое находятся базовые физические элементы (серверы) и организована их сетевая связность.
------
++1. **Кластерный слой**
--(% class="wikigeneratedid" id="H" %)
--В **Beecloud stack** пять слоев:
++В этом слое работают службы обеспечения программно-определяемых слоев (SDS, SDN, SDC).
--* [[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]],
--* [[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]],
--* SDS,
--* SDS,
--* SDN.
++Главной задачей данного слоя является обеспечение резервирования элементов инфраструктуры (до узлов). Процедура резервирования (failover) происходит автоматически без участия человека.
--= Физический слой =
++Этот слой формируется в виде работы кластерного ПО на каждом из узлов.
------
++1. **Слой вычислений – SDC**
--В слое организована сетевая связность базовых физических элементов (серверов).
++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.
--= Кластерный слой =
++Экземпляр SDC – виртуальная машина, являющаяся совокупной сущностью со следующими элементами:
------
++* CPU/RAM;
++* Виртуальные сетевые порты (подключенные к слою SDN);
++* Виртуальные дисковые устройства (подключенные к слою SDS).
--В слое работают службы обеспечения программно-определяемых слоев:
++[[image:1707342322756-453.png]]
--* [[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]],
--* SDN (Software Defined Networking),
--* SDC (Software Defined Computing).
++РИСУНОК 2. SDC – SOFTWARE DEFINED COMPUTING
--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.
--Слой формируется в виде работы кластерного ПО на каждом из узлов.
++На текущий момент для ВМ в каталоге доступны следующие образы гостевых ОС:
--== SDC ==
++* FreeBSD;
++* Linux (OEL/CentOS/Ubuntu/Debian и т.д.);
++* Windows 2016, 2019, 2022.
--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]].
++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).
--**Экземпляр SDC** — [[виртуальная машина>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/%D0%92%D0%9C]] (ВМ), являющаяся совокупной сущностью трех элементов:
++Диски виртуальной машины создаются на том же пуле, на котором была создана эта виртуальная машина.
--* CPU/RAM,
--* Виртуальные сетевые порты, подключенные к слою SDN.
--* Виртуальные дисковые устройства, подключенные к слою SDS.
++В процессе создания ВМ существуют следующие возможности выбора пула, ресурсы которого будут использоваться:
--[[image:1707342322756-453.png||data-xwiki-image-style-border="true"]]
++* «Селекторы» – автоматический выбор пула, на котором наименьшее совокупное значение таких параметров, как:
--В каталоге для ВМ доступно три образа гостевых ОС:
++* CPU;
++* RAM;
++* дисковое пространство.
--* FreeBSD,
--* Linux (OEL/CentOS/Ubuntu/Debian и т.д.),
--* Windows 2016, 2019, 2022.
++* Явное указание пула
--Работоспособность решения **beecloud stack** с другими гостевыми ОС не исключается из-за небольших требований к ним. Примеры требований:
++Легковесность beecloud stack – ключевая причина низкого значения Overhead (снижение производительности виртуальной машины относительно физического сервера вследствие значимости накладных расходов гипервизора).
--* загрузка в режиме UEFI,
--* наличие драйверов virtio,
--* наличие cloud-init.
--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:
++1. **Слой хранения – SDS**
--* Селекторы — автоматический выбор пула, на котором наименьшее совокупное значение таких параметров, как:
--** [[CPU>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/CPU]],
--** [[RAM>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/RAM]],
--** дисковое пространство.
--* Пул.
++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.
--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]].
++Возможности слоя хранения:
--= SDS =
++* компрессия и дедупликация;
++* внутренняя целостность данных;
++* клоны, снимки;
++* самовосстановление данных;
++* транзакционная целостность.
------
++На схеме ниже изображен пятиузловой кластер. Вертикальные контейнеры — пулы, горизонтальные — узлы кластера.
--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.
++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.
--Возможности слоя хранения:
++[[image:1707342322778-969.png]]
--* компрессия и дедупликация,
--* внутренняя целостность данных,
--* клоны и снимки,
--* самовосстановление данных,
--* транзакционная целостность.
++Рисунок 3. Пятиузловый кластер
--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.
--[[image:1707342322778-969.png||height="872" width="1057"]]
++1. Слой сети – SDN
--= SDN =
++Beecloud stack предоставляет три варианта технологического обеспечения виртуальных сетей:
------
++* VLAN;
++* VxLAN;
++* GENEVE (собственная имплементация).
--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:
++При создании новой виртуальной сети на каждом из Узлов Кластера создается программно-определяемый коммутатор.
--* [[VLAN>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/VLAN]],
--* [[VxLAN>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/VXLAN]],
--* [[GENEVE>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/GENEVE]] (собственная имплементация).
++[[image:1707342322789-137.png]]
--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]].
++РИСУНОК 4. SDN – SOFTWARE DEFINED NETWORKING
--[[image:1707342322789-137.png||data-xwiki-image-style-border="true"]]
++Каждый экземпляр сети имеет следующие свойства:
--Свойства экземпляра сети:
--
--* собственный [[MTU>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/MTU]],
--* поддержка Jumbo Frames,
--* поддержка TSO/GSO,
--* поддержка TCP MSS clamping «из коробки»,
++* собственный MTU;
++* поддержка Jumbo Frames;
++* поддержка TSO/GSO;
++* поддержка TCP MSS clamping «из коробки»;
  * поддержка Path MTU Discovery «из коробки».
  Лимиты SDN:
--* Максимальное количество сетей — 65536.
--* 1 048 576 портов на коммутаторе одного узла.
--* Производительность виртуального порта ВМ: 22 Гбит/с / 2.5 Mpps.
--)))
++* максимальное количество сетей – 65536;
++* 1 048 576 портов на коммутаторе одного узла;
++* Производительность виртуального порта ВМ: 22 GBps / 2.5Mpps.

Изменения документа 1. Архитектура сервиса

Сводка

Подробности

Навигация

Приложения