Изменения документа 1. Архитектура сервиса

Редактировал(а) Ирина Сафонова 13.03.2024, 15:16
От версии 28.1
отредактировано Ирина Сафонова
на 08.02.2024, 12:21
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

Сводка

Подробности

Свойства страницы
Содержимое
... ... @@ -1,127 +1,98 @@
1 -(% data-xwiki-non-generated-content="java.util.List" %)
2 -(((
3 -" data-xwiki-parameter-name="title" class="xwiki-metadata-container">**Содержание**
4 -)))
1 +1. **Физический слой.**
5 5  
6 -(% data-xwiki-non-generated-content="java.util.List" %)
7 -(((
8 -" class="xwiki-metadata-container">
3 +В данном слое находятся базовые физические элементы (серверы) и организована их сетевая связность.
9 9  
10 -{{toc/}}
11 -)))
5 +1. **Кластерный слой**
12 12  
13 -{{box cssClass="floatinginfobox" title="**Содержание**"}}
14 -{{toc/}}
15 -{{/box}}
7 +В этом слое работают службы обеспечения программно-определяемых слоев (SDS, SDN, SDC).
16 16  
17 -(% data-xwiki-non-generated-content="java.util.List" %)
18 -(((
19 -= Слои сервиса =
9 +Главной задачей данного слоя является обеспечение резервирования элементов инфраструктуры (до узлов). Процедура резервирования (failover) происходит автоматически без участия человека.
20 20  
21 -----
11 +Этот слой формируется в виде работы кластерного ПО на каждом из узлов.
22 22  
23 -(% class="wikigeneratedid" id="H" %)
24 -В **Beecloud stack** пять слоев:
13 +1. **Слой вычислений – SDC**
25 25  
26 -* [[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]],
27 -* [[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]],
28 -* SDS,
29 -* SDS,
30 -* SDN.
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.
31 31  
32 -= Физический слой =
17 +Экземпляр SDC – виртуальная машина, являющаяся совокупной сущностью со следующими элементами:
33 33  
34 -----
19 +* CPU/RAM;
20 +* Виртуальные сетевые порты (подключенные к слою SDN);
21 +* Виртуальные дисковые устройства (подключенные к слою SDS).
35 35  
36 -В слое организована сетевая связность базовых физических элементов (серверов).
23 +[[image:1707342322756-453.png]]
37 37  
38 -= Кластерный слой =
25 +РИСУНОК 2. SDC – SOFTWARE DEFINED COMPUTING
39 39  
40 -----
41 41  
42 -В слое работают службы обеспечения программно-определяемых слоев:
28 +На текущий момент для ВМ в каталоге доступны следующие образы гостевых ОС:
43 43  
44 -* [[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/#HSDC]],
45 -* [[SDC (Software Defined Computing)>>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]],
46 -* [[SDN (Software Defined Networking)>>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/#HSDN]].
30 +* FreeBSD;
31 +* Linux (OEL/CentOS/Ubuntu/Debian и т.д.);
32 +* Windows 2016, 2019, 2022.
47 47  
48 -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.
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).
49 49  
50 -Слой формируется в виде работы кластерного ПО на каждом из узлов.
36 +Диски виртуальной машины создаются на том же пуле, на котором была создана эта виртуальная машина.
51 51  
52 -== SDC ==
38 +В процессе создания ВМ существуют следующие возможности выбора пула, ресурсы которого будут использоваться:
53 53  
54 -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]].
40 +* «Селекторы» – автоматический выбор пула, на котором наименьшее совокупное значение таких параметров, как:
55 55  
56 -**Экземпляр SDC** — [[виртуальная машина>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/%D0%92%D0%9C]] (ВМ), являющаяся совокупной сущностью трех элементов:
42 +* CPU;
43 +* RAM;
44 +* дисковое пространство.
57 57  
58 -* CPU/RAM,
59 -* Виртуальные сетевые порты, подключенные к слою SDN.
60 -* Виртуальные дисковые устройства, подключенные к слою SDS.
46 +* Явное указание пула
61 61  
62 -[[image:1707342322756-453.png||data-xwiki-image-style-border="true"]]
48 +Легковесность beecloud stack – ключевая причина низкого значения Overhead (снижение производительности виртуальной машины относительно физического сервера вследствие значимости накладных расходов гипервизора).
63 63  
64 -В каталоге для ВМ доступно три образа гостевых ОС:
65 65  
66 -* FreeBSD,
67 -* Linux (OEL/CentOS/Ubuntu/Debian и т.д.),
68 -* Windows 2016, 2019, 2022.
51 +1. **Слой хранения – SDS**
69 69  
70 -Работоспособность решения **beecloud stack** с другими гостевыми ОС не исключается из-за небольших требований к ним. Примеры требований:
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.
71 71  
72 -* загрузка в режиме UEFI,
73 -* наличие драйверов virtio,
74 -* наличие cloud-init.
55 +Возможности слоя хранения:
75 75  
76 -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:
57 +* компрессия и дедупликация;
58 +* внутренняя целостность данных;
59 +* клоны, снимки;
60 +* самовосстановление данных;
61 +* транзакционная целостность.
77 77  
78 -* Селекторы — автоматический выбор пула, на котором наименьшее совокупное значение таких параметров, как:
79 -** [[CPU>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/CPU]],
80 -** [[RAM>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/RAM]],
81 -** дисковое пространство.
82 -* Пул.
63 +На схеме ниже изображен пятиузловой кластер. Вертикальные контейнеры — пулы, горизонтальные — узлы кластера.
83 83  
84 -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]].
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.
85 85  
86 -== SDS ==
67 +[[image:1707342322778-969.png]]
87 87  
88 -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.
69 +Рисунок 3. Пятиузловый кластер
89 89  
90 -Возможности слоя хранения:
91 91  
92 -* компрессия и дедупликация,
93 -* внутренняя целостность данных,
94 -* клоны и снимки,
95 -* самовосстановление данных,
96 -* транзакционная целостность.
72 +1. Слой сети – SDN
97 97  
98 -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.
74 +Beecloud stack предоставляет три варианта технологического обеспечения виртуальных сетей:
99 99  
100 -[[image:1707342322778-969.png||height="872" width="1057"]]
76 +* VLAN;
77 +* VxLAN;
78 +* GENEVE (собственная имплементация).
101 101  
102 -== SDN ==
80 +При создании новой виртуальной сети на каждом из Узлов Кластера создается программно-определяемый коммутатор.
103 103  
104 -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:
82 +[[image:1707342322789-137.png]]
105 105  
106 -* [[VLAN>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/VLAN]],
107 -* [[VxLAN>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/VXLAN]],
108 -* [[GENEVE>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/GENEVE]] (собственная имплементация).
84 +РИСУНОК 4. SDN – SOFTWARE DEFINED NETWORKING
109 109  
110 -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]].
86 +Каждый экземпляр сети имеет следующие свойства:
111 111  
112 -[[image:1707342322789-137.png||data-xwiki-image-style-border="true"]]
113 -
114 -Свойства экземпляра сети:
115 -
116 -* собственный [[MTU>>https://wiki.dfcloud.ru/bin/view/Glossary/MTU]],
117 -* поддержка Jumbo Frames,
118 -* поддержка TSO/GSO,
119 -* поддержка TCP MSS clamping «из коробки»,
88 +* собственный MTU;
89 +* поддержка Jumbo Frames;
90 +* поддержка TSO/GSO;
91 +* поддержка TCP MSS clamping «из коробки»;
120 120  * поддержка Path MTU Discovery «из коробки».
121 121  
122 122  Лимиты SDN:
123 123  
124 -* Максимальное количество сетей — 65536.
125 -* 1 048 576 портов на коммутаторе одного узла.
126 -* Производительность виртуального порта ВМ: 22 Гбит/с / 2.5 Mpps.
127 -)))
96 +* максимальное количество сетей – 65536;
97 +* 1 048 576 портов на коммутаторе одного узла;
98 +* Производительность виртуального порта ВМ: 22 GBps / 2.5Mpps.