1. Архитектура сервиса

1

1. **Физический слой.**

2

3

В данном слое находятся базовые физические элементы (серверы) и организована их сетевая связность.

4

5

1. **Кластерный слой**

6

7

В этом слое работают службы обеспечения программно-определяемых слоев (SDS, SDN, SDC).

8

9

Главной задачей данного слоя является обеспечение резервирования элементов инфраструктуры (до узлов). Процедура резервирования (failover) происходит автоматически без участия человека.

10

11

Этот слой формируется в виде работы кластерного ПО на каждом из узлов.

12

13

1. **Слой вычислений – SDC**

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.

16

17

Экземпляр SDC – виртуальная машина, являющаяся совокупной сущностью со следующими элементами:

18

19

* CPU/RAM;

20

* Виртуальные сетевые порты (подключенные к слою SDN);

21

* Виртуальные дисковые устройства (подключенные к слою SDS).

22

23

[[image:1707342322756-453.png]]

24

25

РИСУНОК 2. SDC – SOFTWARE DEFINED COMPUTING

26

27

28

На текущий момент для ВМ в каталоге доступны следующие образы гостевых ОС:

29

30

* FreeBSD;

31

* Linux (OEL/CentOS/Ubuntu/Debian и т.д.);

32

* Windows 2016, 2019, 2022.

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).

35

36

Диски виртуальной машины создаются на том же пуле, на котором была создана эта виртуальная машина.

37

38

В процессе создания ВМ существуют следующие возможности выбора пула, ресурсы которого будут использоваться:

39

40

* «Селекторы» – автоматический выбор пула, на котором наименьшее совокупное значение таких параметров, как:

* CPU;

* RAM;

* дисковое пространство.

45

46

* Явное указание пула

47

48

Легковесность beecloud stack – ключевая причина низкого значения Overhead (снижение производительности виртуальной машины относительно физического сервера вследствие значимости накладных расходов гипервизора).

49

50

51

1. **Слой хранения – SDS**

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.

54

55

Возможности слоя хранения:

56

57

* компрессия и дедупликация;

58

* внутренняя целостность данных;

59

* клоны, снимки;

60

* самовосстановление данных;

61

* транзакционная целостность.

62

63

На схеме ниже изображен пятиузловой кластер. Вертикальные контейнеры — пулы, горизонтальные — узлы кластера.

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.

66

67

[[image:1707342322778-969.png]]

68

69

Рисунок 3. Пятиузловый кластер

1. Слой сети – SDN