Beecloud stack

Версия 24.1 от Ирина Сафонова на 08.02.2024, 00:02

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 не имеют 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, 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

1707311519932-688.png

При необходимости используется оборудование разных поставщиков. Примеры: сетевое оборудование — от Cisco, СХД — от NetApp и т.д. Для управления и поддержки каждого сегмента — вычислительного, сетевого и хранения — требуется отдельная группа инженеров. Группа инженеров должна быть знакома со спецификой 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:

  • SDS (Software Defined Storage) — программно-определяемый слой хранения,
  • SDN (Software Defined Networking) — программно-определяемый слой сети,
  • SDC (Software Defined Computing) — программно-определяемый слой вычислений.

Избыточность

Ключевой атрибут кластера Избыточность — использование большего количества ресурсов, чем необходимо. 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.

Виртуальная машина (ВМ) объединяет три основных ресурса кластера:

  • SDS,
  • SDN,
  • SDC.

Свойства ВМ:

  • CPU/RAM ВМ обеспечены ресурсами CPU/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.