HP Helion Rack – решение для быстрого развертывания частного облака на базе OpenStack

Автор: vik_kr Дата: . Категория: Статьи

В первой статье этого цикла мы рассказали о семействе продуктов HP Helion, существенно улучшающих возможности использования облачных технологий OpenStack в корпоративном секторе, а теперь перейдем к описанию последней новинки HP Helion, которая была представлена в конце марта.




HP Helion Rack – это полностью сконфигурированная, настроенная и протестированная платформа для построения частного облака на базе OpenStack, предназначенная для проектирования, разработки и развертывания облачных приложений. Основное назначение HP Helion Rack – хостинг приложений, для которых необходима надежная серверная инфраструктура с оптимально настроенной производительностью. Она использует программное обеспечение HP Helion OpenStack (дополненный разработанными HP модулями дистрибутив OpenStack) и стоечные серверы девятого поколения HP ProLiant DL360/DL380 Gen9, установленные в одной стойке и объединенные с помощью коммутаторов HP FlexFabric 5700. Фактически HP Helion Rack – это «решение под ключ» для быстрого внедрения облака OpenStack, избавляющее заказчика от необходимости самому заниматься проектированием частого облака, инсталляцией и настройкой пакета OpenStack, развертыванием и конфигурированием обслуживающего облако серверного оборудования.

Сценарии использования


В качестве основных сценариев использования HP Helion Rack компания HP рассматривает разработку и внедрение приложений, предназначенных для использования в облаке (cloud native), быстрое развертывание инфраструктуры для разработки и тестирования приложений и выполнение функций брокера ресурсов частного облака для «тяжелых» облачных приложений.
 

Архитектура HP Helion Rack


На первом изображении показаны основные программные и аппаратные компоненты HP Helion Rack – это платформа приложений HP Helion Development Platform для предоставления сервисов PaaS, платформа развертывания облака HP Helion OpenStack и серверы HP ProLiant Gen9.

HP Helion Rack поддерживает различные варианты масштабирования в зависимости от целевого назначения, поэтому конкретная аппаратная конфигурация серверов и их количество зависит от задач того облака, которое на них будет развертываться. В качестве контроллеров облака и вычислительных узлов решение использует одноюнитовые двухсокетные серверы HP ProLiant DL360 Gen9, а в качестве узлов хранения — двухюнитовые двухсокетные серверы HP ProLiant DL380 Gen9, в которых можно установить до 12 полноразмерных дисков.


Архитектура HP Helion Rack

Минимальная конфигурация этого решения состоит из следующих серверов и пакетов программ:


HP Helion Rack – начальная конфигурация

– Один сервер HP DL360, выполняющий функции узла Seed виртуальных машин (Seed VM);
– Один сервер HP DL360, выполняющий функции контроллера для облака нижнего уровня (UnderCloud);
– Три сервера HP DL360, выполняющие функции контроллера для облака верхнего уровня (OverCloud);
– Два сервера HP DL380, выполняющие функции узлов объектного хранения Starter Swift;
– Три сервера HP DL380, выполняющие функции узлов блочного хранения VSA Cinder;
– Четыре сервера HP DL360, выполняющие функции вычислительных узлов;
– Два коммутатора HP FlexFabric 5700;
– Пакет HP Helion OpenStack с девятью лицензиями;
– Пакет HP Helion Development Platform с девятью лицензиями;

Эту минимальную конфигурацию можно расширять добавлением вычислительных узлов HP DL360 и объектных и блочных узлов хранения HP DL380.
 

Функционал компонентов HP Helion Rack

 

Контроллеры облаков

 

  • Узел Seed

    Узел Seed используется для загрузки стартовой виртуальной машины и развертывания облака UnderCloud. Сервер HP ProLiant DL360 Gen9, выполняющий функции узла Seed, обслуживает только сервисы DHCP и сетевой загрузки для UnderCloud и хранит скрипты для резервного копирования и восстановления остальных контроллеров, поэтому ему достаточно одного шестиядерного процессора Intel Xeon E5, 32 Гбайт оперативной памяти и четырех жестких дисков 3,5-дюйма, объединенных в массив RAID 1 (т.е. с использованием зеркалирования).
     
  • Узел UnderCloud

    Облако UnderCloud обеспечивает развертывание, управление и поддержание работоспособности облака. Узел UnderCloud должен быть достаточно мощным, чтобы обрабатывать большой объем операций ввода/вывода для централизованной регистрации событий, выполнения программ мониторинга и других функций. Выполняющий функции узла UnderCloud сервер HP ProLiant DL360 Gen9 оборудован двумя шестиядерными процессорами, объем оперативной памяти у него увеличен до 64 Гбайт. Как и у узла Seed, у него четыре полноразмерных жестких диска, но это скоростные накопители 15k RPM по 600 Гбайт, объединенные в массив RAID 10, обеспечивающий не только ускорение чтения и записи данных с диска, но и их защиту от сбоя диска. 
     
  • Узлы контроллеров OverCloud

    Контроллеры OverCloud обслуживают основные сервисы продуктивного облака OpenStack, включая Nova, Keystone, Glance, Cinder, Heat, Neutron, Ceilometer и Horizon, поэтому в качестве этих узлов используется HP ProLiant DL360 Gen9 с мощной конфигурацией (два 12-ядерных процессора Intel Xeon E5, 64 Гбайт ОЗУ и четыре жестких диска LFF 15K по 600 Гбайт, объединенные в RAID 10). Для обеспечения защиты облака от отказов аппаратной части контроллера используется три отдельных узла контроллера с объединением в отказоустойчивый кластер.

 

Узлы хранения

 

  • Блочное хранение

    Блочное хранение Cinder реализовано с помощью программно-определяемого хранилища на основе HP VSA на трех серверах HP ProLiant DL380 Gen9, которые оборудованы 10 дисками по 1,2 Тбайт, объединенными в массив RAID 5, и поддерживают масштабирование до 26 накопителей. Для увеличения производительности узлов хранения Cinder в эти серверы устанавливаются твердотельные диски SSD и используется опция VSA Adaptive Optimization.
     
  • Объектное хранение

    Узлы Swift используются сервисом Glance для хранения образов и мгновенных снимков виртуальных машин, поэтому для них главное – максимум емкости, а не производительности. Узлы построены на серверах HP ProLiant DL380 Gen9 с 15 дисками LFF емкостью до 6 Тбайт каждый. Из этих дисков два используется для загрузки операционной системы (это накопители 15K по 600 Гбайт, объединенные в RAID 1), а остальные 13 – это более медленные накопители 7.2K, которые объединены в RAID0 либо работают как JBOD и обеспечивают до 78 Тбайт суммарной физической емкости на узел. Для полного резервирования необходимо использовать минимум два узла хранения. В текущей версии решения Swift поддерживает масштабирование до 12 узлов хранения.

 

Вычислительные узлы


На вычислительных узлах работают пользовательские виртуальные машины, число которых, обслуживаемое одним физическим серверов, напрямую зависит от количества процессорных ядер и объема оперативной памяти. В серверах HP ProLiant DL360 Gen9, выполняющих функции данных узлов, используется по два 18-ядерных процессора и 256 Гбайт оперативной памяти, а также массив RAID 10 из четырех дисков 10k SFF по 1,2 Тбайт. В минимальной конфигурации HP Helion Rack включает в себя четыре вычислительных узла, на которых можно развернуть до 500 виртуальных машин (на практике максимальное число ВМ зависит от конкретных приложений и их требований к производительности).
 

  • Сетевая инфраструктура

    В HP Helion Rack для соединения стойки с внешним миром (например, с корпоративной сетью или с публичным облаком через Интернет) используется коммутатор третьего уровня HP FlexFabric 5700-40XG-2QSFP+ Switch класса Top-of-Rack (ToR), обеспечивающий 40-гигабитные аплинки для трафика North-South и 10-гигабитные для трафика East-West. Если HP Helion Rack используется в максимальной конфигурации (с полностью заполненной серверами 42-юнитовой стойкой), то опционально можно использовать более мощный коммутатор HP FlexFabric 5930-32QSFP+. Этот коммутатор обеспечивает большее горизонтальное масштабирование вычислительных узлов и улучшает общую пропускную способность при использовании VXLAN.

    Еще один коммутатор HP 5700-48G-4XG-2QFP+ обслуживает служебную сеть HP Helion Rack, которая используется для управления физическими серверами с помощью IPMI и средств HP Integrated Lights-Out (HP iLO). Через эту одну гигабитную сеть Ironic с помощью IPMI контролирует состояние серверов и выполняет удаленное включение/выключение серверов при развертывании на «голом железе». Во всех серверах, обслуживающих облака Undercloud и Overcloud, порты iLO подключаются к этому коммутатору.

 

Управление и масштабирование HP Helion Rack


Для управления всеми серверами стойки используется пакет удаленного администрирования HP iLO, а с помощью открытых API-интерфейсов HP Helion Rack можно интегрировать с другими средствами администрирования.

Начальная конфигурация HP Helion Rack занимает в 42-юнитовой стойке только 22U, и в остальных 20U можно разместить дополнительные вычислительные узлы и/или узлы хранения в зависимости от конкретных требований к частному облаку (см. таблицу). Также можно масштабировать и конфигурацию отдельных серверов, устанавливая в них дополнительные процессоры, память и диски. Кроме того, HP Helion Rack масштабируется на несколько стоек и в максимальной конфигурации поддерживает 100 узлов (в текущей версии).

Узлы Вычислительные 
(DL360 – 1U)
Хранения объектов 
(Swift, DL380 – 2U)
Хранения блоков 
(Cinder VSA, DL380 – 2U)
Начальная конфигурация HP Helion Rack 4 2 3
Максимальное число узлов в стойке 24 12 13