Architektura řešení
Celá architektura řešení Private Cloud je po HW stránce redundantní (zdvojená) a výpadek jakéhokoliv prvku systému neznamená výpadek poskytovaných služeb.
Každý uzel clusteru je zapojen dvěma síťovými kabely do dvou switchů, přičemž pro nedegradovaný režim běhu postačí funkční jedno připojení. Počet propojů je možné i zvyšovat, což vede nejen ke zvýšení redundance ale i ke zvýšení přenosového výkonu. Switche jsou zapojeny ve stohu, tedy všechy switche se chovají jako jeden celek. Stack propoj je rovněž řešen redundatně, tedy switche jsou zapojeny buď do kruhu, popř. je propojení switchů provedeno způsobem „každý s každým“.
Podobně redundatně je řešeno napájení – jak uzly, tak i switche jsou vybaveny redundantními zdroji a každý zdroj je zapojen do jiné UPS.
Jak to funguje – zabezpečení dat a provozu na uzlech clusteru
Private Cloud je odolný proti výpadku kterékoliv komponenty clusteru. Krom zajištění provozu v případě výpadku tato funkce usnadňuje správu celého systému – při plánované odstávce lze dělat údržbu za plného provozu. Stejně tak rozšiřování systému, migrace apod. se mohou provádět za plného provozu a s minimálním omezením výkonu.
Korektní stav
Uzly Private Cloudu pracují s daty tak, že v jednu chvíli jsou data uložena na minimálně dvou uzlech – tím je zabezpečeno, že v případě selhání jednoho z uzlů nedojde k žádné ztrátě dat.
Výpadek jednoho prvku
Při výpadku serveru nedošlo ke ztrátě dat – data byla redundantně uložena na více serverech. Systém tuto funkci vzhledem k aplikacím zajišťuje tak, že vůbec nepoznají že se něco stalo a pokračují v provozu bez jakéhokoliv výpadku.
Obnovení korektního stavu po výpadku
Po opravě serveru se systém opět dostane do původního stavu – VM jsou přesunuty zpět na původní server, a data jsou uložena prokládaně mezi všechny servery v clusteru.
Zabezpečení dat – redundance řešení
Redundance dat
Redundance vašich dat je zajištěna na úrovni online zrcadlení diskového prostoru mezi jednotlivými uzly v clusteru.
2 repliky – základní zabezpečení – data jsou uložena na dvou uzlech
výpadek jednoho uzlu nebo jednoho disku znamená jen krátkodobou ztrátu redundance (systém může zahájit proces resynchronizace dat na jiný uzel či disk)
3 repliky – vyšší zabezpečení – data jsou uložena na třech uzlech
výpadek jednoho uzlu nebo jednoho disku neznamená ztrátu redundance dat
výpadek dvou uzlů nebo dvou disků neznamená ztrátu dat
více replik – extrémní zabezpečení – v případě požadavku je data možné zrcadlit i na více než na 3 uzlech
Redundance síťové infrastruktury
Každý uzel clusteru je zapojen dvěma síťovými kabely do dvou switchů, přičemž pro nedegradovaný režim běhu postačí funkční jedno připojení. Počet propojů je možné i zvyšovat, což vede nejen ke zvýšení redundance ale i ke zvýšení přenosového výkonu.
Switche jsou zapojeny ve stohu, tedy všechy switche se chovají jako jeden celek. Stack propoj je rovněž řešen redundatně, tedy switche jsou zapojeny buď do kruhu, popř. je propojení switchů provedeno způsobem každý s každým.
Další prvky zvyšující dostupnost
- paměťové moduly typu ECC
- redundantní zdroje v uzlech clusteru
- redundantní zdroje ve switchích
Geocluster
Rozdělení virtualizačního clusteru do nezávislých serveroven přináší výrazné zvýšení dostupnosti celého systému. Private Cloud je pak odolný nejen proti „katastrofám“ lokálního chrakteru (záplava, požár, vítr), ale i proti mnohem pravděpodobnějším situacím, jako je například výpadek proudu v celé lokalitě.
Data jsou uložena redundantně v rámci lokality a zároveň zrcadlena do druhé lokality. Lokality jsou provozovány v režimu active-active tzn. v obou produkčně běží virtuální stroje a využívá se výkon HW.
V případě výpadku jedné lokality jsou tedy data dostupná v druhé lokalitě a mohou se spustit virtuální stroje. Jejich spuštění může být jak automatické, tak i manuální (je nutnost zásahu administrátora). Manuální spuštění je typicky vhodné u asymetrických lokalit (jedna je primární, druhá sekundární).
Hlavní přínosy geocluster řešení:
- active-active lokality
- data jsou online uložena ve více lokalitách
- odolnost proti haváriím (záplava, požár, vítr, výpadek proudu)
- výrazné zvýšení dostupnosti
- automatický nebo manuální failover
Vysoký výkon a škálovatelnost privátního cloudu
Podstatou řešení Private Cloud je oproštění se od tradičních způsobů konstrukce řešení vizualizačního clusteru pomocí specializovaných a nákladných prvků jako jsou disková pole a Fibre Channel infrastruktura (FC switche, FC karty). Namísto toho je náš privátní cloud sestavem z běžných x86 serverů, kdy diskové pole je tvořeno všemi uzly v clusteru, které jsou spojeny 10 gigabitovým ethernetem. Další nespornou výhodou při konstrukci řešení je využití velmi rychlých NVMe SSD disků nejen jako primární úložiště pro vaše virtuální servery, ale také pro akceleraci pomalejšího velkokapacitního úložiště postaveného na SATA discích.
Pořídili jste si nedávno nové servery a chtěli by jste také využívat výhod vysoké dostupnosti a škálovatelnosti? Bez velkých nákladů vaše servery zkonvertujeme na řešení Private Cloud.
Technické řešení
Procesory – primárně serverové procesory značky Intel Xeon z řad pro jedno, dvou i čtyř paticové použití.
Disky – rychlé NVMe SSD a velkokapacitní SATA disky určené pro provoz v serverech v režimu 365x24x7, vždy instalované jako Hot-Plug
Konektivita – dvou či více portové 25 Gigabit Ethernet karty s rozhraním SFP28
Síťová infrastruktura – spravovatelné switche ve stohu (40GE stack)
Provedení skříně – rackmount sříně v různých velikostech (1U až 5U) – dle diskových požadavků na výsledného řešení clusteru a plánovaný rozvoj diskové kapacity
Ochrana investic a škálovatelnost
X86 server jako základ
Základním stavebním prvkem řešení privátního cloudu jsou běžné x86 servery, přičemž cluster je možné stavět jak z výkonných dvouprocesorových či čtyřprocesorových serverů, tak ale i z levnějších jednoprocesorových serverů.
Běžně dostupné prvky
V serverech nejsou použity žádné speciální komponenty, využity jsou běžné serverové SSD a SATA disky, přičemž použité softwarové technologie nevyžadují použití speciálních řadičů. Pro infrastrukturu je použit cenově zajímavý 10 Gigabit Ethernet.
Zvyšování výkonu clusteru
Privátní cloud je tvořen nejméně z tří hostitelských serverů (tzv. uzlů clusteru), přičemž horní limit počtů uzlů v clusteru není technicky ani licenčně omezen. Velkou výhodou je možnost jednoduše navyšovat celkových výkon clusteru prostým připojováním dalších uzlů do clusteru libovolně v čase.
Zvyšování výkonu uzlu
Rovněž lze postupně povyšovat výkon i samotných uzlů, tak jak budou postupně růst vaše potřeby. Např. lze dvouprocesorové servery do začátku vybavit jen jedním procesorem a druhý procesor doplnit až časem. Naše servery dimenzujeme tak, aby v počátku byly k dispozici volné paměťové sloty a diskové pozice, tedy aby bylo možné i později během provozování privátního cloudu zvyšovat kapacitu RAM i SDD/HDD v již pořízených uzlech.