bosson cluster
bosson cluster je dalším vývojovým krokem IT infrastruktury. Nahrazuje klasické pojetí serverů (jeden server = jeden operační systém) skupinou serverů, které navenek tvoří jeden celek – počítačový cluster. Na takový cluster lze díky virtualizaci instalovat libovolný počet různých operačních systémů. Cluster se pak stará o provoz těchto instalací a zajišťuje jejich dostupnost i při výpadcích jednotlivých částí (např. hardware), které by v tradičním pojetí serverů znamenaly výpadek a požadavek na technický zásah.
Toto moderní pojetí hardware a software umožňuje snadno rozšiřovat nebo naopak snižovat počty běžících serverů. Hardwarové prostředky clusteru lze sdílet pro více instalací nebo obráceně, nestačí-li výkon jednoho serveru a podporuje to aplikace, cluster rozloží požadovanou zátěž mezi více fyzických serverů. Touto technologií dochází k vyššímu využití menšího počtu serverů než jaké by bylo potřeba při klasickém použití serverů.
bosson cluster přináší zejména:
- zvýšení spolehlivosti a dostupnosti serverového řešení
- zvýšení efektivity a flexibility serverového řešení
- snížení spotřeby energie provozem menšího počtu potřebného hardware
- snížení nákladů na provoz IT serverovou konsolidací
Popis bosson clusteru
bosson cluster je složen z mnoha částí, které lze rozdělit do třech logických vrstev:
vrstva hardware
Vrstva hardware sdružuje veškerý použitý hardware clusteru. Základní částí jsou diskové servery nebo disková pole tzv. storage. Storage je jediným místem v clusteru, kde se ukládají uživatelská ale i systémová data. Pokud pro ukládání dat nejsou použita proprietární disková pole, ale diskové servery, je možné v základních instalacích využít volnou výpočetní kapacitu (CPU a RAM) pro provoz virtuálních strojů (VMs). Této speciální vlastnosti se využívá hlavně ve dvounodové variantě (bosson cluster fundamental), která plnohodnotně postačuje malým společnostem. Nicméně i tato varianta lze pohodlně rozšířit o jeden a více nodů a s růstem požadavků pole vyčlenit pouze na poskytování dat a veškeré VM provozovat na vyhrazených nodech.
Nody jsou fyzické servery poskytující potřebný hardwarový výkon. Clusteru poskytují volná procesorová jádra, operační paměť a síťové rozhraní.
Nedílnou součástí hardwarové vrstvy jsou síťové a komunikační prvky. Do této části patří ethernet switche, fibre channel nebo infiniband infrastruktura (vše záleží na použité technologii). Pro vzdálený management serverů se využívá integrované řešení výrobce jako např. IPMI, iLO (HP), DRAC (Dell) nebo IP KVM a power switch.
Samostatnou částí bosson clusteru a tedy i hardwarové vrstvy jsou firewally. Ve variantě vnitrofiremního clusteru nemusí být vůbec použity a naopak v hostingové variantě jsou nepostradatelné.
vrstva software
Vrstva software oživuje použitý hardware. Základním stavebním kamenem je clusterový operační systém. Jemu je svěřená základní komunikace mezi dostupným hardware a jednotlivými softwarovými částmi.
O data se stará sdílená storage. Tento samostatný produkt zajišťuje dostupnost dat celému clusteru. Replikuje data mezi diskové pole, zajišťuje redundantní cesty pro jednotlivé nody a VMs.
O dostupnost všech důležitých částí se stará Cluster Manager. Jemu se definují jednotlivá pravidla pro fungování strategických částí a on je následně dozoruje a provozuje na všech dostupných prostředcích. Protože se od základu jedná o clusterové řešení, tedy o řešení vysoké dostupnosti, je jednou ze základních funkcí Cluster Manageru zajistit pokud možno bezvýpadkový provoz jednou spuštěných VMs. Pro tyto účely cluster běžně používá Live Migration nebo High Availability. V prvním případě dochází za provozu k přesunu celého OS a aplikací z jednoho fyzického NODu na jiný. V případě HA je nepřetržitě sledován provoz spuštěných virtuálních strojů (VMs). Dojde-li k výpadku jednoho z nich nebo k havárii celého nodu, Cluster Manager okamžitě spustí vypadlé VMs na jiných nodech. Tímto chováním se zásadně odlišuje od konkurenčních řešení, které takové vlastnosti nabízí jako nadstavby za velké peníze, kdežto v bosson clusteru se jedná o jednu ze základních funkcí.
Pro administraci virtuálních strojů (VMs) slouží v clusteru admin console. Tato jednoduchá web aplikace umožní oprávněným uživatelům zakládat a upravovat jednotlivé VMs. Mezi takové činnosti patří přidávání / ubírání procesorových jader, úprava velikosti operační paměti, správa disků, síťových rozhraní atd. Další velice důležitou částí je sledování zátěže hardwarových prostředků (CPU, HDD, LAN) jednotlivých VMs a jejich zobrazení v grafu včetně historie.
Stejně jako v hardwarové vrstvě i zde samostatnou část tvoří firewall. Ten totiž nemusí (ale může) být s clusterem provozně spojen a spíše drží nad clusterem bezpečnostní ochrannou ruku. Nepostradatelnou roli hraje u takových clusterů, kde je požadován vysoký výkon. Zde rozkládá zátěž mezi více nodů nebo VMs.
vrstva virtuálních strojů (VMs)
Základním důvodem pro pořízení clusteru je zajistit bezproblémový provoz potřebných serverových aplikací. Tyto aplikace jsou provozovány samostatně nebo včetně celého operačního systému. Hardwarová a softwarová vrstva dohromady vytváří prostředí pro třetí vrstvu - vrstvu virtuálních strojů - místo, kde se tyto aplikace nebo celé operační systémy provozují. Virtuální stroj (anglicky Virtual Machine - VM) může být jedna uživatelská aplikace nebo celý operační systém - je to základní jednotka, pro kterou si klienti pořizují toto řešení.
VMs jsou provozovány díky dnes znovu objevené virtualizaci, tzn. možnosti spuštění více operačních systémů na jednom hardware. V bosson clusteru jsou využívány dva druhy virtualizace a to plná/para virtualizace a virtualizace na úrovni OS (pouze pro OS Linux).