Infraestrutura Hiperconvergente Livre

1
Infraestrutura Hiperconvergente Livre 28/11/19
Frederico Siena
fredericosiena utfpr.edu.br
Uma solução viável a
administração pública
para construção de data
centers resilientes

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Infraestrutura Hiperconvergente Livre
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3
Quem sou eu? ●
Técnico em Eletrônica
pelo Instituto
Politécnico de Londrina
●
Bacharel em Sistemas
de Informação pela PUC
Paraná
●
Técnico em TI da UTFPR
Câmpus Londrina desde
2008
●
Eterno curioso/teimoso

4
UTFPR em números
●
É a maior rede do Paraná com 13 Câmpus;
●
Conta com 2.549 docentes, 1.176 técnicos e
mais de 32 mil discentes.
●
São mais de 100 cursos superiores de tecnologia,
bacharelados e licenciaturas;
●
Mais de 90 cursos de especialização, 40 programas
de pós-graduação stricto sensu, com cursos de
mestrado e doutorado.

5
Teve início de suas atividades de fevereiro de 2007, e hoje possui cerca
de 2.000 alunos, 172 professores, 68 técnicos, 7 cursos de graduação e
5 mestrados.

6
Cenário
Será apresentado o case de migração de uma
solução proprietária de virtualização, a um ambiente
livre de hiperconvergência de infraestrutura com
KVM, Ceph e Open VirtualSwitch, implementado na
Universidade Tecnológica Federal do Paraná -
Câmpus Londrina.

7
Cenário antigo

8
Estamos sem dinheiro, e agora,
o que fazer com este monte de “sucata”?

9
Motivação
Na época não haviam recursos disponíveis e sequer
previsão orçamentária para investimentos em infra.
Contávamos com equipamentos velhos e sem
garantia, assim, surgiu a ideia de utilizar o parque
“obsoleto” existente, aplicando os conceitos de HCI.

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IBM X3650 M3 e M4
Dell PowerEdge 2950
Dell PowerEdge R710 Dell PowerEdge R910
Hardware “obsoleto” (commodity hardware)

11

12

13
O que é Hiperconvergência de Infra?
É uma estrutura de TI que combina armazenamento,
computação e rede em um único sistema, assim,
transformando servidores convencionais em um
pool de serviços (hypervisor + SND + SDS),
reduzindo a complexidade do
Data Center e aumentando a
escalabilidade.

14
Visão geral (HCI)

15
Benefícios
●
Maior flexibilidade (escalonamento vert./horiz.)
●
Todos os componentes em um único chassi
●
Economia energética
●
Sem Vendor Lock-in
●
Redução de custos
●
TCO atingível

16
Cenário novo

17
Algumas opções disponíveis

18
Porque não optar por OpenStack?
Uma plataforma em nuvem requer maiores
habilidades do que uma plataforma de virtualização
clássica, onde a principal preocupação é abstrair o
hardware das VMs, pois em nuvem tudo é um
serviço (“X”aaS).

19
Armazenamento, rede e até bancos de dados
são considerados mercadorias; portanto, são
necessárias habilidades transversais,
especialmente na esfera do NFV (virtualização
de funções de rede).

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A inserção de uma nuvem (pública ou privada) NÃO
pode ser abordada como uma migração normal
(ex: ESXi OpenStack), mas como um suporte; por→
esse motivo, uma nuvem híbrida/desagregada (dHCI)
deve ser pensada.

21
Solução elegida
+ +

22
Motivações para a solução elegida
●
Virtualização total tipo 1 (Bare Metal)
●
Gerenciamento centralizado (web gui)
●
Gestão por Resource Pools/openLDAP
●
Gerenciamento de HA/Cluster
●
Suporte total a SDS e SDN
●
Live/Online Migration
●
Firewall integrado
●
Backups nativos

23
Arranjo

24
Migração de outros hypervisor’s (V2V)

25
Importação de máquinas físicas (P2V)

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Licenças
●
Proxmox Virtual Enviroment (GNU AGPL, V3)
●
Open vSwitch (Apache Licence 2.0)
●
Ceph (GNU LGPL, V2.1)
●
LXC (GNU LGPL, V2.1)
●
KVM/Qemu (GPL, V2)

27
KVM (Kernel-based Virtual Machine)
●
Emulação de hardware
●
Live Migration
●
Storage-mirroring
●
Device pass-through
O KVM não é o hypervisor, mas um módulo que
transforma o kernel do Linux em um.

28
IOMMU (I/O Memory Management Unit - Intel® VT-d)
●
PCI Passtrough
●
GPU
●
USB
●
Disk
●
PCI / PCI Express

29
Hardware herdado disponível
Hosts PVE

30
QEMU (Quick EMUlator)
Para emulação de I/O, o KVM depende do QEMU,
que emula periféricos (discos, rede, GPU, PCI, USB)
para obter um hardware virtual completo.

31
Driver’s VirtIO (acesso direto)
●
Placas de rede
●
Discos rígidos
●
Placas de vídeo
●
Otimização de uso de memória

32
LXC
●
Desempenho total com base no hardware do
host hospedeiro
●
Menos sobrecarga de virtualização
●
Implantação rápida
●
Somente emulação de Linux

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Datastore/Storage Domain
●
Armazenamento local
●
LVM, JBOD, ZFS, Disk Passthrough
●
iSCSI / NFS / CIFS / ZFS over iSCSI
●
SAN / NAS / DAS (Fibre Channel / HBA)
●
GlusterFS
●
Ceph (RBD) / CephFS
●
Linstor
●
Multipathing
●
EMC® ScaleIO
●
Veritas HyperScale

34
Open vSwitch
●
Geneve, GRE, VXLAN, STT, and LISP tunneling
●
Funções avançadas de monitoramento
●
Bonding nics with LACP (802.3ad)
●
NetFlow / IPFIX / sFlow
●
Vlan support (802.1Q)
●
Port mirroring
●
QoS

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Possibilidades com OVS
●
Isolamento total entre VM’s e CT’s sobre túneis
●
Interligação entre Datacenters remotos
●
Network Function Virtualization (NFV)
●
GRE com vlan’s dinâmicas
●
Túneis criptografados
●
Gestão OpenFlow

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●
Self-healing / error-detection
●
Snapshots
●
Redundant
●
Online expandable / shrinkable pools
●
Offside backups (incremental)
●
Block-device / Object-store / File-system
Ceph (Software-Defined Storage)

37
Ceph (Software-Defined Storage)

38
Ceph (Proxmox VE)

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Backup’s
●
Nativo (vzdump)
●
EnterpriseVE (eve4pve-barc)
●
Bacula (bpipe)
●
ZSync (ZFS replication manager)
●
Backy2 (S3, NFS, LVM, RBD Diff, Deduplication)
●
Storware vProtect
●
Proxmox VE differential backups (lzop) Kamil Trzcinski

40
Cerejinhas do bolo

41
USB over IP

42
NUT (Network UPS Tools)

43
SPICE (Simple Protocol for Independent Computing Environments)
●
SO’s: Windows, GNU/Linux;
●
Drivers: VirtIO, QXL Graphic card;
●
Áudio
●
ich9-intel-hda: Intel ICH9;
●
intel-hda: Intel ICH6;
●
AC97.
●
USB devices;
●
Foldersharing;
●
Videostreaming.
ravada.upc.edu

44
Mais perguntas?

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Acabou!
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