Cloud computing & Cloudstack: Como ter sua nuvem sem tempestades

CloudComputing &
CloudStack: Como ter sua
nuvem sem tempestades
●
VI FSLDC – 2014 | http://fsldc.org
Ricardo Martins

2
#whoami
Ricardo Martins
@ricardommartins
http://ricardomartins.com.br
Mestrando em Engenharia Eletrônica - UERJ
Pós Graduando em Educação Tecnológica – CEFET / RJ
Graduado em Redes de Computadores – FATEC / SENAC - RJ
Sysadmin | DevOp | Technology Enthusiast | Cloud Architect

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#work experience
Atualmente:
– Sysadmin @ Passei Direto
– DevOp/Sysadmin Lead @ Zoop Payments
Anteriores:
– DevOp/Sysadmin @ Globo.com
– Sysadmin @ResolveAí
– Sysadmin @ RimuHosting
– Analista de Gerência de Hosting Sr @ Alog Datacenters
– Senior Sysadmin @ Peixe Urbano
– Analista de Suporte Pleno @ Azul Seguros
– Técnico de Suporte e Manutenção Eletrônica @ TV Globo
– Analista de Sistemas Jr – Urbi Network

4
Roteiro
●
O que é Cloud Computing
●
O que é CloudStack
●
História
●
Highlights
●
Terminologias
●
Arquitetura
●
Storage
●
Management Server
●
Features
●
Devcloud

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O que é Cloud Computing?
É todo conceito que temos hoje de poder de computação,
seja ele Processamento, Armazenamento ou Software,
disponível na rede local ou remota.

6
Tipos
Pública, Privada e Híbrida

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Pilares
Flexibilidade
– Você não fica preso a um modelo específico de recurso;
Escalabilidade
– Você é capaz de dimensionar de acordo com a demanda;
Confiabilidade
– Segurança e Alta Disponibilidade.

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Motivação
Elasticidade
- A capacidade de provisionar e desprovisionar rapidamente
grandes quantidades de recursos em tempo de execução.
Escalabilidade
- Você pode escalar horizontalmente (adicionando
componentes) ou verticalmente (adicionando recursos em
um componente, por exemplo memória, cpu ou disco).

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Motivação
Agilidade na implementação
- Possibilita a escolha de hardware, configuração de rede,
disco, memória e sistema operacional de forma simples e
rápida.

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Camadas
Aplicação (SaaS)
Plataforma (PaaS)
Infraestrutura (IaaS)
NíveldeAbstração
NíveldeControle

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SaaS (Software as a Service)
O cliente utiliza aplicativos criados pelo provedor e que são
executados em uma infraestrutura em nuvem.
O cliente fica limitado apenas as configurações do
aplicativo (usuários e senhas por exemplo).
– Gmail, GoogleDocs;
– Heroku;
– Sales Force;
– Office 365;
– Dropbox.

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PaaS (Platform as a Service)
O cliente pode desenvolver aplicações próprias a partir das
ferramentas disponibilizadas pelo provedor.
Não administra ou controla a infraestrutura na nuvem, mas
pode controlar o seu ambiente de desenvolvimento e os
seus aplicativos.
– Google App Engine;
– AWS Elastic Beanstalk;
– Cloud Foundry;
– Tsuru (Globo.com);
– Azure.

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IaaS (Infrastructure as a service)
O cliente pode criar suas instâncias, configurar recursos
como armazenamento, memória, processadores, tráfego,
rede, load balancers. Além disso possui controle sobre os
sistemas operacionais e aplicativos instalados
– Amazon AWS;
– Azure;
– Rackspace;
– Cloudstack;
– Digital Ocean;
– Openstack.

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Camadas
Virtualização ≠ Computação em Nuvem!

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O que é o CloudStack?
É um projeto de código aberto da Apache Software
Foundation (ASF), para a implantação de IaaS em nuvens
públicas, privadas e híbridas.
O Apache CloudStack gerencia a rede, storage e servidores
que compõem a infra-estrutura da sua nuvem.
Faz a orquestração de hypervisors e appliances de rede
permitindo um controle simples de tarefas complexas.

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História do CloudStack
●
Começou em 2008, pela empresa Vmops;
●
Em 2010, a VMops pasou a se chamar Cloud.com;
●
Ainda em 2010, o Cloudstack foi lançado, com 98% do
código aberto;
●
Em 2011 o Cloudstack foi comprado pela Citrix que liberou
os 2% restantes sob a licença GPLv3;

19
História do CloudStack
●
Em 2012 a Citrix doou o Cloudstack para o Apache
Software Foundation e ele foi aceito pela Incubadora
Apache;
●
Em 2013 o CloudStack foi promovido à um projeto Top-
Level da ASF comprovando maturidade de código e da
comunidade;
●
A marca não está mais no nome da Citrix e agora está sob a
licença Apache 2.0;
●
Disponível para download na versão 4.4.0.

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Highlights do CloudStack
●
Agnóstico de Hypervisor: XenServer (diretamente via Pool
Master), Hyper-V (?), KVM (integrado ao libvirt via cloud
agent), Vmware (integrado pelo vCenter);
●
Arquitetura escalável: Suporta milhares de hosts e máquinas
virtuais (* Case da Zynga com mais de 50K hosts e centenas
de milhares de máquinas virtuais);
●
Alta Disponibilidade: Possui configurações que permitem
failover automatico de máquinas virtuais;
●
Network-as-a-Service: L2, L3, Gateway Privados, VPN site-to-
site e de usuário, IPs públicos, IPs privados, Balanceamento
de carga (HA-proxy, Netscaler e F5);

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●
Multi-Tenant: Permite a co-existência de contas diferentes
utilizando recursos compartilhados, porém isolados um dos outros;
●
Livre escolha de interfaces: Web UI, CLI (CloudMonkey), CloudStack
API;
●
APIs compatíveis com AWS e S3: AWSAPI permite integrar uma
nuvem privada CloudStack com a nuvem AWS conectando os
recursos de rede L3, permitindo rotear pacotes entre as nuvens;
Permite ainda integrar uma solução de GSLB para auto escalar na
nuvem da AWS quando os recursos da nuvem Cloudstack privada
estiver esgotada, usando por exemplo o Citrix Netscaler com o
CloudBridge;

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Em relação ao AWS S3, permite utilizá-lo como storage de
objetos (Snapshots, ISOs e Templates).

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Plataforma aberta e flexível

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Terminologias
Region ●
Region: Similares às regiões da AWS, são a
primeira e maior unidade de implementação
de uma cloud. Consiste em Zonas de
Disponibilidade
●
Zone: Zona de Disponibilidade. Geralmente
DataCenters distintos
●
Pods: Rack em um DataCenter
●
Clusters: Grupo de máquinas com o mesmo
tipo de hypervisor e que compartilham o
mesmo storage primário
●
Hosts: Os servidores físicos
●
Primary Storage: Storage compartilhado no
cluster. É onde estão os discos das máquinas
virtuais. Pode ser o disco local de um Host ou
um storage compartilhado como NFS, iSCSI,
FiberChannel, etc.
●
Secondary Storage: Storage compartilhando
na zona. Nele estão os templates de
máquinas virtuais, ISO's e Snapshots. Utiliza
NFS e pode usar Swift para replicar o
conteúdo entre zonas.

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Arquitetura do CloudStack
●
O hypervisor é a unidade básica para
escalabilidade
●
Um único Management Server pode gerenciar
múltiplas zonas e ele pode estar em um host
em uma VM
●
O cluster consiste em um ou mais hosts do
mesmo hypervisor
●
Todos os hosts no cluster possuem acesso ao
storage primário compartilhado
●
Os pod's podem representar um ou mais
clusters, usualmente conectados via switches
L2
●
As zonas de disponibilidade possuem um ou
mais pod's, com acesso ao storage secundário
●
Uma nuvem, pode ser representada por uma
ou mais zonas.

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CloudStack Storage
●
Storage Primário:
– Qualquer dispositivo que possa ser montado em um nó do
cluster;
– Cluster LVM, iSCSI;
– Armazena os discos das VMs.
●
Storage Secundário:
– Disponível entre zonas;
– Mantém ISO's, Snapshots e Templates (Repositório).
Templates e ISO's podem ser privados ou públicos;
– Pode usar o Swift (OpenStack) ou qualquer outro storage de
objetos (GlusterFS, S3)

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CloudStack Management Server
●
Servidor de gerência do CloudStack
– Todas as funcionalidades disponíveis na interface de
usuário, também estão disponíveis via chamadas API;
– RestfulAPI
●
Sem autenticação na porta 8096 para localhost
(desabilitada por padrão)
●
Autenticação na porta 8080
●
Repostas em JSON ou XML

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Alta Disponibilidade
●
RFMTTR – “really fast mean time to recovery”;
●
CloudStack não é uma solução de HA mágica;
●
Monitora o "HA-enabled" das VM's para garantir que estão
ok e que o hypervisor também esteja ok. Irá reiniciar a
instância em outro hypervisor se o atual estiver fora;
●
Router redundante.

29
Balanceamento de Carga
●
Utiliza HA Proxy;
●
Suporta balanceamento de carga para distribuir o tráfego
entre suas instâncias;
●
Escolha entre round-robin,origem ou última conexão.

30
Snapshots
●
Permite snapshots manuais ou recorrentes;
●
Snapshots podem ser gerenciados automaticamente,
escolhendo manter um número X, ou manualmente, deletá-
los;
●
Podem ser convertidos em templates ou volumes para
serem usados por outras instâncias.

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CloudStack Networking
●
O CloudStack gerencia:
– DHCP;
– Alocação de VLAN's;
– Firewall;
– NAT/Port Forwarding;
– Roteamento;
– VPN;
– Balanceamento de Carga;
– Pode ainda gerenciar dispositivos físicos de rede (F5-Big
IP, NetScaler, Juniper SRX).

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Tipos de Redes no Cloudstack
●
O CloudStack oferece dois tipos de rede: Básica e Avançada
– Básica: Permite apenas uma rede física.
Todo host, VM ou instância convidada possui um único
endereço IP;
– Avançada: Permite múltimas interface de rede físicas.
Cada conta possui um IP Púbico, associado a um virtual
router, um range de ip's de convidados (por exemplo
10.0.1.10/24) e um VLAN ID para redes convidadas isoladas.
Convidados se comunicam através de suas próprias VLANs
dedicadas.

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Redes exclusivas do CloudStack
●
Management Network: Usada pelos hypervisors e o
servidor de gerenciamento para se comunicarem;
●
Private Network:Rede padrão das VMs do sistema;
●
Public Network: Rede exposta (Internet);
●
Guest Network: Rede onde as VMs são provisionadas.

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Security Groups
●
Isolamento tradicional feito via VLAN;
●
Limite padrão de 4,096 VLANs;
●
Deny por padrão.

35
Contabilização de uso
●
Permite a contabilização do uso de recursos;
●
Estatísticas de uso mostram: Contagem de VMs, uso de
CPU, alocação e uso de disco e uso de rede.

36
CloudMonkey (CLI)
●
Escrito em Python;
●
Automatiza tarefas administrativas;
●
Seguro: utiliza a API, par de Secret keys e assinatura hash
para acessar o CS.

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Gerenciamento
Fácil de configurar e administrar, via interface gráfica de
usuário, API e ferramentas de linha de comando como o
CloudMonkey.
O wizard facilita a configuração e implantação de sua
primeira Zona, Rede, POD, Cluster, Host e Storage.

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DevCloud
●
Appliance Virtual para estudo;
●
Formato OVA;
https://cwiki.apache.org/confluence/display/CLOUDSTACK/
DevCloud

42
Obrigado!
Lista de discussão (BR):
https://groups.google.com/forum/#!forum/cloudstack-br
Linkedin:
http://www.linkedin.com/groups?home=&gid=5062193
Site:
http://cloudstack.apache.org/
Listas de discussão:
http://cloudstack.apache.org/mailing-lists.html
Download:
http://cloudstack.apache.org/downloads.html

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