oVirt in 2 hours. Part 1. Open fault-tolerant virtualization platform

Sissejuhatus

Avaalood projekt oVirt — tasuta ettevõtte taseme virtualiseerimisplatvorm. Sirvides habr, avastasin, et oVirt seda ei ole kajastatud nii laialdaselt, nagu see väärib.
oVirt on tegelikult upstream kaubanduslikule süsteemile Red Hat Virtualization (RHV, varem RHEV), kasvanud Red Hati tiiva all. Et segadust ei tekiks, see ei on sama, mis CentOS vs RHEL, mudel on lähemal Fedora vs RHEL-le.
Kapoti all — KVM, juhtimiseks kasutatakse veebi liidest. Põhineb operatsioonisüsteemil RHEL/CentOS 7.
oVirt võib olla kasutusel nii 'traditsioonilise' serveri kui ka töölaua virtualiseerimise (VDI) jaoks; erinevalt VMware lahendusest võivad mõlemad süsteemid eksisteerida samas komplektis.
Projekt on hästi dokumenteeritud, saavutanud ammu küpsuse tootmisrakenduseks ja valmis kõrgeks koormuseks.
See artikkel on esimene osa tsüklist, kuidas ehitada töötav talitlushäirete vastane klaster. Nende kaudu liikudes saame lühikese ajaga (umbes 2 tundi) täielikult töötava süsteemi, kuigi mitmeid küsimusi, muidugi, ei õnnestu täielikult lahendada, püüan neid järgmistes artiklites käsitleda.
Oleme seda kasutanud mitu aastat, alustades versioonist 4.1. Meie tööstussüsteem töötab praegu HPE Synergy 480 ja ProLiant BL460c 10. põlvkonna Xeon Gold CPU-de peal.
Käesoleva kirjutamise ajal on aktiivne versioon 4.3.

Artiklid

1. Sissejuhatus (Meie siin)
2. Halduri (ovirt-engine) ja hüperviisorite (hosts) installimine
3. Lisaseaded.

Funktsionaalsed omadused

oVirt-is on kaks peamist üksust: ovirt-engine ja ovirt-host(s). Neile, kes on hästi kursis VMware toodetega, on oVirt platvormina sarnane vSphere-ile, ovirt-engine — halduskihina — täidab samu funktsioone nagu vCenter ning ovirt-host on hypervisoor, nagu ESX(i). Kuna vSphere on väga populaarne lahendus, toon vahel välja võrdlusi selle vahel.

Joon. 1 — oVirt juhtpaneel.

Enamiku Linuxi distributsioonide ja Windowsi versioonide jaoks on toetatud külalismasinaid. Külalismasinatele on saadaval agendid ning optimeeritud virtuaalsed seadmed ja virtio draiverid, eelkõige ketasjuht ja võrguliides.
Tõrketaluvate lahenduste ja muude huvitavate funktsioonide rakendamiseks on vajalik jagatud salvestusruum. Toetatakse nii plokkide FC, FCoE, iSCSI kui ka failide NFS salvestusi ja teisi. Tõrketaluvate lahenduste rakendamiseks peab salvestussüsteem olema samuti tõrketaluv (minimaalselt 2 väljundkontrollerit, multipassing).
Kohalike salvestuste kasutamine on võimalik, kuid vaikimisi sobivad tõeliseks klasstriks ainult jagatud salvestused (shared storages). Kohalikud salvestused muudavad süsteemi killustatuks ja isegi jagatud salvestuse olemasolul ei õnnestu klassrit kokku panna. Õigeim viis on ketta puudumisega masinad, mis käivitavad SAN-ist, või minimaalsete mahtudega kettad. Tõenäoliselt on kohalikest ketastest tarkvara määratletud salvestuse (nt Ceph) koostamise võimalus läbi vdsm hook ja selle virtuaalmasinatele esitamine, kuid ma ei ole seda tõsiselt kaalunud.

Arhitektuur

Joon. 2 — oVirt arhitektuur.
Arhitektuuriga saab tutvuda detailsemalt dokumentatsioonis arendaja.

Joon. 3 — oVirt objektid.

Ieraarhias ülemine element — Andmekeskus. Ta määrab kindlaks, kas kasutatakse jagatud (shared) või kohalikku salvestusruumi, samuti kasutatavate funktsioonide kogumit (ühilduvus, alates 4.1 kuni 4.3). Võib olla üks või mitu. Paljude variantide puhul sobib vaikimisi Data Center — Default.
Data Center koosneb ühest või mitmest Klastrist. Klastri määrab protsessori tüübi, migratsioonipoliitikad ja muu. Väikeste paigalduste jaoks võib jääda ka vaikimisi klastrisse.
Klastril on omakorda Host‘e, mis täidavad põhitööd — need mahutavad virtuaalmasinad ja neile on ühendatud salvestusruumid. Klastris eeldatakse 2 või enamat hosti. Kuigi tehniliselt on võimalik luua klaster 1 hostiga, pole sellel praktiliselt kasu.

oVirt toetab mitmeid funktsioone, sealhulgas virtuaalmasinate elavat migratsiooni hüperviisorite (live migration) ja salvestusruumide (storage migration) vahel, lauaarvuti virtualiseerimist (virtual desktop infrastructure) VM-i rühmades, statefull ja stateless VM-e, NVidia Grid vGPU tuge, sissetoomist vSphere'ist, KVM, ja seal on tugev API ja palju muud. Kõik need funktsioonid on saadaval ilma litsentsitasudeta, ja vajadusel saab toetust osta Red Hatilt piirkondlike partnerite kaudu.

RHV hindadest

Hind ei ole kõrge võrreldes VMware'iga, ostetakse ainult tugi — ilma litsentsi ostmise nõudeta. Tugi on saadaval hüperviisoritele, ovirt-engine'ile, erinevalt vCenter Serverist, millel puuduvad kulud.

Esimese aasta omamise näide

Vaatame 4 2-soketise masina klastrit ja jaehindu (ilma projektialaste soodustusteta).
RHV standardtellimus maksab 999 $ soketi/aasta kohta (premium 365/24/7 — 1499 $), kokku 4*2*999=$7992.
vSphere hind:

• VMware vCenter Server Standard 10 837,13 $ eksemplar; pluss Basic tellimus 2 625,41 $ (Production — 3 125,39 $);
• VMware vSphere Standard 1 164,15 $ + Basic tellimus 552,61 $ (Production 653,82 $);
• VMware vSphere Enterprise Plus 6 309,23 $ + Basic tellimus 1 261,09 $ (Production 1 499,94 $).

Kokku: 10 837,13 + 2 625,41 + 4 * 2 * (1 164,15 + 552,61) = $27 196,62 kõige madalama variandi puhul. Erinevus umbes 3,5 korda!
Ovirtis on kõik funktsioonid piiranguteta.

Kokkuvõtlikud omadused ja maksimumid

Süsteemi nõuded

Hüperviisori jaoks on vajalik protsessor, millel on sisse lülitatud riistvaraline virtuaalisatsioon, minimaalne RAM maht käivitamiseks — 2 GB, soovitatav salvestusruum OS jaoks — 55 GB (peamiselt logide jms jaoks, ise OS võtab vähe).
Lisainfot — siit.
Kuna Engine minimaalsed nõuded 2 tuuma/4 GiB RAM/25 GiB salvestust. Soovitatavad — alates 4 tuuma/16 GiB RAM/50 GiB salvestust.
Nagu igas süsteemis, on piirangud mahtude ja koguste suhtes, millest enamik ületab kergesti saadaolevate massiliste äriteenuste serverite võimalused. Näiteks paar Intel Xeon Gold 6230 suudab aadressida 2 TiB RAM-i ning annab 40 tuuma (80 teemat), mis on isegi vähem kui ühe VM-i piirangud.

Virtuaalmasina maksimumid:

• Maksimaalne samaaegselt töötavate virtuaalmasinate arv: Piiramatu;
• Maksimaalne virtuaal CPU-de arv ühe virtuaalmasina kohta: 384;
• Maksimaalne mälu ühe virtuaalmasina kohta: 4 TiB;
• Maksimaalne ühe ketta suurus ühe virtuaalmasina kohta: 8 TiB.

Hosti maksimumid:

• Loogilised CPU tuumad või niidid: 768;
• RAM: 12 TiB;
• Hostitud virtuaalmasinate arv: 250;
• Samaaegsed elavad migratsioonid: 2 sisenemist, 2 väljumist;
• Elava migratsiooni ribalaius: Vaikimisi 52 MiB (~436 Mb) iga migratsiooni kohta, kui kasutada traditsioonilist migratsioonipoliitikat. Teised poliitikad kasutavad füüsilise seadme kiirusest lähtuvaid kohandatud läbilaskevõime väärtusi. QoS poliitikad võivad piirata migratsiooni ribalaiust.

Halduse loogilise struktuuri maksimumid:

Versioonis 4.3 on olemas järgmised piirangud.

• Andmekeskus
  • Maksimaalselt andmekeskuste arv: 400;
  • Maksimaalselt hostide arv: 400 toetatud, 500 testitud;
  • Maksimaalne VM-i arv: 4000 toetatud, 5000 testitud;
• Klastri
  • Maksimaalne klastrite arv: 400;
  • Maksimaalselt hostide arv: 400 toetatud, 500 testitud;
  • Maksimaalne VM-i arv: 4000 toetatud, 5000 testitud;
• Võrk log /dev/log local0 log /dev/log local1 notice chroot /var/lib/haproxy stats timeout 30s user haproxy group haproxy daemondefaults log global mode http option httplog option dontlognull timeout connect 5000 timeout client 50000 timeout server 50000frontend http_front bind *:80 stats uri /haproxy?stats default_backend http_backbackend http_back balance roundrobin server server_name1 private_ip1:80 check server server_name2 private_ip2:80 check
  • Loogilised võrgud/klastrid: 300;
  • SDN/välimised võrgud: 2600 testitud, piirangut ei ole;
• Salvestus
  • Maksimaalsed domeenid: 50 toetatud, 70 testitud;
  • Is_hostid domeeni kohta: Piirangut ei ole;
  • Loogilised mahud plokkide domeenis (rohkem): 1500;
  • Maksimaalne LUN-ide arv (rohkem): 300;
  • Maksimaalne ketta suurus: 500 TiB (vaikimisi piiratud 8 TiB-iga).

Rakendusvõimalused

Nagu juba mainitud, koosneb oVirt kahest põhielemendist — ovirt-engine (haldus) ja ovirt-host (hypervisor).
Engine võib paikneda kas väljaspool platvormi (standalone Manager — see võib olla virtuaalmasin, mis töötab teises platvormis või eraldi hypervisoril, või isegi füüsiline masin) või platvormil (self-hosted engine, sarnaselt VMware VCSAle).
Hypervisorit saab installida nii tavalisele RHEL/CentOS 7 operatsioonisüsteemile (EL Host) kui ka spetsialiseeritud minimaalsetele operatsioonisüsteemidele (oVirt-Node, põhineb el7-l).
Riistvaranõuded kõikide variantide jaoks on enam-vähem samad.

Joonis 4 — standardne arhitektuur.

Joonis 5 — Self-hosted Engine arhitektuur.

Olen valinud variandi standalone Manager ja EL Hosts:

• standalone Manager on käivitamisprobleemide korral veidi lihtsam, puudub kana ja muna dilemma (nagu VCSAs — seda ei saa käivitada enne, kui vähemalt üks host täielikult tõstetakse), kuid see sõltub teisest süsteemist*;
• EL Host pakub kogu operatsioonisüsteemi jõudlust, mis on kasulik väliseks jälgimiseks, tõrkeotsinguks, vigade leidmiseks jne.

* Kuid kogu kasutamise ajal pole see vajalikuks osutunud, isegi pärast tõsist toitekatkestust.
Aga nüüd asume juba asjade juurde!
Eksperimendi jaoks on võimalik vabastada paar ProLiant BL460c G7 terasest nuga koos Xeon® CPU-ga. Just nende peal hakkame installimisprotsessi arendama.
Anname sõlmedele nimed ovirt.lab.example.com, kvm01.lab.example.com ja kvm02.lab.example.com.
Liigume otse edasi installimine.

Allikas: habr.com