"System CC1 jak zbudować prywatną chmurę obliczeniową w jedno popołudnie. M. Witek, M. Zdybał w imieniu CC1

Transkrypt

1 "System CC1 jak zbudować prywatną chmurę obliczeniową w jedno popołudnie. M. Witek, M. Zdybał w imieniu CC1

2 Tło Jednolity dostęp do informacji, bez względu na miejsce na Ziemi. WWW

3 Tło Jednolity dostęp do zasobów obliczeniowych. GRID widziany przez każdego użytkownika jako wielki komputer Analogia z siecią elektryczną (m. in. opłaty za pobraną o ogromnej mocy moc obliczeniową) GRID

4 Tło Faktyczna realizacja Utility Computing jako udostępnienie zasobów (mocy obliczeniowej, przestrzeni dyskowej i sieć) w formie mierzalnych serwisów na żądanie Cloud Computing

5 Cloud Computing Uruchomienie nowego przedwsięwzięcia: Zakup zasobów (np. pewnej liczby serwerów wirtualnych) bez inwestycji sprzętowej (serwerownia, komputery, infrastruktura sieciowa,...) Opłata tylko za czas użytkowania Samoobsługowa rezerwacja zasobów (natychmiast gotowe do użytku) Bezpośrednia skalowalność powiększenie liczby serwerów w momencie skoku zapotrzebowania podczas rozwoju firmy.

6 Koncepcje chmur obliczeniowych Software as a Service Platform as a Service Infrastructure as a Service aplikacje dedykowane końcowym użytkownikom, dostarczane poprzez WWW zestaw narzędzi do tworzenia i uruchamiania aplikacji zasoby obliczeniowe (serwery, dyski, sieć) udostępnianie w środowisku wirtualnym (Google Apps, HotMail,...) (Windows Azure, Google App Engine,...) (Amazon EC2, Rackspace,...)

7 Chmura prywatna a publiczna

8 Projekt CC1 Projekt nr POIG /09 04 Wykorzystanie technologii obliczeń elastycznych w rozległych sieciach komputerowych w badaniach naukowych i gospodarce (akronim CC1) realizacja: pocz kon Współfinansowany ze środków Unii Europejskiej Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka oraz Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

9 Projekt CC Opracowanie w pełni funkcjonalnego systemu Cloud Computing w formie prywatnej chmury obliczeniowej IaaS (Infrastructure as a Service) i udostępnienie go użytkownikom IFJ PAN. Rozwinięcie rozproszonej wersji systemu z centralnym zarządzaniem i współdzieleniem zasobów obliczeniowych wielu rozproszonych klastrów komputerowych. Upowszechnienie zalet techniki Cloud Computing w środowiskach naukowych oraz wśród małych i średnich firm w regionie. Główne fazy realizacji

10 CC1 w IFJ PAN Prototypowa wersja systemu działa od połowy 2011 roku. W pełni produkcyjny system ruszył na początku Intensywnie używany przez różne grupy badawcze Instytutu. Średnie obciążenie przewyższa 80%. Bardzo użyteczna funkcjonalność tworzenia Farm Wirtualnych za pomocą jednego przycisku Blade IBM HS22 Xeon 2.27 GHz 1000 rdzeni, 100 TB przestrzeni dyskowej. Infiniband QDR (40 Gb/s) Ethernet 10 Gb/s Sieć: 10 Gb/s linia zewnętrzna 10 Gb/s szkielet wewnętrznej sieci

11 Dostępność Licencja Apache 2 Dokumentacja Repozytorium paczek dla Debian/Ubuntu Demonstracyjne maszyny wirtualne z preinstalowanym CC1

12 Prosta instalacja

13 Interfejs WWW

14 Interfejs Administratorski

15 Dostęp

16 Zastosowania Nauka Komercja Oświata

17 Placówki naukowe

18 Optymalizacja użycia zasobów

19 Administracja zasobami Globalne zarządzanie zasobami placówki. Centralny monitoring stanu hardware'u. Samoobsługowość w doborze sprzętu.

20 Grupy Możliwość dzielenia się rezultatami pracy. Grupowe obrazy maszyn wirtualnych.

21 Wirtualne farmy Potężne klastry obliczeniowe na żądanie.

22 Uczelnie

23 Przygotowane środowisko pracy Możliwość spreparowania obrazów z oprogramowaniem wymaganym na zajęcia.

24 Bezpieczne konto roota

25 Realizacja zadań z domu

26 Cechy systemu CC1 Przydział zasobów użytkownika ograniczony jest zdefiniowaną quotą. Zapobiega to nadużyciom, a także umożliwia samodzielność gospodarowania zasobami komputerowymi. Grupy użytkowników dzielą się między sobą wskazanymi obrazami maszyn, dzięki czemu szybko zyskują dostęp do jednorazowo skonfigurowanego środowiska pracy. Dyski danych zapewniają możliwość trwałego gromadzenia wyników obliczeń, niezależnie od bieżącego funkcjonowania maszyn wirtualnych.

27 Cechy systemu CC1 Aplikacja przeglądarkowa stanowi wyjątkowo intuicyjny interfejs dostępowy do systemu. Wystarczy kilka minut, by opanować wszystkie możliwości, jakie oferuje system. Mechanizm kontekstualizacji pozwala na zdalny reset hasła użytkownika systemu maszyny wirtualnej, bez konieczności logowania się na nią. Adresy publiczne, elastycznie przyczepianie zawsze tam, gdzie są akurat potrzebne, dają wyjątkowo wygodny sposób dostępu do maszyn wirtualnych.

28 Struktura systemu CC1

29 Struktura paczek CC1

30 Struktura paczek CC1

31 Instalacja

32 Instalacja

33 Instalacja

34 Instalacja

35 Instalacja

36 Instalacja

37 Instalacja Zwięzła instrukcja instalacji systemu do obsługi chmury rzędu kilku tysięcy rdzeni

38 Dotychczasowe doświadczenia Szybki cykl rozwoju oprogramowania Lekka procedura uaktualniania oprogramowania uaktualnianie za pomocą paczek, automatyczna migracja struktury bazy danych (jeśli była modyfikowana) różne jednostki robocze, macierze dysków Wysoce samoobsługowy 5 minut przerwy w dostępie dla użytkowników przy niezaburzonym działaniu maszyn wirtualnych, Możliwość integracji niejednorodnych zasobów system w całości oparty na języku interpretowanym PYTHON minimalny wysiłek administracyjny i operacyjny Większość zauważonych problemów operacyjnych spowodowana czynnikami sprzętowymi dobra diagnostyka problemów (przejrzysta struktura obsługi i raportowania błędów)

39 Podsumowanie CC1 stanowi kompletny pakiet do budowy prywatnej chmury obliczeniowej.

40 Kontakt Instytut Fizyki Jądrowej PAN ul. Radzikowskiego Kraków, Poland

41

42