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

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

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

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

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.

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,...)

Chmura prywatna a publiczna

Projekt CC1 Projekt nr POIG 02.03.03 00 033/09 04 Wykorzystanie technologii obliczeń elastycznych w rozległych sieciach komputerowych w badaniach naukowych i gospodarce (akronim CC1) realizacja: pocz. 2010 kon. 2013 Współfinansowany ze środków Unii Europejskiej Programu Operacyjnego Innowacyjna Gospodarka oraz Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego.

Projekt CC1 1. 2. 3. 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

CC1 w IFJ PAN Prototypowa wersja systemu działa od połowy 2011 roku. W pełni produkcyjny system ruszył na początku 2012. 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 L5640 @ 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

Dostępność Licencja Apache 2 Dokumentacja Repozytorium paczek dla Debian/Ubuntu Demonstracyjne maszyny wirtualne z preinstalowanym CC1 http://cc1.ifj.edu.pl

Prosta instalacja

Interfejs WWW

Interfejs Administratorski

Dostęp

Zastosowania Nauka Komercja Oświata

Placówki naukowe

Optymalizacja użycia zasobów

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

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

Wirtualne farmy Potężne klastry obliczeniowe na żądanie.

Uczelnie

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

Bezpieczne konto roota

Realizacja zadań z domu

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.

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.

Struktura systemu CC1

Struktura paczek CC1

Instalacja

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

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)

Podsumowanie CC1 stanowi kompletny pakiet do budowy prywatnej chmury obliczeniowej.

Kontakt Instytut Fizyki Jądrowej PAN ul. Radzikowskiego 152 31 342 Kraków, Poland cc1@cloud.ifj.edu.pl www.cc1.ifj.edu.pl