IaaS en educación

Implantación de una nube privada

Alberto Molina Coballes / @alberto_molina y José Domingo Muñoz Rodríguez / @Pledin_JD

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Hardware

  • Al optar por software libre, la principal inversión son los equipos que formarán el cloud de infraestructura.
  • Vamos a mostrar una descripción de las principales características que deben tener estos equipos
  • Vamos a dar unas orientaciones sobre algunos montajes tipos y la forma en que, a nuestro entender, debería ir creciendo esta nube.

Tipos de nodos

Los roles típicos dentro de OpenStack son:

  • Nodo controlador: Equipo que gestiona el cloud, es al que suelen conectarse los clientes. Contiene la base de datos, el servidor AMQP, los planificadores y los componentes "centrales" de OpenStack.
  • Nodo de red: Con neutron es recomendable utilizar un equipo específico para todo el tráfico de red
  • Nodo de computación Equipo en el que se ejecutan las instancias
  • Nodo de almacenamiento Múltiples opciones. Almacenamiento de volúmenes y/o objetos.

Características de los nodos

  • Nodo controlador:Servidor convencional, para una nube pequeña podríamos utilizar un equipo con 8 GiB de RAM
  • Nodo de red:Servidor de características similares al nodo controlador. Mínimo con 2 interfaces de red.
  • Nodo de almacenamiento: Dependiendo de la opción de almacenamiento a utilizar tendrá que tener discos adicionales
  • Nodo de computación:Equipo de altas prestaciones con procesadores potentes y mucha RAM. Los discos a utilizar depende de si las instancias utilizan o no disco local.

Escalado de los nodos de computación

  • A priori el factor más importante es la cantidad de RAM y los procesadores de los nodos de computación
  • Para servidores estándar y prácticas un ratio adecuado podría ser de 16 GiB RAM por cada núcleo del procesador
  • En el extremo contrario, para aplicaciones de alto consumo de CPU (clústers de alto rendimiento por ejemplo), nos iríamos a 1 GiB de RAM por cada núcleo.
  • La capacidad de almacenamiento del nodo de almacenamiento dependerá mucho del uso que se le vaya a dar y si se incluye o no almacenamiento de objetos

¿Rack o torre?

  • La forma de los equipos de torre los hace muy ineficaces desde el punto de vista de la circulación de aire
  • Los servidores en rack están optimizados para la refrigeración por aire
  • Hay que considerar la eficiencia de la(s) fuente(s) de alimentación
  • ¿Tenemos armario de servidores?
  • Habitualmente los servidores torre consumen más que los equivalentes en rack

Construyendo una nube ...

1 nodo

  • Supongamos que vamos a empezar por una nube con un solo nodo
  • Ese nodo deberá ser nodo controlador + red + computación + almacenamiento
  • Puede ser adecuado para un centro educativo con pocos recursos, para pruebas o para empezar
  • ¿Nube de aula?

Ejemplo 1: Supermicro 5018D-MF

  • Intel Xeon Processor E3-1220 v3 3.10GHz (4 cores)
  • 32 GiB de RAM DDR3
  • 2 HD SATA 500 GiB
  • Precio estimado: 1400 $

Adecuado como nodo único o nodo controlador

Precios obtenido de thinkmate.com

Ejemplo 2: Supermicro 6017B-URF

  • Intel® Xeon® Processor E5-2403 v2 1.80GHz (4 cores/8 hilos)
  • 96 GiB de RAM registrada DDR3
  • 2 HD SATA 1 TiB
  • Precio estimado: 2840 $

Adecuado como nodo único o nodo de computación

Precio obtenido de thinkmate.com

Ejemplo 3: Dell r220

  • AMD Opteron 4334, 6C, 3.1GHz (6 cores)
  • 8 GiB de RAM registrada DDR3
  • 2 HD SATA 1 TiB
  • Precio estimado: 1000 €

Adecuado como nodo controlador o de red

Precio obtenido de dell.es

Ejemplo 4: Dell r730

  • Intel® Xeon® E5-2609 v3 1.9GHz (6 cores/12 hilos)
  • 128 GiB de RAM registrada DDR3
  • 1 HD SATA 1 TiB
  • Precio estimado: 3400 €

Adecuado como nodo único o nodo de computación

Precio obtenido de dell.es

2 o 3 nodos

  • Primera ampliación sobre el anterior
  • 1 nodo controlador + red + almacenamiento
  • 1 o 2 nodos de computación
  • 1 servidor convencional para controlador y 1 ó 2 servidores potentes para los nodos de computación

1 Controlador + n Computación

esquema 1

Entre 4 y 6 nodos

  • 1 nodo controlador + almacenamiento
  • 1 nodo de red
  • Entre 2 y 4 nodos de computación

1 Controlador + 1 Red + n Computación

esquema 2

1 Controlador + 1 Red + n Computación + Almacenamiento

esquema 3

Alta disponibilidad

  • Eliminación de SPOF:
    • Duplicación de los nodos de red y controlador
    • Duplicación de los dispositivos de red
  • Servicios Stateless o Stateful
  • Inclusión de pacemaker y corosync
  • Almacenamiento distribuido
  • Migración en vivo de instancias