Proč se zajímat o OpenStack?
OpenStack poskytuje platformu pro rychlý vývoj, testování a nasazení kritických a masivně škálovatelných aplikací. Samoobslužný přístup k infrastrukturním zdrojům nabízí softwarovým vývojářům více prostoru pro inovace, zatímco automatizace provozu platformy umožňuje snadněji řídit a metodicky plánovat využití zdrojů.
Vzhledem k existenci standardizovaného otevřeného API a podpory ze strany všech významných hardwarových vendorů nabízí OpenStack možnost vyhnout se svázání s jediným dodavatelem a příležitost migrovat workloady mezi privátními a veřejnými cloudy v závislosti na zvolených kritériích. Využití otevřené cloudové platformy jako je OpenStack, která průběžně zahrnuje nové technologie a opírá se o rozsáhlý ekosystém podporujících firem, umožňuje vyhnout se technologickým rizikům vyplývajícím z možnosti nevhodné volby proprietárního úzce zaměřeného řešení. Vzhledem ke svému otevřenému designu může být navíc platforma customizována podle konkrétních požadavků organizací.
V rámci komunity OpenStacku jsou klientům dostupné služby produktové podpory, správy softwarových repozitářů i provozní podpory a údržby na úrovni, které jsou nutné pro běh produkčního prostředí s vysokými nároky na bezpečnost a spolehlivost služeb.
Cloudová platforma OpenStack je navržena tak, aby mohla podporovat různorodé skupiny aplikací, jejichž architektura umožňuje horizontální škálování a je založena na odolnosti vůči výpadku jednotlivých virtuálních strojů. Zdroje mohou být rozšiřovány přidáváním dalších aplikačních instancí a rebalancováním workloadů mezi nimi. Tyto distribuované aplikace jsou odpovědné za svou vlastní odolnost a jsou nezávislé na podkladové infrastruktuře. Vedle těchto sofistikovaných škálovatelných aplikací lze však OpenStack velmi dobře využít i pro podporu běhu tradičních aplikací.
Architektura OpenStacku
Z pohledu architektury je platforma OpenStack souborem open source softwarových projektů, které umožňují vytvářet softwarově definovanou infrastrukturu datového centra. Na počátku celého projektu stál v roce 2010 americký Národní úřad pro vesmír a letectví (NASA) a společnost Rackspace Hosting, které založili společnou iniciativu s cílem vytvořit otevřenou infrastrukturní cloudovou platformu pro generický hardware. První verze OpenStacku vytvořená v témže roce zahrnovala projekt serverové virtualizace a projekt objektové storage.
V následných verzích přibyl projekt blokové storage, projekt síťové virtualizace, projekt pro ukládání a správu obrazů virtuálních serverů, projekt pro správu přístupů a identit a webový dashboard umožňující uživatelům z grafického rozhraní spravovat své zdroje. Nové verze platformy OpenStack jsou vydávány pravidelně s periodicitou šesti měsíců, přičemž v současnosti platforma zahrnuje více než 50 softwarových projektů v různých fázích životního cyklu, které pokrývají široké spektrum funkcionalit. Aktuální přehled projektů OpenStacku lze vidět na obr.1.
Obr.1: Aktuální přehled projektů OpenStacku
OpenStack Foundation
V roce 2012 byla vytvořena OpenStack Foundation jako nezávislá nezisková organizace zaměřená na podporu vývoje, distribuce a šíření OpenStack software, která je správcem open source licencí pro OpenStack software. V jejím čele stojí správní rada zodpovědná za celkovou vizi, technický výbor zodpovědný za koordinaci činnosti vývojářských týmů jednotlivých projektů a uživatelský výbor, který poskytuje zpětnou vazbu největších uživatelů OpenStacku.
OpenStack Foundation prodělala od svého vzniku fenomenální růst a v současnosti zastřešuje globální komunitu s více než 90.000 účastníky ze 184 zemí. OpenStack Foundation je podporována více než 670 firmami, které se podílejí na vývoji OpenStack software nebo poskytují služby související s platformou OpenStack, a OpenStack je v současnosti jedním z největších a nejúspěšnějších globálních open source projektů, jehož rozvoj nadále pokračuje rychlým tempem.
Činnost komunity OpenStacku je založena na maximální otevřenosti a většina rozhodnutí je přijímána na základě širokého konsensu. Všechny procesy jsou dokumentovány a jsou maximálně transparentní a vývojářské roadmapy a revize kódu jsou veřejné. Kdekoliv je to možné, OpenStack kooperuje s ostatními open source projekty místo toho, aby znovu pracoval na problémech, které již byly vyřešeny jinde. Vývojářská komunita OpenStacku se každých šest měsíců schází na design summitu, aby společně shromáždila požadavky a sepsala specifikace pro příští verzi software. Tyto summity jsou otevřené pro celou komunitu OpenStacku. OpenStack software je volně dostupný pod licencí Apache 2.0.
Přednosti OpenStacku
Idea softwarově definované infrastruktury je v současné době hybatelem transformace datových center, jejichž provozovatelé dnes musejí pružně reagovat na poptávku po nových službách. Cloudová platforma OpenStack se pro tento úkol může stát vhodným řešení. Podle průzkumu pravidelně prováděného OpenStack Foundation jsou hlavními přednostmi, kterých si uživatelé cení, provozní efektivita, rychlé zavádění inovací, zkrácení doby uvedení nového produktu nebo služby na trh, úspora nákladů a otevřenost platformy.
Funkcionality OpenStacku jsou dostupné prostřednictvím samoobslužného portálu, který uživatelům umožňuje využívat potřebné zdroje on-demand, a pomocí univerzálního API podporujícího vývoj nativních cloudových aplikací. OpenStack umožňuje přenosnost aplikací mezi privátními a veřejnými cloudy, a umožňuje tak klientům optimalizovat jejich cloudovou strategii a vyhnout se obávanému spojení s jediným dodavatelem.
Pro velké firmy a organizace je preferovanou variantou využití OpenStacku hybridní cloudová strategie. Tuto cestu mimo jiné usnadňuje interoperabilita všech cloudových řešení založených na OpenStacku a projekt federované správy identit, který je integrální součástí platformy. OpenStack Foundation provádí testování koncových bodů API jednotlivých softwarových distribucí OpenStacku a zaručuje tak jejich kompatibilitu, což znamená, že aplikace vyvinuté pro jakoukoliv autorizovanou softwarovou distribuci OpenStacku bez problémů poběží nad jakoukoliv jinou distribucí. OpenStack software navíc může být integrován se systémy jako je Active Directory nebo LDAP.
OpenStack je podporován téměř všemi významnými vendory nabízejícími servery, datová úložiště a síťové prvky, kteří pro integraci s OpenStack software vytvářejí své pluginy. OpenStack je rovněž integrován se všemi důležitými linuxovými distribucemi, hypervizory a softwarově definovanými úložišti, a navíc poskytuje přístup i k dalším open source technologiím, jako jsou Docker a Kubernetes, a využívá jejich funkcionalit. OpenStack lze také určitým způsobem integrovat s existujícími virtualizovanými infrastrukturami založenými na technologii VMware.
OpenStack v praxi
Mnoho firem a velkých organizací využitím OpenStacku snižuje svou závislost na drahých proprietárních řešeních a nahrazuje je open source alternativami. Cloudová platforma OpenStack je tak v současnosti využívána mnoha významnými světovými organizacemi pro produkční nasazení důležitých aplikací. Mnoho těchto uživatelských případů bylo zdokumentováno a publikováno prostřednictvím OpenStack Foundation. Přehled vybraných uživatelských případů OpenStacku v různých oblastech využití je uveden v tab.1.
| Oblast využití | Uživatelské případy OpenStacku |
|---|---|
| Agilní aplikační platforma | Comcast provozuje vývojové a produkční prostředí pro interní projekty a pro zákaznické aplikační platformy, jako např. X1 video platform guide |
| Big data | National Supercomputer Center v Guangzhou provozuje analytický software pro big data a další cloudové aplikace na 6.400 výpočetních nodech pro 800 uživatelů |
| Digitální média | DigitalFilm Tree provozuje hybridní řešení využívající interní privátní cloud a veřejné cloudy pro postprodukční zpracování materiálu a následný streaming dat směrem k uživatelům |
| eCommerce | Walmart provozuje produkční prostředí s více 100.000 jádry vybudované během devíti měsíců pro podporu své iniciativy eCommerce 3.0 pro uživatele s desktopy, mobily a tablety |
| High Performance Computing | CERN provozuje platformu s více než 115.000 jádry pro sběr, analýzu a modelování petabytů dat pocházejících z detektorů urychlovače LHC prováděné v reálném čase |
| Digitální obsah | Adobe provozuje platformu Adobe Marketing Cloud, která poskytuje klientům kompletní integrovanou sadu nástrojů pro end-to-end digitální marketing |
| R&D | NeCTAR, výzkumná instituce v Melbourne, provozuje národní výzkumnou cloudovou platformu s více než 30.000 jádry pro více než 6.000 registrovaných uživatelů |
| Síťový provisioning | Telstra provozuje Pacnet Enabled Network Platform, která využívá virtualizaci síťových funkcí a nabízí on-demand WAN zdroje ve 24 datových centrech v 9 zemích v Asii |
| Webové služby | Time Warner provozuje platformu TWCTV pro poskytování webových služeb a video služeb pro systémy iOS, Android, Roku a Chrome ve 2 datových centrech v USA |
Tab.1: Přehled vybraných uživatelských případů OpenStacku v různých oblastech využití. Zdroj: OpenStack Foundation, www.openstack.org
Jak začít s OpenStackem?
Pokud se rozhodnete začít s OpenStackem, existuje řada způsobů, jak k celé věci přistoupit v závislosti na uživatelském případu, požadované míře manažerské kontroly nad projektem a kompetencí dostupných ve vaší organizaci. Nejčastěji bývá nasazení OpenStacku zaměřeno nejprve na podporu vývoje a nasazení nových aplikací spíše než na snahu migrovat do něj existující kritické aplikace.
V mnoha případech se tak počáteční nasazení OpenStacku týká vytvoření samoobslužného portálu pro provisioning zdrojů určených pro vývoj a testování. Tento postup dovoluje provozním týmům, aby se postupně seznamovaly s prostředím OpenStacku, zároveň však přináší okamžitý benefit v podobě výrazného zkrácení lhůt pro provisioning zdrojů vývojářských týmů. Tato schopnost zvyšuje agilnost vnitřních procesů a otevírá možnosti experimentování, které vedou k rychlému vývoji aplikací s vysokou přidanou hodnotou.
Pro využití cloudové platformy OpenStack přicházejí v úvahu tyto možnosti:
- vytvoření privátního cloudu on-premise s využitím volně dostupného software,
- vytvoření privátního cloudu on-premise s využitím vendorské softwarové distribuce,
- využití služeb poskytovatele hostovaného privátního cloudu,
- využití služeb poskytovatele veřejného nebo hybridního cloudu.
Všechny uvedené možnosti mohou být realizovány s využitím služeb externích konzultantů, kteří navrhnou architekturu řešení optimalizovanou pro váš uživatelský případ, poskytnou implementační služby, služby související s podporou a provozem výsledného řešení a jeho integrací s jinými informačními systémy, popř. provedou migraci existujících dat a procesů.
Aleš Hejkal
Autor článku je ředitelem společnosti Ultimum Technologies, která je poskytovatelem cloudových služeb a dlouhodobým sponzorem OpenStack Foundation. Její autorizovaná cloudová platforma Ultimum OpenStack je pro klienty dostupná jako součást služeb softwarově-definovaného datového centra společnosti SafeDX ve formě hostovaného privátního cloudu, popř. veřejného cloudu.