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OpenStack企業應用之路技術培訓:虛機遷移、HA、VDI、跨Hypervisor管理

來源:程序員人生   發布時間:2014-10-14 04:59:13 閱讀次數:7973次

【CSDN現場報道】第六屆中國云計算大會于2014年5月20-23日在北京國家會議中心拉開帷幕。本次大會立足實踐,以國際化的視野,幫助與會者了解全球云計算技術的發展趨勢;從應用出發,探討交通、醫療、教育、金融、制造、數字娛樂等行業領域的實踐經驗;并通過技術專場、產品發布和培訓課程等方式,深度剖析云計算大數據的核心技術。

大會首次加入了培訓環節,融入了“實戰”的要素。作為專用云構建技術的領跑者,活躍的開源社區以及IT制造商的鼎力支持使OpenStack逐漸走向了成熟和商用。隨著云計算與大數據的深入實踐,OpenStack技術領域已經產生巨大的人才缺口,一場OpenStack高端實戰技術培訓恰逢其時。5月20日,一線技術專家對OpenStack進行了涵蓋技術應用、問題解析、實戰經驗等方面的高端培訓。

由于網絡報名的人數在60人左右,所以我們準備的會場太小了,很多學員都是站著聽課的,在這里向各位學員道歉。當天的培訓共有五位講師進行了分享,都是實踐過程中的干貨總結。上午, TryStack團隊核心成員章津楠分享了“虛擬機遷移及HA方案”和“OpenStack網絡模式性能分析” ,攜程云平臺研發總監吳毅挺分享了“基于OpenStack的VDI方案及案例分析 ”和“跨Hypervisor管理最佳實踐”。


TryStack團隊核心成員 章津楠

章津楠:虛擬機遷移及HA方案

首先為什么要做遷移?比如,計算機的硬盤發生故障,需要停機維護,要把虛擬機全部遷移到一臺健康的機器上,這時需要把物理機關掉,然后將磁盤更換。

在遷移之前需要考慮四個問題:

  1. 如果要做虛擬機的熱遷移,必須要有一個共享存儲;
  2. 要遷移的兩個VM必須在同一個subnet,因為跨subnet的虛擬機之間不是互通的;
  3. 要考慮兼容性,比如從AMD的CPU遷到Intel的CPU是不行的,建議CPU盡量是一樣的;
  4. 網絡建議是1G以上。

關于共享存儲的問題,KVM和Xen沒有自帶的集群文件系統,需要借助一些開源的解決方案,有以下這么幾種:

  • 最簡單的是用一臺NFS Server直接掛出來
  • GlusterF
  • CEPH
  • GFS2/OCFS2,傳統的企業中,有很多FC的存儲。掛出來就是個裸設備,需要集群文件系統去解決文件的共享問題。

OpenStack上的遷移有三種:

  • Live Migration,和VMware的熱遷移是一樣的
  • Block Migration,不需要share storage,對網絡要求比較高,local I/O也比較麻煩。
  • Migration,是指將一臺宕機的虛擬機遷移到另一臺物理機上。

HA(High Available,高可用性群集)是保證業務連續性的有效解決方案,一般有兩個或兩個以上的節點,且分為活動節點及備用節點。通常把正在執行業務的稱為活動節點,而作為活動節點的一個備份的則稱為備用節點。當活動節點出現問題,導致正在運行的業務(任務)不能正常運行時,備用節點此時就會偵測到,并立即接續活動節點來執行業務。從而實現業務的不中斷或短暫中斷。章津楠列舉了通過獨裁和投票兩種方式實現HA的具體操作。

章津楠:OpenStack網絡模式性能分析

Neutron能不能在實際生產用?原來的生產環境中網絡如何擴展? 虛擬環境中Neutron的性能如何?企業級的環境網絡該如何做?基于這幾個問題,章津楠對VLAN、GRE和VLAN+ph_gw三種網絡進行了測試。測試中用到的主要工具有:

  • tcmpdump
  • traceroute
  • ip netns
  • ethtool
  • ovs-vsctl

接下來,章津楠分享了測試的網絡拓撲結和幾個測試場景,比如三種網絡對OpenStack的性能損耗問題,一個compute節點上兩個VM之間的通訊情況,虛擬機訪問外網的性能,多個虛擬機同時訪問外網等。


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網絡拓撲結構

通過這些測試可以得出幾個結論:一是在同一宿主機之間數據交換速度挺快的;兩個不同網段間的數據交換,如果經過L3的話,GRE的性能肯定比VlAN低,如果過switch的話,它的性能稍微好一點;在企業級私有云中VLAN足夠了,但要注意switch能夠支持的VLAN數量;Neutron的L3高可用目前還沒有好的解決方案,最好用VLAN+switch gateway的方式。


攜程云平臺研發總監 吳毅挺

吳毅挺:基于OpenStack的VDI方案及案例分析

攜程云平臺研發總監吳毅挺在課程“基于OpenStack的VDI方案及案例分析”中,主要分享了以下幾個話題:什么是VDI?遠程桌面協議?瘦客戶機的終端如何選擇、優化?

吳毅挺首先總結了VDI的幾個優勢:

  • 降低運維成本,特別是耗電可以減少60-70%;
  • 可以遠程辦公
  • 快速擴容
  • 數據安全

接下來,吳毅挺主要介紹了Spice協議,分別介紹了Spice架構中幾個主要部分。


Spice協議架構

攜程呼叫中心目前的VDI部署已經達到了1000多臺,并在不斷增加,并且是7×24小時不間斷,每天能接通20k-30k個呼叫。吳毅挺還分享了攜程應對VDI啟動風暴的方案。

Commodity MLC SSD
4 * 200G Raid10
2* 8Core 160G mem
  • Linked-clone in 1s
  • Delta < 5G
  • Boot 50 win7 in 30s

吳毅挺:跨Hypervisor管理最佳實踐

最初攜程的虛擬化是基于VMware的,后來部署OpenStack后才開始使用KVM。吳毅挺在第二部分的課程中主要介紹了OpenStack跨Hypervisor的管理,主要涉及 VMware、KVM和 Bare Metal。


OpenStack對Hypervisor支持概覽


下午的培訓中,Intel信息技術工程計算部研發經理束文輝和Intel信息技術工程部軟件工程師黃舒泉共同分享了“OpenStack功能性測試(Tempest)以及持續交付最佳實踐”和“英特爾亞太研發中心OpenStack私有云案例分享”兩個話題;TryStack架構師梁博分享了“OpenStack網絡核心介紹”和“ OpenStack AD/LDAP域控集成”。


Intel信息技術工程計算部研發經理 束文輝

束文輝:OpenStack功能性測試(Tempest)

OpenStack集成測試集(Tempest)是指對于一個完整部署的OpenStack環境所需要的功能測試與集成測試, 包含了一個使用testr來并行運行測試以及跟蹤結果的功能測試框架,測試用例通過對OpenStack服務Endpoint執行一系列API的調用,并通過Endpoint驗證調用返回的結果。束文輝首先介紹了Tempest的使用方法。通過源代碼可以看出Tempest的主要功能:

  • etc:測試配置文件的存放目錄
  • common:為測試與驗證提供額外功能可重用類的存放目錄
  • tests:測試用例存放目錄
  • API:驗證測試OpenStack API測試用例,并非調用已有的Python Client
  • CLI:通過調用CLI完成的測試用例,測試對命令行的執行結果
  • Scenario:對OpenStack 更加復雜的功能場景測試,包含更多的測試動作與路徑
  • Stress:通過對OpenStack環境進行大量負載的壓力測試,來驗證是否穩定
  • Third party:測試許多OpenStack的組件,包括第三方API的支持。Tempest 支持對第三方 API的測試。

Tempest項目中目前還存在著一些問題,比如由于未知錯誤的發生,前一個測試的teardown函數不能運行,造成遺留的臟數據無法刪除;某些測試腳本依賴于測試環境的內容;當批處理執行測試用例時,無法通過一個完整可自定義內容與優先級的測試計劃。而且同時執行跨文件目錄的測試用例十分困難;測試結果和錯誤信息是分開的,無法直接導入Excel,作為可視化測試結果呈現,進行分析。 束文輝分享了Intel對以上問題的解決方案。


Intel信息技術工程部軟件工程師 黃舒泉

黃舒泉:持續交付最佳實踐

服務器中的部署配置信息容易丟失或遺忘,開發者往往需要經過很長時間才能在生產環境中看到他們在OpenStack中做出的定制化改變, 不容易跟蹤與快速嘗試社區中的最新更新與補丁,每次代碼以及配置的變化都需要快速觸發自動化的回歸測試。持續交付最重要的目的是開發者作出的改變能夠得到快速得到用戶的反饋。持續交付就是一個不斷循環反饋的過程,使得每次項目代碼中的變化和配置的變化快速反應到CI環境和產品環境中,結果就是tempest測試報告。


英特爾持續交付解決方案

在技術實現上,主要包括:配置即代碼

  • 基于源代碼部署,精確控制每個環境的版本
  • 所有配置都由puppet代碼實現,保證對配置進行版本管理

基于Tempest的自動化回歸測試

  • 所有變化都必須在CI環境中跑過Tempest測試才能進入到產品環境
  • 保證CI環境與產品環境擁有類似的配置

束文輝,黃舒泉:英特爾亞太研發中心OpenStack私有云案例分享

英特爾IT EC(工程計算部)專注于英特爾私有云解決方案的實施和部署,英特爾內部用OpenStack搭建的私有云,主要服務于內部的芯片設計和驗證工程師們。英特爾從OpenStack的Essex版本就開始成為OpenStack 社區活躍的貢獻者,在跨多個OpenStack項目的性能調優、驗證與補丁和開源工具的發行上都有貢獻。

英特爾選擇OpenStack基于以下幾個原因:

業務驅動

  • 節省開銷
  • 高效的運維
  • 構建開放平臺
  • 靈活選擇底層的技術
  • 能讓我們在最大程度上進行創新,增強我們產品的競爭力

Intel的戰略以及業界的方向

  • Intel是OpenStack社區最活躍的貢獻者之一
  • OpenStack被視為繼Linux以來,最成功的開源項目
  • 業界有不少成功的案例

接下來,黃舒泉介紹了英特爾私有云架構的主要部分:OpenStack集群,Ceph存儲集群, Mysql集群,RabbitMQ集群。其中,在HA和負載均衡方面, 采用haproxy與keepalived實現控制節點Active&Active的高可用、負載均衡。OpenStack的存儲后臺完全采用Ceph RBD,虛擬機的磁盤文件不放在計算節點的本地存儲。


TryStack架構師 梁博



梁博:OpenStack網絡核心介紹

梁博在課程中主要介紹了Neutron的抽象概念、網絡模式和架構。Neutron 是OpenStack 核心項目之一,提供云計算環境下的虛擬網絡功能,由之前的 Quantum 改名而來。Neutron提供了相互獨立的L2網絡, 類似物理網絡VLAN的概念。

Neutron 網絡的API:

  • Network:相互獨立的L2網絡, 類似物理網絡VLAN的概念
  • Subnet:一個網絡里面的IP V4或者IP V6的ip地址段
  • Port:用于連接設備的連接點
  • 虛擬路由 & NAT
  • Local & External 網絡

Neutron 支持5種不同的網絡類型,梁博分別介紹了這5中網絡類型主要的應用場景。

  • Single Flat Network
  • Multiple Flat Network
  • Mixed Flat & Private Networks
  • Provider Router with Private Networks
  • Per-tenant Router with Private Networks

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