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OpenStack最新情報と コンテナ技術への取り組み

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OpenStack最新情報と
コンテナ技術への取り組み
2016/08/31
Mayumi Koshimizu
Solution Architect / OpenStack Evangelist
1
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Agenda
OpenStackとは
l  Red Hat OpenStack Platform
l  OpenStack導⼊事例
l  コンテナ技術への取り組み
l 
2
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
OpenStackとは
3
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
OpenStackとは
l 
l 
Amazon EC2/S3相当のクラウドインフラを
⾃分で構築するためのソフトウェア
2010年末に⽶RackSpace社とNASAが共同で
OpenStackプロジェクトを⽴ちあげて開発開始
単なる仮想化管理ツールではなく
「パブリッククラウドと同等の機能」
を実現することがOpenStackの⽬標
4
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
OpenStackで提供されるリソース
OpenStackユーザ
利⽤できる
コンピューティングリソース
ü 
仮想インスタンス
ü 
仮想ネットワーク
ü 
ブロックボリューム
ü 
ベアメタル
ü 
コンテナ
外部ネットワーク
プロジェクト
(テナント)
仮想ルータ
仮想スイッチ
OS領域
仮想インスタンス
ブロックボリューム
データ領域
5
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
5/41
OpenStackリリース系譜
Mitaka
(2016年04⽉)
Liberty
(2015年10⽉)
Magnum
Kilo
(2015年4⽉)
Ironic
Juno
(2014年10⽉)
Sahara
Icehouse
(2014年4⽉)
Trove /
Havana
(2013年10⽉)
Ceilometer/Heatの統合
Grizzly
(2013年4⽉)
Neutron/Cinderの成熟
Folsom
(2012年10⽉)
Neutron/Cinderの統合
Essex
(2012年4⽉)
Horizon/Keystoneの統合
Diablo
(2011年9⽉)
Quantumのインキュベーション、早期本番デプロイメント
Cactus
(2011年4⽉)
スケーリングの強化、マルチハイパーバイザ対応
Bexar
(2011年2⽉)
Novaの強化、Glanceの初期リリース
Austin
(2010年10⽉)
初期リリース、Swift、Novaのテスト
6
Newton:2016年10⽉
Ocata:2017年04⽉
Ironic、TripleO/Tuskar、Sahara、Marconiのインキュベーション
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
6か⽉
周期
主要コンポーネント:基本機能
http://www.openstack.org/software/project-navigator
7
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
オプションコンポーネント
8
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Red Hat OpenStack Platform
9
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Red Hat OpenStack Platform
l 
OpenStackは単体で成り⽴つものではない
Red Hat OpenStack PlatformはベースのLinuxとOpenStackの依存性を考
慮して設計されている
l 
OS、仮想化環境、クラウドサービスを⼀元サポート
Red Hat
Supported Guests
RHEL
KVM
Support across the stack
OpenStack
Linux Kernel
Security Enhanced Linux (SELinux)
KVM
Device Drivers
Hardware
10
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Network Stack
RHOSPリリースサイクル
コミュニティ版リリースから2〜3ヶ⽉後にリリース
OpenStack
RHEL-OSP
IceHouse
2014/04
OSP 5
---
Juno
2014/10
OSP 6
2015/02
Kilo
2015/04
OSP 7
2015/08
Liberty
2015/10
OSP 8
2016/04
Mitaka
2016/04
OSP 9
2016/08
Newton
2016/10
OSP 10
2016/10
2016/08現在の
最新バージョン
11
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Red Hat OpenStack Platform 9
l 
Red Hat OpenStack Platform 9 : Mitakaベース
l 
l 
12
Mitakaの機能利⽤可
ただし機能によってはTech Preview
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Red Hat OpenStack Platform 9
l 
13
Red Hat OpenStack Platform 9 特徴
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
High Availability
Controllerの冗⻑構成(Controller HA)
l 
インストーラー: OSP-director
※PackStackはHAの構成はしない。⼿動設定が必要。
l 
3ノード + 共有ストレージなし
l 
l 
l 
l 
l 
クラスタはOSP-directorが構成する
Pacemakerを利⽤
Galera Clusterを利⽤してデータベースを保護
CinderはデフォルトではLocal LVMを利⽤するが
LVM領域は冗⻑されないため、外部ストレージを推奨
また、商⽤環境でのLVM使⽤はサポートしない
2ノード + 共有ストレージ構成はNG(3ノードが定⽯)
OSP-director
コントローラ3
コントローラ2
コントローラ1
構成例
OSP-director VM
コントローラ3 VM
コントローラ2 VM
コントローラ1 VM
商⽤環境
14
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
開発環境
High Availability
ゲストVM High Availability
l 
ノード障害の検知時間とゲストVMの⾃動退避について改善
l 
PacemakerはNova Computeホストの障害をより速く検
知し、ゲストVMの稼働をより確実にするためにノードに
対して強制的に退避処理を開始
Evacuate
Host health monitoring
and fencing
Controller
Pacemaker
Compute
Pacemaker
Remote
Compute
OpenStack Nova Scheduler
15
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Pacemaker
Remote
Compute : Nova
l 
Live Migration機能の向上
l 
l 
l 
Thread-aware CPU pinningfor NFV and HPC
l 
l 
l 
l 
prefer(default)
isolate
require
Guest OSを最適化するプロファイル
l 
l 
16
Live Migrationの進捗をモニタできるサブコマンドの追加
⾛っているLive Migrationのキャンセル
libosinfo databaseにGuest OSと仮想HWのmetadataを持つ
LibvirtはCPU scheduling, RAM handling, IO polling等のためにこの情
報を使う
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Networking : Neutron
l 
RBACサポートの向上
l 
l 
l 
テナントのリソースのクリーンアップ
l 
17
Libertyで追加されたRBACを利⽤してExternal networkへのアクセスの
コントロールできる
管理者がテナントのサブネット間でQoSのポリシーを共有できる
neutron purge <tenant_id>コマンドで不要なリソースを消去できる
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Block Storage : Cinder
l 
l 
Snapshot管理の改善
cinder-backup serviceのcinder-volumeからの分離
→cinder-volumeの制限がある。Backupがその制限でひっぱられて柔軟に
スケーリングできなかった
l 
18
Google Cloud Storage driver(Tech Preview)
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Image Management : Glance
l 
glanceのバックエンドにCinderを利⽤
havanaから実装されていたがCinder volumesへのUpload/Downloadがサ
ポートされていなかった
19
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
OpenStack導⼊事例
20
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
RHOSP 国内導⼊実績
l 
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21
IT企業の開発基盤
かつてはIT企業が多かったが
⼤⼿製造のビッグデータ基盤
エンタープライズへの導⼊が
⼤⼿⾦融系企業のサービス基盤
進んでいる
政府系機関の共通基盤
教育機関の研究⽤共有基盤
⼤学のアカデミッククラウド基盤
⼤⼿製造のグローバル公式Webサイト(B2C基盤)
マネージドクラウド基盤
通信キャリアの各種基盤
携帯キャリアの課⾦サービス⽤基盤
NFV関連の多数のPoC
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
ビジネスに要求される競争⼒
競争優位のイノベーションは
多くのチャレンジによって⽣まれる
より多くのチャレンジが
より多くのイノベーションを起こし
より⾼い競争⼒になる
結果
会社 A
Challenge
結果
会社 B
Challenge
結果
Challenge
結果
Challenge
優位
結果
Challenge
Time
より短期間でより多くのチャレンジを実現するITシステムが必要不可⽋
22
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
開発チームの取り組み例
〜継続的インテグレーション〜
単体テストを⾃動化し、ソースコードの変更の
たびに『頻繁に繰り返し』テスト結果を得る
l 
継続的インテグレーションのメリット
ü 
ü 
ü 
l 
⾃動化による作業コストの低減
早期フィードバックによる⼿戻りの低減
品質の維持、etc…
インフラへのインパクト
ü 
開発の⾃動化が進むほど、⼿作業を前提とし
たインフラ側作業がボトルネックに
セルフサービスで⾼度な⾃動化を実現
するためOpenStackが必要になる
23
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
導⼊事例(1)
l 
l 
24
商⽤サービス基盤のオートスケールを⽬的にOpenStackを採⽤
サーバーのデリバリー速度を⼤幅に⾼め、オペレーティングシステムの
インストールおよびサーバープロビジョニングにかかる時間を
当初の半⽇から10分間に短縮
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
導⼊事例(2)
フリービット株式会社
l 
RHOSPを利⽤しての社内システム基盤構築
l 
インフラ構築の⾃動化の実現
l 
プロビジョニングの⾃動化
l 
オーケストレーション機能
l 
システム品質の向上や運⽤コストの削減
l 
仮想基盤よりもコスト削減を実現
25
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
導⼊事例(海外)
NASAのジェット推進研究所(JPL)※海外事例
l 
RHOSPベースのプライベートクラウドを構築
l 
データセンターで使⽤される時間と資源を⼤幅に削減
ケンブリッジ⼤学 ※海外事例
l 
26
ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)にRHOSP利⽤
を選択
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
導⼊事例(海外) ※RHOSP以外
Walt Disney Company
l 
l 
社内ITインフラとしてOpenStackを導⼊
コンシューマー向けITサービスと同じスピード感で
社内ITサービスを提供
よくある誤解
https://youtube.googleapis.com/v/SREEnNQ6zqg
27
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
OpenStackが必要だった
本当の理由
導⼊事例(海外)
⽶国のセキュリティ研究機関
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l 
l 
官僚的プロセスによる新規ハードウェア調達の遅れにより研究者向けの計算
機資源の提供がタイムリーに⾏えないという問題を抱えていた。
そこで、OpenStackによるプライベートクラウドを独⾃に構築して、利⽤者
⾃⾝がオンデマンドに計算機資源を⼊⼿できる環境を提供。
2ラック程度の規模で実験的に開始したところ、利⽤者数が急激に増えて、
本格的な拡張を計画。
独⾃開発機能により、既存のセキュリティインフラとの統合を実現
「マルチテナント+セルフサービス」
による利⽤者へのインフラの開放は
多数の開発プロジェクトを抱える企業
におけるOpenStack導⼊典型パターン
http://www.openstack.org/summit/portland-2013/session-videos/
presentation/keynote-openstack-at-the-national-security-agency-nsa
28
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
コンテナ技術への取り組み
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Red Hat K.K. All Rights Reserved.
OpenShift Enterprise 3
PaaSの領域を超え
Dockerアプリケーションのための
システム基盤
Dockerを学ばなくても
Dockerを使える
Dockerのためのシステム基盤
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Red Hat K.K. All Rights Reserved.
コンテナは、デプロイと運⽤を再発明
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Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Googleの場合
すべての機能がコンテナ
アプリとしてデプロイ
毎週2億個のコンテナ
アプリがデプロイ
⼀⼈の管理者が管理している
コンテナは、約150万個
コンテナアプリは⾃動運⽤、環境に
依存せず、地域に跨ってデプロイ
32
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
コンテナは
アプリのデプロイと運⽤に統⼀⼿法を提供
CONTAINER
APP
既存、新規の様々なタイプのアプリ
ケーションをコンテナにパッケージ
でき、ホストOSにデプロイ
Java+JBoss
PHP, C++, Ruby
Database
ポータビリティ
⾼い互換性能
RUNTIME
OS
AZURE
CONTAINER
APP
RUNTIME
OS
HOST OS
SERVER
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運⽤管理者は、アプリケーション
の種類に関わらず統⼀⼿法で管理
できる。アプリケーションも⼩さい
ため、デプロイも⾼速。
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
コンテナの活⽤事例
Tomcat
JBoss
PHP
Ruby
約50,000 個の様々な種類の既存アプリをコンテナ化し
クラウドにデプロイ。デプロイの⾼速化と運⽤⼿順の均⼀化を実現
70%
Faster
FICOパッケージ製品の導⼊
を数ヶ⽉から数⽇に短縮
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パッケージ配布モデル
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
マルチテナントSaaSモデル
最近のコンテナ動向
すべてがコンテナ化
ATOMS
QUBE
CONTAINER
APP
RUNTIME
OS
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Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Justware
MQ
コンテナオーケストレーション
全てのコンテナは、オーケストレーション環境
で配備・運⽤など⾃動的に管理される
Java+JBoss
Apache+PHP
Node.js
C++
コンテナ
コンテナ
コンテナ
コンテナOS
コンテナ・オーケストレーション
コンテナOS
コンテナOS
コンテナOS
IaaS
物理層
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Red Hat K.K. All Rights Reserved.
コンテナOS
コンテナ
Ruby
コンテナオーケストレーション
Java+JBoss
Apache+PHP
Node.js
C++
コンテナ
コンテナ
コンテナ
コンテナ
コンテナOS
コンテナ・オーケストレーション
コンテナOS
コンテナOS
コンテナOS
コンテナOS
IaaS
物理層
物理環境
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仮想環境
プライベート
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
パブリック
Ruby
既存アプリケーションを
コンテナ化する価値
⾃動的な
スケールアウト
デプロイ時間は
数分間と劇的に改善
既存アプリ
コンテナに
詰め込む
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コンテナ実⾏環境
にデプロイする
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
運⽤の⾃動化
リソース割当
の⾃動化
コンテナ(OpenShift)の事例
ユーザ部⾨への基盤提供を
数週間から数分に短縮
0.01% コード修正率
50倍 処理能⼒
14分 でアプリケーションを更新
3つ の地域に分散
39
アプリケーションの更新時間
を5時間から15分に短縮
コンテナ
モノリシック
3 地域 - マイクロサービス
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
Red Hat OpenShift Container
Platform
OpenShift Enterprise 3
開発/配備
DevOps
運⽤
コンテナは、デプロイと運⽤を再発明
堅牢な
コンテナ環境
40
コンテナフォーマット
DOCKER
オーケストレーション
KUBERNETES
コンテナレジストリ
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
異なる環境を
同じように扱える
Red Hat Forum 2016
41
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
THANK YOU
42
Red Hat K.K. All Rights Reserved.
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