openstack-useropenstack en quelques mots openstack logo naissance en 2010 fondation openstack depuis...

OPENSTACK-USER

1

CONCERNANT CES SUPPORTS DE COURS

2 . 1

SUPPORTS DE COURS RÉALISÉS PAR ALTER WAY CLOUDCONSULTING

ex Osones -

Copyright © 2014 - 2019 alter way CloudConsultingLicence : Sources : HTML/PDF :

Licence Creative Commons BY-SA 4.0

https://cloud-consulting.alterway.fr

Creative Commons BY-SA 4.0https://github.com/Alterway/formations/

https://osones.com/formations/

2 . 2

INTRODUCTION

3 . 1

OBJECTIFS DE LA FORMATION : CLOUDComprendre les principes du cloud et son intérêtConnaitre le vocabulaire inhérent au cloudAvoir une vue d’ensemble sur les solutions existantes encloud public et privéPosséder les clés pour tirer parti au mieux du IaaSPouvoir déterminer ce qui est compatible avec la philosophiecloud ou pasAdapter ses méthodes d’administration système et dedéveloppement à un environnement cloud

3 . 2

OBJECTIFS DE LA FORMATION : OPENSTACKConnaitre le fonctionnement du projet OpenStack et sespossibilitésComprendre le fonctionnement de chacun des composantsd’OpenStackPouvoir faire les bons choix de configurationSavoir déployer manuellement un cloud OpenStack pourfournir du IaaSConnaitre les bonnes pratiques de déploiement d’OpenStackÊtre capable de déterminer l’origine d’une erreur dansOpenStackSavoir réagir face à un bug

3 . 3

PRÉ-REQUIS DE LA FORMATIONCompétences d’administration système Linux tel qu’Ubuntu

Gestion des paquetsManipulation de fichiers de configuration et de servicesLVM (Logical Volume Management) et systèmes defichiers

Notions :Virtualisation : KVM (Kernel-Based Virtual Machine), libvirtRéseau : iptables, namespacesSQL

Optionnel :À l’aise dans un environnement Python

3 . 4

LE CLOUD, VUE D'ENSEMBLE

4 . 1

DÉFINITION FORMELLE

4 . 2

CARACTÉRISTIQUESFournir un (des) service(s)...

Self serviceÀ travers le réseauMutualisation desressourcesÉlasticité rapideMesurabilité

Inspiré de la définition du NISThttps://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/SP/nistspecialpublication800-

145.pdf

4 . 3

SELF SERVICEL'utilisateur accède directement au servicePas d'intermédiaire humainRéponses immédiatesCatalogue de services permettant leurdécouverte

4 . 4

À TRAVERS LE RÉSEAUL'utilisateur accède au service à travers le réseauLe fournisseur du service est distant du consommateurRéseau = internet ou pasUtilisation de protocoles réseaux standards (typiquement :HTTP)

4 . 5

MUTUALISATION DES RESSOURCESUn cloud propose ses services à de multiplesutilisateurs/organisations (multi-tenant)Tenant ou projet : isolation logique des ressourcesLes ressources sont disponibles en grandes quantités(considérées illimitées)Le taux d'occupation du cloud n'est pas visibleLa localisation précise des ressources n'est pas visible

4 . 6

ÉLASTICITÉ RAPIDEProvisionning et suppression des ressources quasiinstantanéPermet le scaling (passage à l'échelle)Possibilité d'automatiser ces actions de scalingVirtuellement pas de limite à cette élasticité

4 . 7

MESURABILITÉL'utilisation des ressources cloud est monitorée par lefournisseurLe fournisseur peut gérer son capacity planning et safacturation à partir de ces informationsL'utilisateur est ainsi facturé en fonction de son usage précisdes ressourcesL'utilisateur peut tirer parti de ces informations

4 . 8

MODÈLESOn distingue :

modèles de service : IaaS, PaaS, SaaSmodèles de déploiement : public, privé,hybride

4 . 9

IAASInfrastructure as a ServiceInfrastructure :Compute (calcul)Storage (stockage)Network (réseau)Utilisateurs cibles : administrateurs (système, stockage,réseau)

4 . 10

PAASPlatform as a ServiceDésigne deux concepts :Environnement permettant de développer/déployer uneapplication (spécifique à un langage/framework - exemple :Python/Django)Ressources plus haut niveau que l'infrastructure, exemple :BDDUtilisateurs cibles : développeurs d'application

4 . 11

SAASSoftware as a ServiceUtilisateurs cibles : utilisateurs finauxNe pas confondre avec la définition économique duSaaS

4 . 12

QUELQUECHOSE AS A SERVICE ?Load balancing as a Service (Infra)Database as a Service (Platform)MonApplication as a Service(Software)etc.

4 . 13

LES MODÈLES DE SERVICE EN UN SCHÉMA

IaaS - PaaS - SaaS (source : Wikipedia)

4 . 14

CLOUD PUBLIC OU PRIVÉ ?À qui s'adresse le cloud ?

Public : tout le monde, disponible sur internetPrivé : à une organisation, disponible sur son réseau

4 . 15

CLOUD HYBRIDEUtilisation mixte de multiples clouds privés et/ou publicsConcept séduisant mais mise en œuvre a priori difficileCertains cas d'usages s'y prêtent très bienIntégration continue (CI)MotivationsÉviter le lock-inDébordement (cloud bursting)

4 . 16

L'INSTANT VIRTUALISATIONMise au point.

La virtualisation est une technologie permettantd'implémenter la fonction computeUn cloud fournissant du compute peut utiliser lavirtualisationMais peut également utiliser :Du bare-metalDes containers (système)

4 . 17

LES APIS, LA CLÉ DU CLOUDRappel : API pour Application Programming InterfaceAu sens logiciel : Interface permettant à un logiciel d’utiliserune bibliothèqueAu sens cloud : Interface permettant à un logiciel d’utiliser unservice (XaaS)Interface de programmation (via le réseau, souvent HTTP)Frontière explicite entre le fournisseur (provider) etl'utilisateur (user)Définit la manière dont l'utilisateur communique avec lecloud pour gérer ses ressourcesGérer : CRUD (Create, Read, Update, Delete)

4 . 18

API RESTUne ressource == une URI (Uniform Resource Identifier)Utilisation des verbes HTTP pour caractériser les opérations(CRUD)GETPOSTPUTDELETEUtilisation des codes de retour HTTPReprésentation des ressources dans le corps des réponsesHTTP

4 . 19

REST - EXEMPLESGET http://endpoint/volumes/GET http://endpoint/volumes/?size=10POST http://endpoint/volumes/DELETE http://endpoint/volumes/xyz

4 . 20

EXEMPLE CONCRETGET /v2.0/networks/d32019d3-bc6e-4319-9c1d-6722fc136a22{ "network":{ "status":"ACTIVE", "subnets":[ "54d6f61d-db07-451c-9ab3-b9609b6b6f0b" ], "name":"private-network", "provider:physical_network":null, "admin_state_up":true, "tenant_id":"4fd44f30292945e481c7b8a0c8908869", "provider:network_type":"local", "router:external":true, "shared":true, "id":"d32019d3-bc6e-4319-9c1d-6722fc136a22", "provider:segmentation_id":null }}

4 . 21

POURQUOI LE CLOUD ? CÔTÉ ÉCONOMIQUEAppréhender les ressources IT comme des services“fournisseur”Faire glisser le budget “investissement” (Capex) vers lebudget “fonctionnement” (Opex)Réduire les coûts en mutualisant les ressources, etéventuellement avec des économies d'échelleRéduire les délaisAligner les coûts sur la consommation réelle des ressources

4 . 22

POURQUOI LE CLOUD ? CÔTÉ TECHNIQUEAbstraire les couches basses (serveur, réseau, OS, stockage)S’affranchir de l’administration technique des ressources etservices (BDD, pare-feux, load-balancing, etc.)Concevoir des infrastructures scalables à la voléeAgir sur les ressources via des lignes de code et gérer lesinfrastructures “comme du code”

4 . 23

LE MARCHÉ

4 . 24

AMAZON WEB SERVICES (AWS), LE LEADER

AWS logoLancement en 2006À l'origine : services web "e-commerce" pourdéveloppeursPuis : d'autres services pour développeursEt enfin : services d'infrastructureRécemment, SaaS

4 . 25

ALTERNATIVES IAAS PUBLICS À AWSGoogle Cloud PlatformGoogle Cloud PlatformMicrosoft AzureMicrosoft AzureRackspaceDreamHostDigitalOceanEn France :Cloudwatt (Orange BusinessServices)Numergy (SFR)OVHIkoulaScalewayOutscale

4 . 26

FAIRE DU IAAS PRIVÉOpenStackOpenStackCloudStackEucalyptusOpenNebula

4 . 27

OPENSTACK EN QUELQUES MOTS

OpenStack logoNaissance en 2010Fondation OpenStack depuis 2012Écrit en Python et distribué sous licence Apache 2.0Soutien très large de l'industrie et contributions variées

4 . 28

EXEMPLES DE PAAS PUBLICAmazon Elastic Beanstalk( )Google App Engine ( )Heroku ( )

https://aws.amazon.com/fr/elasticbeanstalkhttps://cloud.google.com/appengine

https://www.heroku.com

4 . 29

SOLUTIONS DE PAAS PRIVÉCloud Foundry, Fondation ( )OpenShift, Red Hat ( )Solum, OpenStack ( )

https://www.cloudfoundry.orghttps://www.openshift.org

https://wiki.openstack.org/wiki/Solum

4 . 30

LES CONCEPTS INFRASTRUCTURE AS A SERVICE

4 . 31

LA BASEInfrastructure :ComputeStorageNetwork

4 . 32

RESSOURCES COMPUTEInstanceImageFlavor (gabarit)Paire de clé(SSH)

4 . 33

INSTANCEDédiée au computeDurée de vie typiquement courte, à considérer commeéphémèreNe doit pas stocker de données persistantesDisque racine non persistantBasée sur une image

4 . 34

IMAGE CLOUDImage disque contenant un OS déjà installéInstanciable à l'infiniSachant parler à l'API de metadata

4 . 35

API ... DE METADATAhttp://169.254.169.254Accessible depuis l'instanceFournit des informations relatives à l'instanceExpose les userdataL'outil cloud-init permet d'exploiter cetteAPI

4 . 36

FLAVOR (GABARIT)Instance type chez AWSDéfinit un modèle d’instance en termes de CPU, RAM, disque(racine), disque éphémèreLe disque éphémère a, comme le disque racine, l’avantaged’être souvent local donc rapide

4 . 37

PAIRE DE CLÉClé publique + clé privée SSHLe cloud manipule et stocke la clé publiqueCette clé publique est utilisée pour donner un accès SSH auxinstances

4 . 38

RESSOURCES RÉSEAU 1/2Réseau L2Port réseauRéseau L3RouteurIP flottanteGroupe de sécurité

4 . 39

RESSOURCES RÉSEAU 2/2Load Balancing as aServiceVPN as a ServiceFirewall as a Service

4 . 40

RESSOURCES STOCKAGELe cloud fournit deux types de stockage

BlockObjet

4 . 41

STOCKAGE BLOCKVolumesVolumes attachables à une instanceAccès à des raw devices type /dev/vdbPossibilité d’utiliser n’importe quel système de fichiersPossibilité d'utiliser du LVM, du chiffrement, etc.Compatible avec toutes les applications existantesNécessite de provisionner l'espace en définissant la taille duvolume

4 . 42

DU STOCKAGE PARTAGÉ ?Le stockage block n’est paspas une solution de stockage partagécomme NFSNFS se situe à une couche plus haute : système de fichiersUn volume est a priori connecté à une seule machine

4 . 43

"BOOT FROM VOLUME"Démarrer une instance avec un disque racine sur un volumevolume

Persistance des données du disqueracineSe rapproche du serveur classique

4 . 44

STOCKAGE OBJETAPI : faire du CRUD sur les donnéesPousser et retirer des objetsobjets dans un containercontainer/bucketPas de hiérarchie, pas de répertoires, pas de système defichiersAccès lecture/écriture uniquement par les APIsPas de provisioning nécessaireL’application doit être conçue pour tirer parti du stockageobjet

4 . 45

ORCHESTRATIONOrchestrer la création et la gestion des ressources dans lecloudDéfinition de l'architecture dans un templatetemplateLes ressources créées à partir du templatetemplate forment la stackstackIl existe également des outils d'orchestration (plutôt que desservices)

4 . 46

BONNES PRATIQUES D'UTILISATION

4 . 47

POURQUOI DES BONNES PRATIQUES ?Deux approches :

Ne pas évoluerRisquer de ne pas répondre aux attentesSe contenter d'un cas d'usage test & devAdapter ses pratiques au cloud pour en tirer parti pleinement

4 . 48

HAUTE DISPONIBILITÉ (HA)Le control plane (les APIs) du cloud est HALes ressources provisionnées ne le sont pasforcément

4 . 49

PET VS CATTLEComment considérer ses instances ?

PetCattle

4 . 50

INFRASTRUCTURE AS CODEAvec du code

Provisionner les ressources d'infrastructureConfigurer les dites ressources, notamment lesinstances

Le métier évolue : Infrastructure Developer

4 . 51

SCALING, PASSAGE À L'ÉCHELLEScale out plutôt que Scale upScale out : passage à l'échellehorizontalScale up : passage à l'échelle verticalAuto-scalingGéré par le cloudGéré par un composant extérieur

4 . 52

APPLICATIONS CLOUD READYStockent leurs données au bon endroitSont architecturées pour tolérer lespannesEtc.

Cf. https://12factor.net/

4 . 53

DERRIÈRE LE CLOUD

4 . 54

COMMENT IMPLÉMENTER UN SERVICE DE COMPUTEVirtualisationContainers(système)Bare metal

4 . 55

IMPLÉMENTATION DU STOCKAGE : (SOFTWARE DEFINEDSTORAGE) SDS

AttentionAttention : ne pas confondre avec le sujet block vs objet

Utilisation de commodity hardwarePas de RAID matérielLe logiciel est responsable de garantir les donnéesLes pannes matérielles sont prises en compte et géréesLe projet CephCeph et le composant OpenStack SwiftOpenStack Swiftimplémentent du SDS

Voir aussi ScalityScality

4 . 56

SDS - THÉORÈME CAP

Consistency - Availability - Partition tolerance

4 . 57

RÉCAPITULATIF VOCABULAIRE

4 . 58

NOTIONS ET VOCABULAIRE IAAS 1/4Identité et accès

Tenant/Projet (Project) : locataire du cloud, propriétairede ressources.Utilisateur (User) : compte autorisé à utiliser les APIOpenStack.Quota : contrôle l’utilisation des ressources (vcpu, ram, fip,security groups,...) dans un tenant.Catalogue (de services) : services disponibles etaccessibles via les API.Endpoint : URL permettant l’accès à une API. Un endpointpar service.

4 . 59

NOTIONS ET VOCABULAIRE IAAS 2/4Calcul/Serveurs (Compute)

Image : généralement, un OS bootable et “cloud ready”.Instance : forme dynamique d’une image.Type d’instance (flavor) : mensurations d’une instance(cpu, ram, capacité disque,...).Metadata et user data : informations gérées par le IaaS etmises à disposition de l’instance.Cloud-init, cloud-config : mécanismes permettant laconfiguration finale automatique d’une instance.

4 . 60

NOTIONS ET VOCABULAIRE IAAS 3/4Stockage (Storage)

Volume : disque virtuel accessible par les instances(stockage “block”).Conteneur (Container) : entités logiques pour le stockagede fichiers et accessibles via une URL (stockage “objet”).

Réseau et sécurité (Network, Security)Groupe de sécurité (Security groups) : ensemble de règlesde filtrage de flux appliqué à l’entrée des instances.Paire de clés (Keypairs) : clé privée + clé publiquepermettant les connexions aux instances via SSH.IP flottantes (Floating IP) : adresse IP allouée à la demandeet utilisée par les instances pour communiquer avec leréseau “externe”.

4 . 61

NOTIONS ET VOCABULAIRE IAAS 4/4Orchestration

Stack : ensemble des ressources IaaS utilisées par uneapplication.Template : fichier texte contenant la description d’unestack.

4 . 62

OPENSTACK : LE PROJET

5 . 1

TOUR D'HORIZON

5 . 2

VUE HAUT NIVEAU

Version simple

5 . 3

HISTORIQUEDémarrage en 2010Objectif : le Cloud Operating System libreFusion de deux projets de Rackspace (Storage) et de la NASA(Compute)Logiciel libre distribué sous licence Apache 2.0Naissance de la Fondation en 2012

5 . 4

MISSION STATEMENTTo produce a ubiquitous Open Source Cloud Computing platform that is easy to use, simple to implement, interoperable between deployments, works well at all scales, and meets the needs of users and operators of both public and private clouds.

5 . 5

LES RELEASESAustin (2010.1)Bexar (2011.1), Cactus (2011.2), Diablo (2011.3)Essex (2012.1), Folsom (2012.2)Grizzly (2013.1), Havana (2013.2)Icehouse (2014.1), Juno (2014.2)Kilo (2015.1), Liberty (2015.2)Mitaka (2016.1), Newton (2016.2)Ocata (2017.1), Pike (2017.2)Queens (2018.1), RockyRocky (2018.2)Stein (2019.1), Train (2019.2)Premier semestre 2020 : Ussuri

5 . 6

QUELQUES SOUTIENS/CONTRIBUTEURS ...Editeurs : Red Hat, Suse, Canonical, Vmware, ...Constructeurs : IBM, HP, Dell, ...Constructeurs/réseau : Juniper, Cisco, ...Constructeurs/stockage : NetApp, Hitachi, ...En vrac : NASA, Rackspace, Yahoo, OVH, Citrix, SAP, ...GoogleGoogle ! (depuis juillet 2015)

https://www.openstack.org/foundation/companies/

5 . 7

... ET UTILISATEURSTous les contributeurs précédemment citésEn France : CloudwattCloudwatt et NumergyNumergyWikimediaCERNPaypalComcastBMWEtc. Sans compter les implémentations confidentielles

https://www.openstack.org/user-stories/

5 . 8

LES DIFFÉRENTS SOUS-PROJETS

OpenStack Compute - NovaOpenStack (Object) Storage - SwiftOpenStack Block Storage - CinderOpenStack Networking - NeutronOpenStack Image Service - GlanceOpenStack Identity Service -KeystoneOpenStack Dashboard - HorizonOpenStack Telemetry - CeilometerOpenStack Orchestration - Heat

https://www.openstack.org/software/project-navigator/

5 . 9

LES DIFFÉRENTS SOUS-PROJETS (2)

Mais aussi :Bare metal (Ironic)Queue service (Zaqar)Database Service (Trove)Data processing (Sahara)DNS service (Designate)Shared File Systems (Manila)Key management (Barbican)Container (Magnum)

AutresLes clients CLI et bibliothèquesLes outils de déploiement d'OpenStackLes bibliothèques utilisées par OpenStackLes outils utilisés pour développerOpenStack 5 . 10

APISChaque projet supporte son API OpenStackCertains projets supportent l'API AWS équivalente (Nova/EC2,Swift/S3)

5 . 11

LES 4 OPENSOpen SourceOpen DesignOpen DevelopmentOpen Community

https://governance.openstack.org/tc/reference/opens.html

https://www.openstack.org/four-opens/

5 . 12

LA FONDATION OPENSTACKEntité de gouvernance principale et représentation juridiquedu projetLes membres du board sont issus des entreprises sponsors etélus par les membres individuelsTout le monde peut devenir membre individuel(gratuitement)Ressources humaines : marketing, événementiel, releasemanagement, quelques développeurs (principalement surl’infrastructure)600 organisations à travers le monde80000 membres individuels dans 170 pays

5 . 13

LA FONDATION OPENSTACK

Les principales entités de la Fondation

5 . 14

OPEN INFRASTRUCTURERécemment, la Fondation OpenStack s'élargit à l'OpenOpenInfrastructureInfrastructureAu-delà d'OpenStack, nouveaux projets chapeautés :

Kata ContainersZuulAirshipStarlingX

5 . 15

RESSOURCESAnnonces (nouvelles versions, avis de sécurité) :

Portail documentation : API/SDK : Gouvernance du projet : Versions : Support :

openstack-discuss@lists.openstack.org#openstack@Freenode

openstack-announce@lists.openstack.org

https://docs.openstack.org/https://developer.openstack.org/

https://governance.openstack.org/https://releases.openstack.org/

https://ask.openstack.org/

5 . 16

RESSOURCESActualités :

Blog officiel : Planet : Superuser :

Ressources commerciales : entre autres

Job board :

https://www.openstack.org/blog/http://planet.openstack.org/

http://superuser.openstack.org/

https://www.openstack.org/marketplace/https://www.openstack.org/community/jobs/

5 . 17

USER SURVEYSondage réalisé régulièrement par la Fondation (tous les 6mois)Auprès des déployeurs et utilisateursDonnées exploitables : https://www.openstack.org/analytics

5 . 18

CERTIFICATION CERTIFIED OPENSTACK ADMINISTRATOR (COA)

La seule certification :Validée par la Fondation OpenStackNon liée à une entreprise particulière

Contenu :Essentiellement orientée utilisateur de cloud OpenStack

Aspects pratiques :Examen pratique, passage à distance, durée : 2,5 heuresCoût : $300 (deux passages possibles)

Ressources

Tips : Handbook : Exercices (non-officiels) :

https://www.openstack.org/coa/requirements/

https://www.openstack.org/coa/https://www.openstack.org/coa/tips/

http://www.openstack.org/coa/handbook

https://github.com/AJNOURI/COA 5 . 19

RESSOURCES - COMMUNAUTÉ FRANCOPHONE ET ASSOCIATION

Logo OpenStack-fr -

Meetups : Paris, Lyon, Toulouse, Montréal, etc.OpenStack Days France (Paris) :

Présence à des événements tels que Paris Open SourceSummitCanaux de communication :

openstack-fr@lists.openstack.org#openstack-fr@Freenode

https://openstack.fr/ https://asso.openstack.fr/

https://openstackdayfrance.fr/

5 . 20

UTILISER OPENSTACK

6 . 1

LE PRINCIPEToutes les fonctionnalités sont accessibles par l’APILes clients (y compris Horizon) utilisent l’APIDes crédentials sont nécessaires, avec l'API OpenStack:utilisateurmot de passeprojet (tenant)domaine

6 . 2

LES APIS OPENSTACKUne API par service OpenStackVersionnée, la rétro-compatibilité est assuréeLe corps des requêtes et réponses est formatté avecJSONArchitecture RESTLes ressources gérées sont spécifiques à un projet

https://developer.openstack.org/#api

6 . 3

ACCÈS AUX APISDirect, en HTTP, via des outils comme curlAvec une bibliothèqueLes implémentations officielles en PythonOpenStackSDKD’autres implémentations, y compris pour d’autres langages(exemple : jclouds)Shade (bibliothèque Python incluant la business logic)Avec les outils officiels en ligne de commandeAvec HorizonAu travers d'outils tiers, plus haut niveau (exemple :Terraform)

6 . 4

CLIENTS OFFICIELSOpenStack fournit des clients officielsHistoriquement : python-PROJETclient (bibliothèquePython et CLI)Aujourd'hui : openstackclient (CLI)Outils CLIL’authentification se fait en passant les crédentials parparamètres, variables d’environnement ou fichier deconfigurationL’option --debug affiche la communication HTTP

6 . 5

OPENSTACK CLIENTClient CLI unifiéCommandes du typeopenstack <ressource> <action> (shell interactifdisponible)Vise à remplacer les clients CLI spécifiquesPermet une expérience utilisateur plus homogèneFichier de configuration clouds.yaml

https://docs.openstack.org/python-openstackclient/latest/configuration/index.html#configuration-

files

6 . 6

KEYSTONE : AUTHENTIFICATION, AUTORISATION ET CATALOGUEDE SERVICES

6 . 7

PRINCIPESKeystone est responsable de l'authentification, l'autorisation et

le catalogue de services.

L'utilisateur standard s'authentifie auprès de KeystoneL'administrateur intéragit régulièrement avec Keystone

6 . 8

APIAPI v3 : port 5000Gère :UtilisateursUtilisateurs, groupesgroupesProjetsProjets (tenants)RôlesRôles (lien entre utilisateur et projet)DomainesDomainesServicesServices et endpointsendpoints (catalogue de services)Fournit :TokensTokens (jetons d'authentification)

6 . 9

CATALOGUE DE SERVICESPour chaque service, plusieurs endpoints sont possibles enfonction de :la régionle type d'interface (public, internal, admin)

6 . 10

SCÉNARIO D’UTILISATION TYPIQUE

Interactions avec Keystone

6 . 11

NOVA : COMPUTE

6 . 12

PRINCIPESGère principalement les instancesinstancesLes instances sont créées à partir des images fournies parGlanceLes interfaces réseaux des instances sont associées à desports NeutronDu stockage block peut être fourni aux instances par Cinder

6 . 13

PROPRIÉTÉS D’UNE INSTANCEÉphémère, a priori non hautement disponibleDéfinie par une flavorConstruite à partir d’une imageOptionnel : attachement de volumesOptionnel : boot depuis un volumeOptionnel : une clé SSH publiqueOptionnel : des ports réseaux

6 . 14

APIRessources gérées :

InstancesInstancesFlavorsFlavors (types d’instance)KeypairsKeypairs : ressource propre à l'utilisateur (et non propre auprojet)

6 . 15

ACTIONS SUR LES INSTANCESReboot / shutdownSnapshotLecture des logsAccès VNCRedimensionnementMigration (admin)

6 . 16

GLANCE : REGISTRE D'IMAGES

6 . 17

PRINCIPESRegistre d'images et de snapshotsPropriétés sur les images

6 . 18

APIAPI v2 : version courante, gère images etsnapshotsAPI artifacts : version future, plus généraliste

6 . 19

TYPES D’IMAGESGlance supporte un large éventail de types d’images, limité par

le support de la technologie sous-jacente à Nova

rawqcow2amivmdkiso

6 . 20

PROPRIÉTÉS DES IMAGES DANS GLANCEL’utilisateur peut définir un certain nombre de propriétés dont

certaines seront utilisées lors de l’instanciation

Type d’imageArchitectureDistributionVersion de ladistributionEspace disque minimumRAM minimum

6 . 21

PARTAGE DES IMAGESImage publique : accessible à tous les projetsPar défaut, seul l'administrateur peut rendre une imagepubliqueImage partagée : accessible à un ou plusieurs autre(s)projet(s)

6 . 22

TÉLÉCHARGER DES IMAGESLa plupart des OS fournissent des images régulièrement mises à

jour :

Ubuntu : Debian : CentOS :

https://cloud-images.ubuntu.com/https://cdimage.debian.org/cdimage/openstack/https://cloud.centos.org/centos/

6 . 23

NEUTRON : RÉSEAU

6 . 24

APIL’API permet notamment de manipuler ces ressources :

Réseau (network) : niveau 2Sous-réseau (subnet) : niveau 3Port : attachable à une interface sur une instance, un load-balancer, etc.RouteurIP flottante, groupe de sécurité

6 . 25

LES IP FLOTTANTESEn plus des fixed IPs portées par les instancesAllocation (réservation pour le projet) d'une IP depuis un poolAssociation d'une IP allouée à un port (d'une instance, parexemple)Non portées directement par les instances

6 . 26

LES GROUPES DE SÉCURITÉÉquivalent à un firewall devant chaque instanceUne instance peut être associée à un ou plusieurs groupes desécuritéGestion des accès en entrée et sortieRègles par protocole (TCP/UDP/ICMP) et par portCible une adresse IP, un réseau ou un autre groupe desécurité

6 . 27

FONCTIONNALITÉS SUPPLÉMENTAIRESOutre les fonctions réseau de base niveaux 2 et 3, Neutron peut

fournir d’autres services :

Load BalancingFirewall : diffère des groupes de sécuritéVPN : permet d’accéder à un réseau privé sans IPflottantesQoS

6 . 28

CINDER : STOCKAGE BLOCK

6 . 29

PRINCIPESFournit des volumes (stockage block) attachables auxinstancesGère différents types de volumeGère snapshots et backups de volumes

6 . 30

UTILISATIONVolume supplémentaire (et stockage persistant) sur uneinstanceBoot from volume : l’OS est sur le volumeFonctionnalité de backup vers un object store (Swift ou Ceph)

6 . 31

HEAT : ORCHESTRATION

6 . 32

GÉNÉRALITÉSHeat est la solution native OpenStack, service d'orchestrationHeat fournit une API de manipulation de stacksstacks à partir detemplatestemplatesUn template Heat suit le format HOT (Heat OrchestrationTemplate), basé sur YAML

6 . 33

UN TEMPLATE HEAT ORCHESTRATION TEMPLATE (HOT)parameters - resources - outputs

heat_template_version: 2013-05-23description: Simple template to deploy a single compute instanceresources:my_instance: type: OS::Nova::Server properties: key_name: my_key image: F18-x86_64-cfntools flavor: m1.small

6 . 34

CONSTRUIRE UN TEMPLATE À PARTIR D’EXISTANTMultiples projets en cours de développement

Flame (Cloudwatt)HOT builderMerlin

6 . 35

HORIZON : DASHBOARD WEB

6 . 36

PRINCIPESFournit une interface webUtilise les APIs existantes pour fournir une interfaceutilisateurLog in possible sans préciser un projet : Horizon détermine laliste des projets accessible

6 . 37

UTILISATIONUne interface par projet (possibilité de switcher)Catalogue de services accessibleTéléchargement d'un fichier de configurationclouds.yamlUne zone “admin” restreinte

6 . 38

ARCHITECTURES CLOUD-READY

7 . 1

CONCEVOIR UNE APPLICATION POUR LE CLOUD

7 . 2

12-FACTOR“The Twelve-Factor App”

Écrit par HerokuSuivre (tout) le code dans un VCSConfiguration

https://12factor.net/

7 . 3

ADAPTER OU PENSER SES APPLICATIONS “CLOUD READY” 1/3Cf. les design tenets du projet OpenStack et Twelve-Factor

Architecture distribuée plutôt quemonolithique

Facilite le passage à l’échelleLimite les domaines de failure

Couplage faible entre les composants

https://12factor.net/

7 . 4

ADAPTER OU PENSER SES APPLICATIONS “CLOUD READY” 2/3Bus de messages pour les communications inter-composantsStateless : permet de multiplier les routes d’accès àl’applicationDynamicité : l’application doit s’adapter à sonenvironnement et se reconfigurer lorsque nécessairePermettre le déploiement et l’exploitation par des outilsd’automatisation

7 . 5

ADAPTER OU PENSER SES APPLICATIONS “CLOUD READY” 3/3Limiter autant que possible les dépendances à du matériel oudu logiciel spécifique qui pourrait ne pas fonctionner dans uncloudTolérance aux pannes (fault tolerance) intégréeNe pas stocker les données en local, mais plutôt :

Base de donnéesStockage objet

Utiliser des outils standards de journalisation

7 . 6

MODULAIREMultiples composants de tailleraisonnablePhilosophie UnixCouplage faible et interface documentée

7 . 7

PASSAGE À L’ÉCHELLEVertical vs HorizontalScale up vs Scale outPlusieurs petites instances plutôt qu’une grosse instance

7 . 8

STATEFUL VS STATELESSBeaucoup de stateful dans les applications legacyNécessite de partager l’information d’état lorsque plusieursworkersLe stateless élimine cette contrainte

7 . 9

TOLÉRANCE AUX PANNESL’infrastructure n’est pas hautement disponibleL’API d’infrastructure est hautement disponibleL’application doit anticiper et réagir auxpannes

7 . 10

STOCKAGE DES DONNÉESBase de données relationnellesBase de données NoSQLStockage blocStockage objetStockage éphémèreCache, temporaire

7 . 11

DESIGN TENETS D’OPENSTACK (EXEMPLE) 1/21. Scalability and elasticity are our main goals2. Any feature that limits our main goals must be optional3. Everything should be asynchronous. If you can’t do

something asynchronously, see #24. All required components must be horizontally scalable

7 . 12

DESIGN TENETS D’OPENSTACK (EXEMPLE) 2/25. Always use shared nothing architecture (SN) or sharding. If

you can’t Share nothing/shard, see #26. Distribute everything. Especially logic. Move logic to where

state naturally exists.7. Accept eventual consistency and use it where it is

appropriate.8. Test everything. We require tests with submitted code. (We

will help you if you need it)

https://wiki.openstack.org/wiki/BasicDesignTenets

7 . 13

CONCEVOIR UNE INFRASTRUCTURE POUR LE CLOUD

7 . 14

AUTOMATISATIONAutomatiser la gestion de l’infrastructure :indispensableCréation des ressourcesConfiguration des ressources

7 . 15

INFRASTRUCTURE AS CODETravailler comme un développeurDécrire son infrastructure sous forme de code(Heat/Terraform, Ansible)Suivre les changements dans un VCS (git)Mettre en place de la revue de codeUtiliser des mécanismes de testsExploiter des systèmes d'intégration et déploiement continue

7 . 16

BESOIN D’ORCHESTRATIONManager tous les types de ressources par un pointd’entréeDescription de l’infrastructure dans un fichier (template)Heat (intégré à OpenStack), Terraform

7 . 17

TESTS ET INTÉGRATION CONTINUEStyle de codeValidation de la syntaxeTests unitairesTests d'intégrationTests de déploiement complet

7 . 18

TOLÉRANCE AUX PANNESTirer parti des capacités de l'applicationNe pas tenter de rendre l'infrastructure computeHA

7 . 19

AUTOSCALING GROUPGroupe d’instances similairesNombre variable d’instancesScaling automatique en fonction de métriquesPermet le passage à l'échelle horizontal

7 . 20

MONITORINGPrendre en compte le cycle de vie des instances : DOWN !=ALERTMonitorer le service plus que le serveur

7 . 21

BACKUPÊtre capable de recréer ses instances (et le reste de soninfrastructure)Données (applicatives, logs) : block, objet

7 . 22

COMMENT GÉRER SES IMAGES ?Utilisation d’images génériques et personnalisation àl’instanciationCréation d’images plus ou moins personnalisées :

Modification à froid : libguestfs, virt-builder, virt-sysprepModification au travers d'une instance : automatisationpossible avec PackerConstruction from scratch : diskimage-builder (TripleO)Construction from scratch avec des outils spécifiques auxdistributions (openstack-debian-images pour Debian)

7 . 23

CONCLUSION

8 . 1

POUR CONCLURELe cloud révolutionne l’ITOpenStack est le projet libre phare sur la partie IaaSL’utilisation d’un cloud IaaS implique des changements depratiqueLes métiers d’architecture logicielle et infra évoluent

8 . 2