OpenStack運用実践によるエンタープライズ適用に向けた課題と今後について～ベアメタルサービスの現状とDesign Summitでの討議状況～

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あきたけあいしま
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1 OpenStack 運用実践によるエンタープライズ適用に向けた課題と今後について ~ ベアメタルサービスの現状と Design Summit での討議状況 ~ 2015 年 7 月 13 日富士通株式会社椎名宏徳 0

2 本日のアジェンダ Ironic の概要説明ベアメタルサービスの現状と Design Summit での討議状況 1

3 Ironic の概要 2

4 ベアメタルサービスエンタープライズ適用に向けて必要な機能仮想化に適さないワークロードへの対応 I/O 負荷が高く性能要求の厳しいシステム ( データベースなど ) ベアメタルが必要仮想マシンとベアメタルの共通管理 OpenStack のベアメタルサービス :Ironic OpenStack Kiloで正式にリリース Kiloでの修正規模機能追加数 :24 件バグ修正数 :170 件ソース追加 : 約 27,000 行 3

5 OpenStack Ironic ベアメタルサービスを提供するコンポーネント利用者は VM 配備と共通の操作でベアメタル配備可能 Nova Request VM Nova Request baremetal Hypervisor Ironic deploy deploy VM VM VM 4

6 Ironic の構成 Nova ベアメタル配備の要求 Ironic Ironic API Neutron ネットワーク制御 Ironic Conductor Driver Glance イメージ取得ベアメタルの制御 5

7 ドライバ Ironic Conductor にベアメタルを制御するインタフェースを提供標準のドライバは IPMI を利用ハードベンダも固有のドライバを開発 ( 性能向上や追加機能のため ) irmc driver ( 富士通 ) ilo driver (HP) DRAC driver (Dell) etc... ベアメタル配備の方式 ( ドライバで実装 ) PXE ブート Ironic Python Agent Virtual media 機能による配備 6

8 システムの全体像コントローラノード Nova Neutron ノード = 物理サーバ Glance 管理ネットワークネットワークノード Neutron Agents コンピュートノード外部ネットワーク DHCP L3 Nova Ironic 利用者の通信用データネットワークベアメタルベアメタル BMC BMC OOBネットワーク BMC: Baseboard Management Controller 7 BMC での電源制御

9 Ironic のセットアップベアメタルを Ironic に登録使用するドライバ BMC の認証情報ベアメタルのスペック情報 (CPU 数メモリ量など ) MAC アドレスベアメタル用のフレーバを作成 ( 利用者はフレーバを選択してベアメタルの配備を要求 ) ベアメタル用のイメージを作成デプロイ用イメージ ( 配備時のみ利用 ) bm-deploy-kernel, bm-deploy-ramdisk ユーザ用イメージ user-image, user-image-vmlinuz, user-image-initrd 8

10 ベアメタル配備の流れ 1. Ironicがベアメタルの電源を入れる 2. ベアメタルがデプロイ用イメージを取得してブート 3. デプロイ用イメージにより iscsiをセットアップ 4. Ironicがユーザ用イメージをベアメタルにコピー 5. Ironicがベアメタルを再起動 6. ベアメタルがユーザ用イメージで起動 user OS image deployment image Ironic tftp dhcp IP address iscsi target Compute node Network node Power management 9

11 ベアメタルサービスの現状と Design Summit での討議状況 10

12 Design Summit について普段から IRC ミーティングで貢献を積んでいる開発者が次のリリースの大方針デザインなどを決定する場 10 以上のセッションが並列開催 1 セッションから 5 名 ~50 名の参加者座談会方式で自由に発言最前列の開発者が中心になって議論人気セッションでは PTL やコア開発者を捕まえられないセッションでのアジェンダ登録は事前に IRC ミーティングで議論して EtherPad に登録 11

13 Ironic-Neutron integration session の様子 12

14 ベアメタルの要件と Ironic の対応状況要件可否課題仮想マシンと同一 APIでの配備 OSプロビジョニング SAN Boot 構成 Cinderとの連携サーバ故障時の復旧ボリューム割り当てマルチテナント対応 Neutronとの連携仮想マシンとのネットワーク接続今回の発表の範囲 13

15 Design Summit での討議結果 Design Summit の目玉テーマの一つマルチテナント対応仮想マシンとのネットワーク接続新しいクロスプロジェクト Ironic-Neutron integration の立ち上げ実装方法の大枠について合意 14

16 実現する機能マルチテナント対応のためにはネットワークの分離が必要ベアメタルの場合物理スイッチの設定が必要物理スイッチ設定の自動化を行うマルチテナントスイッチ設定の自動化 VLAN100 VLAN200 スイッチ Tenant1 Tenant2 15

17 解決方法 2 種類の VLAN を利用配備用 VLAN 管理者が作成するNeutronネットワーク Ironicを接続するVLAN ベアメタルは配備時のみこのVLANに接続テナント用 VLAN テナント利用者が作成するNeutronネットワークベアメタルは配備後にこのVLANに接続配備の前後で 2 種類の VLAN を切り替える 16

18 物理スイッチの制御方法 Neutron のドライバで物理スイッチを制御スイッチポートの VLAN 設定を実施 Neutron の ML2 メカニズムドライバを実装する方針 Ironic Neutron VLAN 設定をリクエスト Ironic Conductor Neutron Server VLAN を設定 Neutron plugin (ML2 mechanism driver) 物理スイッチ 17

19 検討の過程 ( 案 1) 単純に VLAN でネットワークを分割配備するときにどのベアメタルも Ironic から OS イメージの取得が必要 VLAN100 VLAN200 スイッチ Ironic Tenant1 Ironic への接続が必要 Tenant2 18

20 検討の過程 ( 案 2) テナントごとに Ironic を配置 VLAN100 VLAN200 スイッチ Ironic Tenant1 Tenant2 Ironic 19

21 検討の過程 ( 案 2) テナントごとに Ironic 用のノードを用意するのは非現実的 Ironic Ironic Ironic 20

22 解決方式の概要 (1/4) ベアメタルを配備するときは配備用 VLAN を利用配備用 VLAN Untagged VLAN 100 Untagged VLAN 100 Switch Untagged VLAN 200 Ironic OS イメージのコピー ( 配備中 ) ( 配備済み ) Tenant 1 VLAN ID 100:Deployment 200:Tenant1 21

23 解決方式の概要 (2/4) 配備完了後に Ironic がベアメタルの VLAN 設定を変更 ( 配備用 VLAN からテナント用 VLAN へ ) VLAN ID を変更テナント用 VLAN Switch Untagged VLAN 100 Untagged VLAN 200 Untagged VLAN 200 Ironic Neutron ドライバ ( 配備済み ) ( 配備済み ) Tenant 1 VLAN ID 100:Deployment 200:Tenant1 22

24 解決方式の概要 (3/4) 別のテナントも配備用 VLAN を使ってベアメタルを配備可能 Switch Untagged VLAN 100 Untagged VLAN 100 Untagged VLAN 200 Untagged VLAN 200 Ironic ( 配備済み ) ( 配備済み ) Tenant 1 OS イメージのコピー VLAN ID 100:Deployment 200:Tenant1 ( 配備中 ) Tenant 2 300:Tenant2 23

25 解決方式の概要 (4/4) VLAN を切り替えることで Ironic が全テナントのベアメタルを配備可能 Switch Untagged VLAN 100 Untagged VLAN 300 Untagged VLAN 200 Untagged VLAN 300 Untagged VLAN 200 Ironic ( 配備済み ) テナント内で通信可能 ( 配備済み ) Tenant 1 VLAN ID 100:Deployment 200:Tenant1 300:Tenant2 ( 配備済み ) テナント内で通信可能 ( 配備済み ) Tenant 2 マルチテナント 24

26 配備の詳細 ( 準備 ) 管理者のオペレーション 1. Neutron ネットワークを作成 ( 配備用 VLAN) Neutron が DHCP サーバを作成 2. untagged VLAN を Ironic 用コンピュートノードが接続するスイッチポートに設定 2 untagged VLAN (deployment) trunk Data Network Switch Ironic tftp Compute node OOB Network dhcp (deploy) br-eth br-int 1 Network node BMC 25

27 配備の詳細 (1/6) 1. テナント利用者がネットワークを作成 ( テナント用 VLAN) Neutron が DHCP サーバを作成 2. テナント利用者がベアメタルの配備をリクエスト Data Network Switch untagged VLAN (deployment) trunk br-eth Ironic tftp dhcp (deploy) br-int dhcp (tenant) 1 Compute node Network node BMC OOB Network 26

28 配備の詳細 (2/6) 3. Ironic が配備用 VLAN の VLAN ID をベアメタルが接続しているスイッチポートに設定 4. Ironic がベアメタルの電源を ON Neutron Driver untagged VLAN (deployment) br-eth trunk 3 Data Network Switch untagged VLAN (deployment) Ironic Compute node tftp dhcp (deploy) br-int Network node dhcp (tenant) BMC OOB Network Power on 4 27

29 配備の詳細 (3/6) 5. ベアメタルが配備用 VLANのDHCPサーバからIPアドレスを取得 6. ベアメタルがデプロイ用イメージをtftpサーバから取得 Data Network Switch untagged VLAN (deployment) trunk 6 untagged VLAN (deployment) deployment image br-eth Ironic tftp Compute node OOB Network dhcp (deploy) br-int Network node dhcp (tenant) 5 BMC 28

30 配備の詳細 (4/6) 7. ベアメタルがデプロイ用イメージでブート後 iscsi ターゲットを用意し Ironic に通知 8. 通知を受けた Ironic がユーザ用 OS イメージをベアメタルにコピー Notification Data Network Switch untagged VLAN (deployment) trunk 7 untagged VLAN (deployment) 8 Ironic tftp Compute node OOB Network dhcp (deploy) br-eth br-int Network node dhcp (tenant) BMC iscsi target 29

31 配備の詳細 (5/6) 9. Ironic がテナント用 VLAN の ID をベアメタルが接続するスイッチポートに設定 10.Ironic がベアメタルを再起動 Neutron Driver untagged VLAN (deployment) br-eth trunk 9 Data Network Switch untagged VLAN (tenant) Ironic tftp Compute node OOB Network Reboot dhcp (deploy) br-int Network node dhcp (tenant) BMC 10 30

32 配備の詳細 (6/6) 11. 再起動後ベアメタルがテナント用 VLAN の DHCP サーバから IP アドレスを取得 12. テナント利用者がベアメタルを利用可能 Data Network Switch untagged VLAN (deployment) trunk untagged VLAN (tenant) br-eth Ironic tftp Compute node OOB Network dhcp (deploy) br-int Network node dhcp (tenant) 11 BMC 31

33 Liberty での取り組み専用 IRC で実装の詳細を討議し Liberty での実現に貢献 Ironic-Neutron IRC ミーティングで議論毎週月曜 16:00(UTC) / 25:00(JST) ドライバ実装のよい前例となることを目指してベンダ固有ドライバを開発中 Neutron の ML2 メカニズムドライバを開発中 neutron に RFE(Request For Enhancement) を発行 Ironic Neutron 実装詳細の議論 Ironic Conductor VLAN 設定をリクエスト Neutron Server ドライバの実装 VLAN を設定 Neutron plugin (ML2 mechanism driver) 物理スイッチ 32

34 M シリーズに向けて Ironic の機能強化に向けて Design Summit での課題の提案議論に貢献要件可否課題仮想マシンと同一 APIでの配備 OSプロビジョニング SAN Boot 構成 Cinderとの連携サーバ故障時の復旧ボリューム割り当てマルチテナント対応 Neutronとの連携仮想マシンとのネットワーク接続 33

「実践」OpenStack IRONIC

「実践」OpenStack IRONIC OpenStack Ironicによるベアメタルプロビジョニング 2015.01.28 OCPJ Engineering Workshop Creationline Inc. / OCDET 森優輝自己紹介森優輝クリエーションライン株式会社オープンクラウド実証実験タスクフォース (OCDET) 電気通信大学学部 2 年最近の出来事 Kindleで漫画を読むようになった 1-Click