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La nostra infrastruttura di produzione
Un’esperienza concreta in un contesto di produzione
Filippo Bosi
fbosi
@imolainformatica.it
Vincenzo Laudizio
vlaudizio
@imolainformatica.it
Gabriele Morlini
gmorlini
@imolainformatica.it
2
Situazione precedente
• Quantitàconsiderevoledi risorse non dedicateai servizi
• Staticitàdell’infrastruttura
• Backup voluminosi
• Non riproducibilità
• Dilatazionedei tempi
• Attivitàmanuali
Produzione
Imola
Enterprise Management
Tools
Virtualization Layer
VM
Servizio X
VM
Servizio Y
...
VM
Servizio Z
VM
Reverse Proxy
Limiti:
3
Attività ed Obiettivi
Outsourcing dell’infrastruttura di
produzione
• Presidio 24/7
• Affidabilità
• Prestazioni
• Sicurezza
Transitorio senza soluzione di
continuità
Abbattimento dei costi di esercizio
Svecchiamento Tecnologico
Indipendenza dal fornitore
dell’infrastruttura
• Cloud first
Opensource
Disaster Recovery
Backup in-house
4
Svecchiamento Tecnologico
Problematiche riscontrate:
• Eterogeneità delle VM e vincoli
• Mismatch tra l’installato e le immagini
pubbliche
• Migrazione dei dati
• Processo di rilascio
• Governo e monitoraggio
Migrazione a Container (N Stack tecnologici differenti):
• Estendibilità & Versionamento
• Più efficienti rispetto VM
• Maggiore densità
• Flessibilità & Elasticità
5
Principi
• Stack isolati ed Autocontenuti → Suddivisione netta programma da dati (stato)
• Upgrade di versione automatici → Vincoli su Applicazione e Processo
• Affidabilitàe DR dei servizi piuttosto che ridondanza → Facile replicare ambiente
Terminologia:
Stack → insieme di componenti che
permettono erogazione servizio
Stato:
• Parametri di configurazione delle
Componenti
• Dati dell'applicazione
➢ Unico per stack (e ambiente)
Vincoli:
▪ Applicazione in grado di aggiornare la
propria base dati in maniera automatica
▪ Processo (Sistema) in grado di gestire
eventuali cambi di configurazione:
▪ Immagini parametriche
▪ Inclusione automatismi
▪ Possibilità di fare cloni e snapshot
6
Gestione e Orchestrazione
Perchè Rancher:
• Effort minimo per definizione di uno stack
(docker-compose)
• Semplifica:
• Gestione rete
• Accesso e monitoraggio container
• API Rest «pronte all’uso»
Orchestratore infrastrutturale
• Versione 1.6
Architettura Master-Slave
Concetti ed Astrazioni:
• environment:raggruppamenti di risorse
• service: unità di deploy -> un container
• stack: un gruppo di servizi ( tramite docker-
compose)
• catalog: repository di stack pronti all’uso
• gli application stacks
• gli infrastructure services
7
Definizione Stack – Docker Compose
Descrive:
▪ Versione servizi
▪ Dipendenze tra servizi
▪ Parametri di configurazione
servizi
▪ Legame Volumi (stato)dei servizi
e volumi su Host
https://docs.docker.com/compose/
Possibile utilizzo in Locale e Remoto (tramite Rancher)
Isolamento di rete fra stack applicativi distinti
Agent
docker-compose.yml
services:
tcp 80 tcp 5432
/var/opt/gitlab
Volumes
/etc/gitlab
postgres
gitlab
/var/lib/
postgresql/data
link
VM
Master
Datacenter
Imola
IaaS (X)
11
Gestione Stato
→ OpenZFS
• Creazione Snapshot
• Cloni da Snapshot
• Trasferimento di Snapshot
• Disaccoppiamentofra datasete
device
• Supporta crittografia
Esigenza:
• Ottimizzazione spazio disco
• File System Sicuro e Versatile
Agent
dev dev
...dataset dataset
zpool
/var/opt/gitlab
volumes:
/etc/gitlab
postgres
gitlab
/var/lib/
postgresql/data
link
Stack
ZFS
12
ZnapZend 1
• Tool per l’automazione di
procedure ZFS
• Creazione Snapshot
• Invio remoto
• Retention policy (locale &
remota)
Backup
Esigenza
Backup remoto
non invasivo
1 https://github.com/oetiker/znapzend
Agent dev dev
...dataset dataset
zpool
/var/opt/gitlab
volumes:
/etc/gitlab
postgres
gitlab
/var/lib/
postgresql/data
link
ZFS
VM
dev dev
...dataset dataset
zpool
ZFS
DataCenter
Imola
IaaS (X)
DataCenter
R&D Imola
dev dev
...dataset dataset
zpool
ZFS
•Intervallo di creazione Snapshot
•Destinazioni remote
•Retention policy (locale & remoto)
13
VM
Master
Datacenter
Imola
Agent
Stack
tcp 80
Volumes
postgres
redmine
link
IaaS (X)
rancher-compose rancher-compose
Agent
Stack
tcp 80
Volumes
postgres
redmine
link
docker-compose.yml
Versionamento
• Git (Codice)
• Registry Gitlab (Artefatti)
Build & Delivery Servizi
• Jenkins e Gitlab CI/CD (Automazione)
• Docker e Pipeline (Riproducibilità)
Build & Delivery Infrastrutturale
• Ansible (Riproducibilità)
Gestione Ambienti
• Outsourcing+ DR (Produzione)
• Imola/Outsoucing(Test)
• Locale (Sviluppo)
Processo & Servizi a supporto
14
Build & Delivery Infrastrutturale - Ansible
VM
VM
...
VM
IaaS (X) IaaS (Y)
DataCenter
Imola
Mgmt
Node
Playbooks
Host
Inventory
RANCHER
Agent
RANCHER
Agent
RANCHER
Master
RANCHER
Agent
RANCHER
Agent
RANCHER
Agent
Playbook Ansible per:
• Setup Docker-engine
• Setup e configurazione Rancher
• Ruoli
Limite: Prima configurazione manuale
✓ IaaS (Utenze/Chiavi per accesso ssh)
✓ Nodo di Gestione Ansible con visibilità di rete
totale
15
Esposizione su internet - Proxy
Reverse Proxy a Container
➢ Unico punto di accesso Internet per Nodo /
DataCenter / Region
➢ Terminatore SSL
+PLUS nel processo di Automazione
➢ Utilizzo di Rancher Active Proxy 1
• Reverse Proxy su base NGINX
• Analisi Dinamica dei Servizi per la
costruzione della tabella di routing
• Utilizzo delle label associate ai servizi per
indicare i virtual host
Agent
Stack
tcp 80 tcp 5432
link
Stack
tcp 443
Volumes
rap
/etc/nginx/certs
tcp 443
https://git.imolinfo.it
git.imolinfo.it
1 https://github.com/adi90x/rancher-active-proxy
16
Esposizione su internet – Sistema di nomi
CloudFlare DNS
➢ Esposizione di API per il governo
remoto del DNS
+PLUS nel processo di Automazione
➢ Utilizzo del Servizio CloudFlare DNS
fornito dal Catalog di Rancher1
• Analisi Dinamica dei Servizi per la
registrazione dei record su DNS
• Label dei Servizi
per indicare il dominio
1 https://github.com/rancher/community-catalog
Agent
Stack
tcp 80 tcp 5432
link
Stack
tcp 443
Volumes
rap
/etc/nginx/certs
tcp 443
git.imolinfo.it
https://git.imolinfo.it
«resolve»
git.imolinfo.it
81.208.42.178
«access»
Stack
«bind»
2
1 3
git.imolinfo.it :=81.208.42.178
17
Disaster Recovery
Allineamento tramite ZnapZend
Volumi allineati a ultimo snapshot
Switch DNS
Cloudflare
Agent dev dev
...dataset dataset
zpool
/var/opt/gitlab
volumes:
/etc/gitlab
postgres
gitlab
/var/lib/
postgresql/data
link
ZFS
Datacenter
ImolaIaaS (X)
VM
Agent
dev dev
...dataset dataset
zpool
/var/opt/gitlab
Volumes
/etc/gitlab
postgres
gitlab
/var/lib/
postgresql/data
link
Stack
ZFS
18
Monitoraggio
Risorse Servizi
http
Spazio
disco
Cpu … Alert Mail SMS …
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RANCHERAgent
Agent
...
RANCHERAgent
Agent
IaaS (X) IaaS (Y)
Datacenter
Imola
VM
Server
...
RANCHERAgent
Agent
VM
... ...
......
19
Migrazione
• Completare per tutti servizi esistenti
• Utilizzo diversi Datacenter
• Migrazione non invasiva del
Rancher Master
• Automazione configurazione di
rete
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• Gestione centralizzata log ed eventi
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• Centralizzazione configurazioni ZFS
• Block device distribuito e storage
distribuito
Sicurezza
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• Crittografia su ZFS
What’s Next
Grazie
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  • 1. La nostra infrastruttura di produzione Un’esperienza concreta in un contesto di produzione Filippo Bosi fbosi @imolainformatica.it Vincenzo Laudizio vlaudizio @imolainformatica.it Gabriele Morlini gmorlini @imolainformatica.it
  • 2. 2 Situazione precedente • Quantitàconsiderevoledi risorse non dedicateai servizi • Staticitàdell’infrastruttura • Backup voluminosi • Non riproducibilità • Dilatazionedei tempi • Attivitàmanuali Produzione Imola Enterprise Management Tools Virtualization Layer VM Servizio X VM Servizio Y ... VM Servizio Z VM Reverse Proxy Limiti:
  • 3. 3 Attività ed Obiettivi Outsourcing dell’infrastruttura di produzione • Presidio 24/7 • Affidabilità • Prestazioni • Sicurezza Transitorio senza soluzione di continuità Abbattimento dei costi di esercizio Svecchiamento Tecnologico Indipendenza dal fornitore dell’infrastruttura • Cloud first Opensource Disaster Recovery Backup in-house
  • 4. 4 Svecchiamento Tecnologico Problematiche riscontrate: • Eterogeneità delle VM e vincoli • Mismatch tra l’installato e le immagini pubbliche • Migrazione dei dati • Processo di rilascio • Governo e monitoraggio Migrazione a Container (N Stack tecnologici differenti): • Estendibilità & Versionamento • Più efficienti rispetto VM • Maggiore densità • Flessibilità & Elasticità
  • 5. 5 Principi • Stack isolati ed Autocontenuti → Suddivisione netta programma da dati (stato) • Upgrade di versione automatici → Vincoli su Applicazione e Processo • Affidabilitàe DR dei servizi piuttosto che ridondanza → Facile replicare ambiente Terminologia: Stack → insieme di componenti che permettono erogazione servizio Stato: • Parametri di configurazione delle Componenti • Dati dell'applicazione ➢ Unico per stack (e ambiente) Vincoli: ▪ Applicazione in grado di aggiornare la propria base dati in maniera automatica ▪ Processo (Sistema) in grado di gestire eventuali cambi di configurazione: ▪ Immagini parametriche ▪ Inclusione automatismi ▪ Possibilità di fare cloni e snapshot
  • 6. 6 Gestione e Orchestrazione Perchè Rancher: • Effort minimo per definizione di uno stack (docker-compose) • Semplifica: • Gestione rete • Accesso e monitoraggio container • API Rest «pronte all’uso» Orchestratore infrastrutturale • Versione 1.6 Architettura Master-Slave Concetti ed Astrazioni: • environment:raggruppamenti di risorse • service: unità di deploy -> un container • stack: un gruppo di servizi ( tramite docker- compose) • catalog: repository di stack pronti all’uso • gli application stacks • gli infrastructure services
  • 7. 7 Definizione Stack – Docker Compose Descrive: ▪ Versione servizi ▪ Dipendenze tra servizi ▪ Parametri di configurazione servizi ▪ Legame Volumi (stato)dei servizi e volumi su Host https://docs.docker.com/compose/ Possibile utilizzo in Locale e Remoto (tramite Rancher) Isolamento di rete fra stack applicativi distinti Agent docker-compose.yml services: tcp 80 tcp 5432 /var/opt/gitlab Volumes /etc/gitlab postgres gitlab /var/lib/ postgresql/data link VM Master Datacenter Imola IaaS (X)
  • 8. 11 Gestione Stato → OpenZFS • Creazione Snapshot • Cloni da Snapshot • Trasferimento di Snapshot • Disaccoppiamentofra datasete device • Supporta crittografia Esigenza: • Ottimizzazione spazio disco • File System Sicuro e Versatile Agent dev dev ...dataset dataset zpool /var/opt/gitlab volumes: /etc/gitlab postgres gitlab /var/lib/ postgresql/data link Stack ZFS
  • 9. 12 ZnapZend 1 • Tool per l’automazione di procedure ZFS • Creazione Snapshot • Invio remoto • Retention policy (locale & remota) Backup Esigenza Backup remoto non invasivo 1 https://github.com/oetiker/znapzend Agent dev dev ...dataset dataset zpool /var/opt/gitlab volumes: /etc/gitlab postgres gitlab /var/lib/ postgresql/data link ZFS VM dev dev ...dataset dataset zpool ZFS DataCenter Imola IaaS (X) DataCenter R&D Imola dev dev ...dataset dataset zpool ZFS •Intervallo di creazione Snapshot •Destinazioni remote •Retention policy (locale & remoto)
  • 10. 13 VM Master Datacenter Imola Agent Stack tcp 80 Volumes postgres redmine link IaaS (X) rancher-compose rancher-compose Agent Stack tcp 80 Volumes postgres redmine link docker-compose.yml Versionamento • Git (Codice) • Registry Gitlab (Artefatti) Build & Delivery Servizi • Jenkins e Gitlab CI/CD (Automazione) • Docker e Pipeline (Riproducibilità) Build & Delivery Infrastrutturale • Ansible (Riproducibilità) Gestione Ambienti • Outsourcing+ DR (Produzione) • Imola/Outsoucing(Test) • Locale (Sviluppo) Processo & Servizi a supporto
  • 11. 14 Build & Delivery Infrastrutturale - Ansible VM VM ... VM IaaS (X) IaaS (Y) DataCenter Imola Mgmt Node Playbooks Host Inventory RANCHER Agent RANCHER Agent RANCHER Master RANCHER Agent RANCHER Agent RANCHER Agent Playbook Ansible per: • Setup Docker-engine • Setup e configurazione Rancher • Ruoli Limite: Prima configurazione manuale ✓ IaaS (Utenze/Chiavi per accesso ssh) ✓ Nodo di Gestione Ansible con visibilità di rete totale
  • 12. 15 Esposizione su internet - Proxy Reverse Proxy a Container ➢ Unico punto di accesso Internet per Nodo / DataCenter / Region ➢ Terminatore SSL +PLUS nel processo di Automazione ➢ Utilizzo di Rancher Active Proxy 1 • Reverse Proxy su base NGINX • Analisi Dinamica dei Servizi per la costruzione della tabella di routing • Utilizzo delle label associate ai servizi per indicare i virtual host Agent Stack tcp 80 tcp 5432 link Stack tcp 443 Volumes rap /etc/nginx/certs tcp 443 https://git.imolinfo.it git.imolinfo.it 1 https://github.com/adi90x/rancher-active-proxy
  • 13. 16 Esposizione su internet – Sistema di nomi CloudFlare DNS ➢ Esposizione di API per il governo remoto del DNS +PLUS nel processo di Automazione ➢ Utilizzo del Servizio CloudFlare DNS fornito dal Catalog di Rancher1 • Analisi Dinamica dei Servizi per la registrazione dei record su DNS • Label dei Servizi per indicare il dominio 1 https://github.com/rancher/community-catalog Agent Stack tcp 80 tcp 5432 link Stack tcp 443 Volumes rap /etc/nginx/certs tcp 443 git.imolinfo.it https://git.imolinfo.it «resolve» git.imolinfo.it 81.208.42.178 «access» Stack «bind» 2 1 3 git.imolinfo.it :=81.208.42.178
  • 14. 17 Disaster Recovery Allineamento tramite ZnapZend Volumi allineati a ultimo snapshot Switch DNS Cloudflare Agent dev dev ...dataset dataset zpool /var/opt/gitlab volumes: /etc/gitlab postgres gitlab /var/lib/ postgresql/data link ZFS Datacenter ImolaIaaS (X) VM Agent dev dev ...dataset dataset zpool /var/opt/gitlab Volumes /etc/gitlab postgres gitlab /var/lib/ postgresql/data link Stack ZFS
  • 15. 18 Monitoraggio Risorse Servizi http Spazio disco Cpu … Alert Mail SMS … ... RANCHERAgent Agent ... RANCHERAgent Agent IaaS (X) IaaS (Y) Datacenter Imola VM Server ... RANCHERAgent Agent VM ... ... ......
  • 16. 19 Migrazione • Completare per tutti servizi esistenti • Utilizzo diversi Datacenter • Migrazione non invasiva del Rancher Master • Automazione configurazione di rete Architettura • Gestione centralizzata log ed eventi • Test automatici dei servizi • Centralizzazione configurazioni ZFS • Block device distribuito e storage distribuito Sicurezza • Analisi di sicurezza proattiva • Crittografia su ZFS What’s Next
  • 18. www.twitter.com/imolinfo www.facebook.com/imolinfo www.linkedin.com/company/imola-informatica Imola Informatica S.P.A.· via Selice 66/a · Imola (BO) www.imolainformatica.it - blog.imolainformatica.it