CloudStack Overview@OSC2012Fukuoka

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オープンソースカンファレンス2012福岡での発表資料です。

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CloudStack Overview@OSC2012Fukuoka

  1. 1. CloudStack Overviewシトリックス・システムズ・ジャパン株式会社 システムズエンジニア 島崎 聡史 Twitter:@smzksts
  2. 2. 早速ですが、本日のまとめ •CloudStackは… •IaaS構築&管理用OSS •日本語UIが良くできてる☺ •導入実績が豊富☺ •自宅で試せる☺#osc12fk
  3. 3. クラウドの分類と主要なクラウド
  4. 4. そもそもクラウドとは? • コンピュータ資源/環境の利用/提供形態のひとつ •モノではなく"サービス"として •ネットワークを介して利用/提供 User Cloud Network#osc12fk
  5. 5. クラウドサービスのタイプと主要なベンダー • アプリケーションのサービス化 SaaS • Salesforce.com • アプリケーションプラットフォームのサービス化 PaaS • Windows Azure Platform • インフラのサービス化 IaaS • Amazon Web Services#osc12fk
  6. 6. Apache CloudStackとは • オープンソースのIaaS構築・管理ソフトウェア • 元はCloud.com社の商用プロダクト • Citrixが2011年7月にCloud.com社を 買収後、完全にオープンソース化 • Apache Software Foundationの Incubator Projectとして よりオープンな開発体制に移行 • 最新版:4.0.0-Incubatingを11月にリリース☺ http://incubator.apache.org/cloudstack/#osc12fk
  7. 7. FAQ:サーバ仮想化と(企業内)IaaSの違いは?• マルチハイパーバイザーᵒ 適材適所の選択が可能(コスト⇔機能・性能)ᵒ ハイパーバイザーの違いによる操作の差異を無くす• セルフサービスᵒ サーバ仮想化ソフトよりも簡単なユーザーインターフェースᵒ 管理者はサービスメニューやリソース割り当ての定義を行い、 操作はユーザーが自分で行う• マルチテナントᵒ テナント(利用者)間のセキュリティを確保する仕組みを備えるᵒ クラウドサービスに適したユーザー管理体系
  8. 8. Amazon のクラウドはどのように構築されているか Amazon e-Commerce Platform EC2 API Amazon Proprietary Orchestration Software Open Source Xen Hypervisor Commodity Networking Block Storage Servers#osc12fk
  9. 9. Citrixのクラウドソリューションで Amazonスタイルのクラウド構築すると Amazon eCommerce Platform Citrix CloudPortal EC2 API Citrix CloudPlatform Amazon Proprietary Orchestration Software powerd by Apache CloudStack XenServerXen Hypervisor Open Source Hypervisor (or vSphere, (Hyper-V,) KVM, OracleVM) Networking Commodity Block Storage (NetScaler) Servers#osc12fk
  10. 10. 一般的なIaaS のアーキテクチャ ユーザインターフェース 開発者用API (OSS/BSS,監視, ID管理 , その他) 管理者 エンドユーザ コンソール AWS互換 CloudStack Native 統合オペレーション インテグレーション用 API アベイラビリティとセキュリティー イメージ・ライブラリ バックアップ ロードバランサー 冗長化 監視 アプリケーションカタログ ダイナミック・ワークロード管理 カスタム・テンプレート リソース管理 オペレーティングシステム、ISOs サーバ ストレージ ネットワーク 仮想化レイヤー サーバー ネットワーク ストレージ#osc12fk
  11. 11. 一般的なIaaS のアーキテクチャ ユーザインターフェース 開発者用API (OSS/BSS,監視, ID管理 , その他) Open 管理者 エンドユーザ コンソール Amazon カスタム Stack 統合オペレーション インテグレーション用 API アベイラビリティとセキュリティー イメージ・ライブラリィ ロードバラン バックアップ 冗長化 監視 サー アプリケーションカタログ ダイナミック・ワークロード管理 カスタム・テンプレート リソース管理 オペレーティングシステム、ISOs サーバ ストレージ ネットワーク 仮想化レイヤー サーバー ネットワーク ストレージ#osc12fk
  12. 12. CloudPlatformのインテグレーション エンドユーザポータル 課金システム ユーザディレクトリ CRM#osc12fk
  13. 13. CloudPlatformのインテグレーション エンドユーザポータル 課金システム ユーザディレクトリ CRM#osc12fk
  14. 14. パブリッククラウドとプライベートクラウド • パブリッククラウド • プライベートクラウド –サービスを利用 –システムを所有(オンプレミス) –圧倒的なスケーラビリティ –自社システムの規模に依存 –何ができるかは事業者依存 –何ができるかは自社次第 –サービスの基盤は –サービスの基盤は クラウド事業者による管理 自社による管理#osc12fk
  15. 15. (パブリック)クラウドによる企業内システムの変化 • 企業のシステムは所有から利用へ • カスタマイズ費用の削減 • メンテナンスからの解放 サーバ統合/集約の延長線上 • 付加価値 • スケーラブル • すぐに使える • すぐに止められる#osc12fk
  16. 16. パブリッククラウドの向き・不向き • 外部には置けないデータの存在 •機密事項、個人情報 • 課金体系 •良くも悪くも従量 • サービスレベル •XaaS部分はサービス事業者次第 •自社でコントロール可能なレイヤーでのカバーが必要#osc12fk
  17. 17. クラウドのタイプによる管理範囲の違い Private Cloud IaaS PaaS SaaS Applications Applications Applications Applications Data Data Data Data Runtime Runtime Runtime Runtime Middleware Middleware Middleware Middleware Operating System Operating System Operating System Operating System Virtualization Virtualization Virtualization Virtualization Servers Servers Servers Servers Storage Storage Storage Storage Networking Networking Networking Networking#osc12fk
  18. 18. パブリック&プライベート クラウドから ハイブリッドクラウドへ • パブリッククラウド • 前述の各種サービス • マルチテナント • サービスを「利用」 • プライベートクラウド • クラウドライクなサーバ仮想化環境 • セルフサービス • サービスを「所有」「構築」 • ハイブリッドクラウド • パブリックとプライベートの互換/連携#osc12fk
  19. 19. ハイブリッドクラウド 北海道大学 情報基盤センター Broker Cloud Private Cloud Public Cloud L2 Tunnel#osc12fk
  20. 20. Apache CloudStackとCitrix CloudPlatform
  21. 21. Apache CloudStackとCitrix CloudPlatform • CitrixはApache CloudStackを ベースとした商用製品である Citrix CloudPlatformを提供 • ソフトウェア • サポート • Citrix XenServerのライセンスをバンドル • FedoraとRHELの様な関係に • CloudStackには新しい機能を • CloudPlatformには安定性や ビジネスユーザーから強い要望のある機能を#osc12fk
  22. 22. 「第5回クラウドランキング」 (日経コンピュータ2012年10月9日号掲載)ベストブランドに選ばれました
  23. 23. Info-tech クラウド基盤ソフトウェアの評価 Citrix CloudPlatformが 最も高い評価を獲得 「Citrix CloudPlatformは、企業やサービス事業者 向けにとって、インフラ基盤上にクラウドを構築す る際の最適な製品である。 また、様々なオプションを提供し、マルチハード ウェア、マルチハイパーバイザーに対応できる。」 • CloudPlatformは多数の実績がある。 • Citrixは非常に強力なクラウド製品 ポートフォリオを持っている。 • 非常に使いやすいGUIだけでなく、 API、CLIも備えている。 • Amazon API 互換機能を提供している#osc12fk http://www.infotech.com/research/ss/it-vendor-landscape-cloud-management
  24. 24. シトリックスクラウド製品ポートフォリオ ハイブリッド プライベート パブリック CloudBridge クラウド クラウド クラウド NetScaler NetScaler ネットワークサービス CloudPortal Business Manager ビジネスサポート Citrix CloudPlatform CloudPlatform BUILD & OPERATE クラウド基盤 powered by Apache CloudStack XenServer KVM, vSphere, OracleVM 仮想化基盤 Servers Network Storage 物理基盤
  25. 25. エコシステムパートナー製品、技術、サービス Public Clouds Business Portals Migration&Monitoring Application Mgmt. y Management&Security PaaS Automation Compute Storage Network
  26. 26. Apache CloudStack &Citrix CloudPlatformの特徴
  27. 27. CloudStackの特徴(1/2) •リッチな多言語(英語、日本語、中国語)GUIが標準装備 –4.0.0-Incubatingではロシア語、フランス語、ポルトガル語も •クラウドインフラに必要な機能を完備 – マルチテナント(ユーザー管理、NW分割) – サービスオファリング(ITリソースのサービス化) • 計算リソース • メモリ • ネットワーク機能(LB、VPN、Firewall等) – スケーラブルなアーキテクチャ – クラウドに適したネットワーク設計 実用的なIaaSクラウドの •多数の導入実績 迅速な提供#osc12fk
  28. 28. CloudStackの特徴(2/2) 自宅で試せる! •Multi Hypervisor Support •オープンソース – KVM、XenServer、XCP – Apache License 2.0 (OSS) – VMware vSphere – ソースコード@ASF Git Repos – Oracle VM • https://git-wip- us.apache.org/repos/asf?p=incubator- •Guest OS Support cloudstack.git – 関連プロジェクト@GitHub – Windows, Linux • https://github.com/cloudstack •API Support •実装言語 – CloudStack API – Java – Amazon Web Services API 互換#osc12fk 高いオープン性
  29. 29. サービスオファリング • 仮想化したHWリソースを、 サービスメニューとして定義し、 利用者に提供 • コンピューティングオファリング • CPU個数、クロック周波数 • ディスクオファリング • 仮想マシンのディスク容量 • ネットワークオファリング • Firewall, Load Balancer, VPNなど#osc12fk
  30. 30. マルチテナント:ユーザー管理の単位 • Domain: • 最も大きいグループ単位 User 1 User 2 • 複数のSub domainを含めることができる User N User N • 例: プライベートクラウドとして利用する企業。 IaaS事業者が再販事業者に割り当てる単位 Account 1 Account 2 • Account: User 1 Project 1 User 2 • 独立したグループ単位 • 例: テナント(顧客企業)単位、もしくは社内組織 User N User N Account N Account N • User: • もっとも小さい単位=個人 Sub Domain 1 Sub Domain 2 • Project: Domain 1 • Accountを横断した、ユーザーのグループ#osc12fk
  31. 31. ユーザーインターフェイス
  32. 32. #osc12fk
  33. 33. #osc12fk
  34. 34. #osc12fk
  35. 35. #osc12fk
  36. 36. #osc12fk
  37. 37. #osc12fk
  38. 38. #osc12fk
  39. 39. #osc12fk
  40. 40. #osc12fk
  41. 41. #osc12fk
  42. 42. #osc12fk
  43. 43. #osc12fk
  44. 44. CloudStackのアーキテクチャと概念
  45. 45. ハイパーバイザーとの接続
  46. 46. CloudStackアーキテクチャ概要 管理サーバー セカンダリストレージ クラスター インスタンス ホスト プライマリストレージ 49#osc12fk
  47. 47. CloudStackのコンポーネント• CloudStack管理サーバー VMᵒ 管理機能やインスタンスのプロビジョニング機能の提供 Host• ホスト VMᵒ インスタンス等の展開先となるハイパーバイザー。 Host• プライマリストレージ Primaryᵒ インスタンス用のストレージ Storage• クラスター Clusterᵒ HostとPrimary Storageを組み合わせたグループ Secondary• ポッド Storage Clusterᵒ n個のクラスタを含む、同一管理ネットワークの範囲 CloudStack Pod• セカンダリストレージᵒ テンプレートや、スナップショット、ISO用のストレージ CloudStack Pod• ゾーンᵒ ポッドやセカンダリストレージを組み合わせた Zone 最大の管理単位
  48. 48. 拡張性に富む設計 ゾーン VMOps Pod VMOps Pod VMOps Pod CloudStack Pod CloudStack Pod CloudStack Pod CloudStack Pod
  49. 49. 構成例 – 小規模、検証環境 192.168.10.3 192.168.10.4 Management Server Primary Secondary Storage Storage NFS Server Public IP62.43.51.125 192.168.10.0/24Internet Layer-2 Router & Switch Firewall Hosts 192.168.10.10 to 192.168.10.13 (Computing Nodes)
  50. 50. 構成例 - 中規模、大規模環境 Layer-3 switches with firewall modulesLayer-2 switches Hosts (Computing Nodes) Management Server Cluster NFS NFS NFS Secondary Storage Primary Storage Pod 1 Primary Storage Pod 2 Secondary Primary Storage Servers Storage Servers NFS NFS NFS Secondary Storage Primary Storage Primary Storage 40
  51. 51. ストレージ • プライマリストレージ • インスタンスのディスク Host • クラスターごと必要なストレージ Host • NFS, iSCSI, FC, Local が利用可能 Primary Storage Cluster • セカンダリストレージ Pod • テンプレート、ISO、スナップショット • Zoneごとに必要なストレージ • NFS, OpenStack Swift が利用可能 Secondary Storage CloudStack System VM Zone • システムVMにより管理 Template#osc12fk
  52. 52. システムVMと仮想ルーター一部の管理系の処理を行うために、自動展開されるVM s-500-vm v-501-vm• セカンダリストレージVM • ZoneへのTemplateのアップロード • Zone間でのTemplateのコピー • Primary Storageへテンプレートのコピー • Snapshotのセカンダリストレージへのコピー• コンソールプロキシVM r-14-vm • ブラウザ埋め込み型コンソールを提供 • ユーザーのブラウザをVNCのポートへ接続• 仮想ルーター • 基本モード: IPアドレスアサイン、DNSの設定 • 拡張モード: DHCP, Firewall, LB, VPNを提供
  53. 53. ネットワーク:用途に合わせた2つの構成方法 •基本モード •拡張モード –VLAN不使用 –アカウントごとの仮想ルーター –セキュリティグループ –VLANによるアイソレーション (L3でのアイソレーション) –VPN, Load Balancing, Firewalls ※実体がホストのiptatalesによる分離のため セキュリティグループは –NetScaler MPX, VPX and SDX XenServerとKVMのみ有効 仮想ルーター#osc12fk
  54. 54. CloudStackを試してみよう 
  55. 55. ポイント • 最小で2台構成 •1台目:CloudStack管理サーバー 兼 NFSストレージ • CloudStack管理サーバー、MySQL、 NFS(プライマリストレージ、セカンダリストレージ) •2台目:ホスト(ハイパーバイザー) • CloudStack管理サーバーは物理/仮想マシンともに構成可能だが、 CloudStackによる管理対象のハイパーバイザーホスト上には 載せられない ※CloudStack管理対象になる際にホストがリフレッシュされるため#osc12fk
  56. 56. 日本語情報も充実☺ • http://support.citrix.com • Productsの中から CloudStackを選択 • 日本語ドキュメント • Choose Language→[日本語] • 活発なコミュニティ • CloudStackユーザ会 http://cloudstack.jp#osc12fk
  57. 57. もう少しだけDeepDiveするためのヒント
  58. 58. ログ• 管理サーバー:/var/log/cloud/management ディレクトリ ᵒ management-server.log • CloudStack管理サーバーの動作 • ホストとの通信状態や、インスタンスの生成、仮想ルーターの設定など ᵒ api-server.log • GUI操作時に内部で実行されたAPIコマンドのログ• ホスト(KVMの場合)/var/log/cloud/agent/ ᵒ agent.log • 管理サーバーとの接続情報
  59. 59. グローバル設定クラウド全体の詳細な挙動や制限値・しきい値の設定
  60. 60. グローバル設定の例たとえば…• ユーザーへの制限ᵒ max.account.user.vms :1アカウントが作成できるインスタンスの数ᵒ max.account.networks :1アカウントが作成できるネットワークの数• クラウドの挙動に関する設定ᵒ cluster.cpu.allocated.capacity.notificationthreshold :クラスター内のCPUの空きが少ないとみなして、アラートを行うしきい値(%)。ᵒ cluster.cpu.allocated.capacity.disablethreshold :クラスター内のCPUの空きが少ないとみなして、 そのクラスターへのインスタンス割り当てを無効にするしきい値(%)。ᵒ cpu.overprovisioning.factor :CPUのオーバープロビジョニングの倍率ᵒ storage.overprovisioning.factor :プライマリストレージの オーバープロビジョニングの倍率ᵒ enable.ec2.api :Amazon EC2 互換APIの有効化• 他多数…(300個くらい?)
  61. 61. リソースタグ 物理リソースとの紐づけ• ホストタグ、ストレージタグᵒ インスタンスを特定のホスト上や 特定のストレージ上で動作させたい時• 使用例…ᵒ インスタンス on フラッシュストレージ サービスを定義して顧客に提供ᵒ インスタンス on SATAストレージで 低価格なサービスを定義• ネットワークタグᵒ 各種トラフィックをどの物理NICで通信させるか定義
  62. 62. Citrix NetScaler連携• 機能追加モジュールとして利用(Basic Network) • Static NAT、Elastic IP、Elastic Load Balancing• 仮想ルーターの代替として(Advanced Network) • Load Balancing• VPX, MPX & SDX シリーズすべてに対応• Protocols: TCP、UDP、HTTP• アルゴリズム: ラウンドロビン、リーストコネクション、ランダム• セッション管理: 送信元アドレス, COOKIE• NetScaler VPX Expressというフリー版でも試せます(帯域制限あり)
  63. 63. CloudStackと連携可能な機能の一覧Feature Virtual Router NetScaler Juniper SRX F5 BigIPRemote Access VPN YES N/A YES N/AFirewall YES N/A YES N/ASource NAT YES N/A YES N/AStatic NAT YES YES YES N/ALoad Balancing YES YES N/A YESPort Forwarding YES N/A YES N/AElastic IP N/A YES N/A N/AElastic LB N/A YES N/A N/ADHCP/DNS/User Data YES N/A N/A N/A
  64. 64. ユーザー事例~多様な活用パターン~
  65. 65. CloudStackの利用事例:世界中で100以上の本番環境#osc12fk
  66. 66. IDCフロンティア クラウド(セルフタイプ) パブリッククラウドサービスの事例 • 国内で初めてCloudStackとCloudPortalを 採用した商用クラウド • リッチなインターフェースでポータルから仮想マシンや物理マシンの作成、 リソース監視、上限予算設定などの運用が可能 • クレジット決済でサインアップに5分、仮想マシンを5分で作成 • APIの公開により、クラウド管理サービスなどとも連携 • 日本品質SLA99.99%と東西マルチリージョン提供 • 仮想マシン稼働率、ネットワーク接続可用性の2つを保証 • 東日本(首都圏)・西日本(北九州)の複数拠点から提供地域の選択が可能<予定> • 広域サーバー負荷分散 • NetScalerがもつGSLB(Global Server Load Balancing)の機能を使用し、クラウドおよびデータセン ター間での負荷分散やバックアップサイトへの切り替えも可能 URL: http://www.idcf.jp/noah/#osc12fk http://www.idcf.jp/pressrelease/2011/20110512001.html
  67. 67. 北海道大学 情報基盤センター 国内最大級のアカデミッククラウドの事例 • 全国の大学、研究機関の活動を支援する情報環境に • ※平成23年11月よりサービス開始予定 • 日立のBladeSymphonyハイエンドモデル「BS2000」を採用 • 最新のIntel XeonプロセッサE7ファミリ、共有メモリ128GB、10GbEx2を有するスパコン並みの性能を有する演算ノ ード114台から構成 • 全体として4000コア、40TFlops以上、500TBの大容量ストレージ • 仮想化基盤ソフトウェア: Citrix XenServerを採用 • 管理運用コストの大幅な低減 • 消費電力 1/5 ~ 1/10程度まで削減 • クラウド管理ミドルウェア: CloudStackを採用 • ポータルから一元的にバーチャルマシンの申請、管理、運用を可能 • 提供サービス • 仮想サーバー、クラスタシステム、コンテンツマネジメントシステム、アプリケーションサービス、オンラインストレ ージサービス、ブログサービス等、研究者にとって必要となる各種サービスの提供#osc12fk Source, http://www.hucc.hokudai.ac.jp/gakusai_info.html
  68. 68. NTTコミュニケーションズ グローバルパブリッククラウドの事例 • 低価格なIaaSパブリッククラウド • 月額上限料金つき、従量課金制 • 豊富なAPI • Amazon互換を含む約150種類のAPI • グローバルなパブリッククラウド • 米データセンター (3/30) • 日本データセンター (6月) • 今後のロードマップ • トラフィックやCPUの使用率を監視 • オートスケール • CDN連携機能 • オブジェクトストレージベースのストレージ機能#osc12fk
  69. 69. SCSK - netXCloud ハイブリッドクラウドの事例 • CloudStackで構築したパブリッククラウドとプライベートクラウドアプライアンス(Cloud System Enabler)を同時リリース。異なるCloudStack環境を一元的に管理。 • データセンター、オンプレミス連携などインテグレータならではのエンタープライズクラウドサービスを 提供。 CloudPortal ア パブリッククラウド基盤サービス プ リ 企業向け/リソース共用型 ケ ー URL:http://www.netxcloud.jp/ シ ョ ン ・ “Cloud S E ystem nabler ” デ ー タ プライベートクラウドアプライアンス 連 リソース専有型 携 異なる環境をCloudPortalで 一元的に管理#osc12fk
  70. 70. Zynga (世界最大級のゲーム会社) ハイブリッドクラウドによるスケーラブルなWebシステム • パブリッククラウドからハイブリッドクラウドへ • 当初はAmazon EC2を使用 • 現在はプライベートクラウド(CloudStack+XenServer)と使い分け • プライベートクラウドではリソース消費が予測可能なシステムを稼働 (リリースして時間がたっているゲームや、プロトタイプ) • プライベートクラウドは2つのデータセンターで運用(東海岸、西海岸) • パブリッククラウド(AWS)とプライベートクラウドの両方を 1つのクラウド管理ソフトウェアで管理 • コンセプトからわずか6カ月で運用開始 • 30,000以上の物理サーバーで運用 • 22分で100の仮想サーバーを展開可能#osc12fk
  71. 71. SoftLayer - SoftLayer Private Clouds 完全プライベートなCloudStack環境の提供 • Amazon, Rackspaceに次ぐ米クラウドベンダー • 1つのCloudStack環境を1顧客が占有できるサービス#osc12fk http://www.softlayer.com/privateclouds
  72. 72. まとめ •CloudStackは… •IaaS構築&管理用OSS •日本語UIが良くできてる☺ •導入実績が豊富☺ •自宅で試せる☺#osc12fk
  73. 73. 本資料について • 本書に記載されている事柄は、予告なく変更されることがありますので、予めご了承ください。 • 本書は「無保証」で提供され、市場性、特定の目的に対する適合性、または第三者の権利を侵害しないこ とを含むいかなる明示または暗示保証は一切付与されません。Citrix Systems, Inc. (以下「Citrix」といい ます) は、本書に含まれる技術的または編集上の誤りと欠落について、また、本書の内容の実行および使用 に起因する直接的、付随的、二次的、およびその他のあらゆる損害について、Citrixがそのような損害の可 能性について事前に知らされていた場合でも、一切責任を負いません。 • 本書には著作権により保護されている情報が含まれています。内部での配布を除き、Citrix Systems, Inc. の事前の書面による許可なく、本書を、いかなる形式でも複写または複製することを禁じます。 • Citrix製品の限定保証については、各製品の付属文書をご覧ください。Citrixは、Citrix製品のみを保証し、 他社製品は一切保証いたしません。 • 本書に記載されているその他のすべての商品名は、該当する各社の商標または登録商標です。 • Copyright© 2012 Citrix Systems, Inc All rights reserved.#osc12fk
  74. 74. #osc12fk

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