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OpenStack Newton for Dummies – Introducción – Newton Networking for Dummies (II)

OpenStack Newton Networking for Dummies – Introducción – Decisiones de Networking (II)

Como pudimos ver en la primera entrega OpenStack está formado para varias componentes que interactúan entre si para ofrecer el resultado final de IaaS y lógicamente esto no sería posible sin la correcta gestión del networking.

Las consideraciones acerca del networking en una plataforma cloud tan potente (y compleja) como OpenStacj pueden ser muchas, pero en este punto nos limitaremos a decidir entre el tipo de despliegue que realizaremos, siendo las opciones:

 

  • Network Provider
  • Self Service Network

 

La opción de Netowrk provider es la más sencilla de todas y básicamente trabajara a nivel 2 (Layer 2), realizando funciones de bridging y switching para conectar la red virtual con la física. Por supuesto tendremos disponible las funciones de segmentación en vLans.

 

OpenStack Network Provider

<imagen cortesía del proyecto OpenStack>

La siguiente opción es la más completa y nos permitirá incorporar a nuestro juego de herramientas la capa 3 (Layer 3), lo que nos permitirá realizar el autoservicio de redes con “overlay” en la segmentación, lo que nos posibilitará por ejemplo el uso de vXlan.

Simplificando podemos decir que la conexión entre las redes virtuales y físicas se realizará usando NAT.

 

OpenStack_SelfService_Network

 

¿Qué opción es preferible?

Pues depende mucho de nuestro entorno. Si hacemos caso al principio Kiss lo lógico sería optar por un diseño Networkk Provider salvo que preveamos necesitar funcionalidades de Self Service.

¿Qué opciones pueden hacer recomendable un diseño Self Service?

 

Pues hay varias cosas que pueden hacer necesario este tipo de despliegue. La primera de ellas es que seamos muy grandes y preveamos necesitar más de 4096 vLans, por lo que necesitaremos hacer uso de cosas como las vXlan, la segunda sería que necesitásemos el uso de funcionalidades como Balanceador o Firewall como servicio (LBaaS/FWaaS)

 

y vosotros, ¿por qué opción optaríais para vuestro cloud?

OpenStack Newton for Dummies – Introducción(I)

OpenStack Newton for Dummies – Introducción(I)

Cloud Conputing es un nuevo paradigma de computación y aunque no es objeto de este artículo explicar que es, o que variantes podemos encontrar, si indicaremos que estas son:

  • SAAS: software as service
  • IAAS: infraestructura as service
  • PAAS: platform as service.

OpenStack

OpenStack es un proyecto apoyado por importantes actores del mundo Cloud (NASA, RackSpace, Huawei, DELL, CISCO, Intel y un largo etc. que puedes ver aquí), que encajaría en la categoría de IAAS, siendo la alternativa comercial más cercana y conocida el servicio AWS (Amazon Web Service) de Amazón. Newton es la última versión disponible de este software.

¿Es realmente una alternativa a Amazon AWS?, bueno hay que matizar que Amazon comercializa un “producto” soportado por su propia implementación de la nube, por tanto OpenStack sería el software que nos permitiría montar un servicio cloud equiparable a Amazon ( lógicamente condicionado por nuestra infraestructura, conectividad, etc.). OpenStack es realmente potente y la mayoría de grandes actores y competidores en el mundo Cloud lo usan.

Explicarlo todo en un artículo sería realmente complicado, por lo que voy a optar por estructurarlo en varios entregas más pequeñas que vayan cubriendo los aspectos principales.

Arquitectura de OpenStack:

Como imaginaréis está formado por un número significativo de componentes, que se reparten las distintas funciones y entre las que podemos encontrar:

  • Controller: es el nodo de control de nuestra plataforma y por tanto deberá estar conectado a la red de gestión de la misma
  • Compute Node: son los nodos que alojan la capacidad de computo en si misma (Hypervisor)
  • Block Storage: es una componente opcional y permite servir almacenamiento de bloque a la plataforma
  • Object Storage Node: son nodos de almacenamiento en forma de objetos. Es una componente opcional

 

Esas componentes se integrarán para dar soporte desde a arquitecturas pequeñas, como a los más complejos despliegues para ISPs.

 

Para nuestro Homelab, podemos partir de los siguientes parámetros básicos:

<imagen cortesía del proyecto OpenStack>

Sistemas Operativos Soportados

Podemos instalarlo en cualquiera distribución Linux, aunque sin duda para una prueba de concepto Ubuntu es la mejor opción, por similitud en los ciclos de desarrollo (disponibilidad de versiones). Centos es otra muy buena opción para probar OpenStack si nos encontramos más comodos con un RedHat Like flavor.

Hypervisores soportados:

OpenStack, soporta un número importante de Hypervisores (con distinto grado de funcionalidades), Xen, XenServer/XCP, KVM, UML, Hyper-V y VMware, siendo hoy por hoy KVM el preferido de la comunidad.

En la siguiente url, podéis encontrar la mátriz de compatibilidad y funciones soportadas por cada uno de los hypervisores.

https://wiki.openstack.org/wiki/HypervisorSupportMatrix

 

Open Switches y Bare Metal Switches, ¿son lo mismo?

Este es una pregunta que me han hecho en más de una ocasión y es que hoy en día es rara la semana que no tenemos alguna noticia referente a este tipo de dispositivos, unas veces los llaman Open Switches, otras Bare Metal Switches, pero, ¿son lo mismo?. Tengo que decir que no he encontrado definición “formal” de los mismos, por lo que la siguiente explicación se basa en mi experiencia (y por tanto puede estar equivocada en su totalidad o en parte :-))

Switch_Dell_Bare_Metal

<Switch Dell Bare Metal>

Open Switches:

En esencia un Open Switch es un Switch en el cual Hardware y el Software se desacoplan, de manera que podríamos correr cualquier software (diseñado para ese switch) o a la inversa, podríamos instalar el software en distintas plataformas hardware (soportadas).

Bare Metal Switches:

Al igual que los Open Switch, separan el plano de software y Hardware de manera que un mismo dispositivo puede correr varias versiones distintas de software y un mismo software puede correr en distinto hardware

¿Entonce son lo mismo?

No, la diferencia radicaría en el termino “Open”, en un Open Switch el HW debería cumplir estándares y diseño abierto (un ejemplo de esto es el Open Compute Project), en un Bare Metal no tiene porque ser así. Podemos encontrar por ejemplo Switches de Dell y de otros fabricantes comerciales que cumplirían el requisito Bare pero no el Open

Charlas OpenStack Summit Barcelona 2016

OpenStack, es uno de los productos OpenSource más interesantes que hay hoy en día y aunque los que me conocen, saben que opino que no es una solución apta para cualquiera, no por ello deja de ser una maravilla en el ámbito para el cual fue diseñado (grandes despliegues Cloud).

openstack-summit-2016-barcelona

 

Pues bien a finales de Octubre se ha desarrollado en Barcelona el OpenStack Summit, que ha dejado muchas y muy interesantes charlas que podéis consultar aquí.

OpenCAPI, el sustituto de PCI Express

OpenCAPI (Open Coherent Accelerator Processor Interface), es el resultado de una alianza entre algunas de las principales empresas de tecnología del momento ( Google, AMD, IBM, HP, etc…), para el desarrollo de un nuevo estándar de bus de transferencia para servidores. Actualmente PCI Express es de facto el bus que equipan la mayoría de los dispositivos, sin embargo el incremento de necesidades de transferencia hace que nazca esta nueva iniciativa.

 

logo_opencapi

OpenCAPI será más rápido que PCI Express, ¿pero cuanto más rápido? ,  según el propio anuncio de la iniciativa, será entorno a 10 veces más rápido (“open specification that can increase datacenter server performance by up to 10x,”) alcanzado velocidades de 25Gbps (recordemos que el rendimiento de PCI Express es de 16Gbps).

pci-e-slots

Al margen de detalles técnicos, quizás lo más interesante de este nuevo estándar sea que será abierto y que Intel (al menos de momento), está al margen del mismo, lo cual tiene cierto sentido, puesto que ellos desarrollan PCI Express, veremos si no lamentan quedarse fuera de esta iniciativa.

Rack Scale Design, el rival de Open Compute

Rack Scale Design – anteriormente conocido como  Rack Scale Architecture (probablemente lo hayan cambiado porque RSA ya tiene registrada esa marca) – se puede describir como la respuesta de  Intel al proyecto Open Compute. Se trata por tanto de una arquitectura estandarizada que permita a los fabricantes tradicionales de servidores vender equipamiento a operadores de Datacenter tipo hyperscale (Google, Facebook, operadores de cloud, etc.).

Logo_intel

¿En que consiste?

Pues básicamente en establecer los requerimientos (a cumplir con HW Intel, logicamente) para diseñar componentes de Datacenter compatibles con el diseño Rack Scale y que permitirán a cualquier fabricante, tener productos aptos para el gran Datacenter

rack_scale_architecture

Podéis consultar la Web del proyecto aquí.

Piton, ¿la próxima generación de procesadores OpenSource?

Hace unos días la prensa se hizo eco de una noticia que puede ser impactante (como lo son muchos titulares), pero que para los apasionados de este mundillo (más si te formaste como profesional rodeado de máquinas SUN) no lo es tanto, es más, llevabamos tiempo esperando avances de este tipo.

Logo_piton

 

Un poco de historia

En el principio de los tiempos (bueno, no tanto, pero ya casi lo parece :-)), en la informática doméstica sobre todo, se inicio una carrera por bien quien fabricaba la CPU de mayor frecuencia (era la época de los Athlon y los Pentium IV). Esta línea de evolución para las CPUs planteaba varios problemas, los principales

  • Mayor frecuencia, mayor disipación de calor y consumo
  • Mayor coste en la fabricación del chip

algunos de estos problemas se paliaron durante un tiempo con las mejoras en tecnlogías de integración, pero estaba claro de que el aumento de frecuencia por si solo, tenía un recorrido muy corto.

Democratización de sistemas multi-procesador:

Hasta la llegada de tecnologías como el Hyperthreading o los diseños multi-core de procesador, los sistemas multi-procesador estaban reservados a entornos de servidor y eran muy costosos, lo que cambio radicalmente con la llegada de los chips multi-core. Esta nueva dirección en el desarrollo de las CPUs, permitió que tanto los chips domésticos como los destinados al mundo profesional cambiaran radicalmente su manera de ofrecer “potencia de calculo”:

  • Donde antes se ofrecía GHz como única medida de desempeño, ahora se ofrecían múltiples cores, de menor frecuencia, pero con capacidad para ejecutar tareas simultaneas
  • Las mejoras en las técnicas de integración, se usaron para incrementar el nº de cores por chip
  • La aparición de tecnologías web, de Java y otras muchas tecnologías con fondo “multi-hebra”, sacaban partido de esta capacidad de paralelizar el trabajo
  • Los sistemas operativos (algunos ya lo tenían…otros lo desarrollaron), cada vez trabajan mejor con entornos multi-hilo.

OpenSPARC T1:

Es la versión OpenSource del procesador SPARC T1 de SUN Microsystem, también llamado NIAGARA. Los más viejos del lugar recordaréis que era el procesador que equipaban los T1000 y T2000 de SUN, unas máquinas que fueron revolucionarias en su tiempo.

SUN-T1000

<servidor T1000 cortesía de Oracle>

¿Por qué fueron tan innovadoras en su tiempo?, porque en una época en la que el multi-core y multi-hilo no estaba tan desarrollado, SUN irrumpió en el mercado con un procesador de bajo consumo y con capacidad para 32 hilos de ejecución por chip.

Uno de los grandes legados de SUN, fue hacer OpenSource la arquitectura del T1 (la gran pena es que no dio tiempo a liberar el T2, tal y como habían anunciado, antes de la adquisición por parte de Oracle).

OpenSparc_T1

<arquitectura OpenSPARC T1, cortesía de Oracle>

Piton:

Piton, que no Python es un desarrollo a partir de OpenSPARC T1 realizado por la universidad de Princeton (podéis visitar la página web del proyecto aquí) que ha construido un chip basado en el T1 con las siguientes características:

  • 25 modified OpenSPARC T1 cores
  • Directory-based shared memory
  • 3 On-chip networks
  • Multi-chip shared memory support
  • 1 GHz clock frequency
  • IBM 32nm SOI process (6mm*6mm)
  • 460 million transistors

es decir nos encontraríamos ante un procesador (no olvidemos que de diseño OpenSource) que nos permitiría construir un sistema con 200.000 cores (a partir de 8000 chips). Semejante brutalidad (perdonad la expresión) de capacidad multihilo revolucionaría los Datacenter con problemática Webscale.

Es importante señalar que no todas las cargas de trabajo son altamente paralelizables y que este tipo de enfoques genera otro tipo de problemas, por lo que habrá que seguir de cerca como esta tecnología se lleva al mercado (que llegará, ya sea de manera directa o inspirando a terceros 😉 ).

 

OpenPower ya esta aquí

A finales del 2014 escribíamos sobre la aparición de OpenPower y lo que esto podía significar para la industria TI (puedes leer el articulo aquí).

logo_openpowerPues bien, IBM a través de su filiar SoftLayer esta ofreciendo ya servidores basados en OpenPower. Estos servidores (basados en el S824L, lanzado en Octubre de 2014) utilizarían el chip Power8,  hardware diseñado por la compañía Tyan y conectividad de la compañía Mellanox. Cada vez será más habitual ver soluciones de varios fabricantes integrando los chips de IBM.

OpenPower, continua adelante

Aprovechando el lanzamiento de la S824L, basada en POWER8 y  destinada a entornos de BigData, no he podido sino pensar en uno de los movimientos más impactantes del mercado y que parece haber caído un poco en el olvido. Nadie esperaba que IBM iniciase algo como OpenPower, aunque desde luego no es la primera vez que IBM nos sorprende con un giro en su modelo de negocio en servidores, véase la venta de la división de servidores x86 a Lenovo.

IBM-Power-S824L<imagen del S824L, fuente IBM>

Lo realmente interesante de la iniciativa OpenPower es que se abre la participación al desarrollo (y a compartir los costes) de lo que es la joya de la corona IBM y el corazón de todas sus máquinas HighEnd. Empresas como Google, Tyan o Nvidia ya son socios tecnológicos de este consorcio.

logo_openpower

¿Qué tiene esto de interesante?

Fundamentalmente una cosa y es que previo pago de la licencia correspondiente,  en el futuro podríamos ver procesadores Power en máquinas de otros fabricantes, lo cual podría “democratizar” el acceso a ellos. No hay que olvidar que hoy por hoy Power es una de las arquitecturas más avanzadas y potentes que existen ,como prueba que sea la CPU de muchos de los Super Computadores del Top500.

Solo el futuro dirá que pasa con esta iniciativa, pero solo con pensar en las posibilidad que ofrece para el HPC, BigData, etc. (y otras muchas disciplinas), hace que deba ser uno de los proyectos a seguir por los que nos dedicamos a este mundillo del desarrollo de arquitecturas para sistemas complejos.