Úvod do Red Hat OpenShift Data Foundation
Red Hat OpenShift Data Foundation je integrovaná sada cloudového úložiště a datových služeb pro Red Hat OpenShift Container Platform. Poskytuje vysoce dostupné, softwarově definované řešení úložiště, které poskytuje trvalé úložiště pro kontejnerizované aplikace běžící na OpenShift v Oracle Cloud Infrastructure (OCI).
OpenShift Data Foundation nabízí škálovatelné, jednotné a snadno spravovatelné řešení úložiště, které se skládá z několika operátorů s otevřeným zdrojovým kódem, které poskytují možnosti ukládání souborů, bloků a objektů pro vaše kontejnerizované pracovní zátěže v OpenShift na OCI.
Key Storage Services v OpenShift Data Foundation
OpenShift Data Foundation poskytuje služby úložiště aplikacím prostřednictvím tříd úložiště, které představují následující komponenty:
- Blokové úložiště (ceph-rbd): Ideální pro databázové úlohy, jako je PostgreSQL.
- Sdílené úložiště sil (cephfs): Vhodné pro vývoj softwaru, agregaci dat a služby jako Red Hat Container Platform Registry nebo WordPress.
- Úložiště objektů (ceph-rgw): Poskytuje koncový bod S3 API, který podporuje abstrakci dat a načítání z více úložišť objektů.
Požadavky na předplatné a podpora funkcí
S předplatným OpenShift Platform Plus můžete nainstalovat Red Hat OpenShift Data Foundation Essentials na jakýkoli cluster s oprávněním OpenShift Platform Plus. OpenShift Data Foundation je k dispozici ve dvou verzích: Essentials a Advances. Podrobné srovnání funkcí mezi těmito verzemi najdete v příručce OpenShift Data Foundation Subscription Guide.
Režimy instalace ODF v OCI
OpenShift Data Foundation můžete nainstalovat pomocí OCI Block Storage v jednom z následujících režimů:
- Vnitřní nebo místní režim
- Externí nebo vzdálený režim
Interní nebo místní režim
Svazky bloku OCI jsou připojeny k pracovním uzlům jako základní cloudové úložiště v místním režimu. Chcete-li použít tento režim, ujistěte se, že je ke každému pracovnímu uzlu v clusteru OpenShift připojen svazek bloku stejné velikosti. Volitelně vyhraďte uzly infrastruktury speciálně pro budování architektury úložiště OpenShift Data Foundation.
OpenShift Data Foundation abstrahuje základní OCI Block Storage do virtualizované úložné vrstvy, což umožňuje vytváření souborů, bloků nebo objektů persistentních svazků (PVC). Objemy bloků OCI se pohybují od 50 GB do 32 TB a nabízejí různé úrovně výkonu založené na IOPS a požadavcích na propustnost. Tyto úrovně jsou definovány virtuálními výkonovými jednotkami (VPU), v rozsahu 0–120 VPU na svazek bloku, poskytující možnosti vyváženého, vysokého výkonu a ultra vysokého výkonu, které splňují různé potřeby pracovního zatížení. Další podrobnosti o VPU naleznete v části Výkon blokování svazku.
Externí nebo vzdálený režim
V externím režimu můžete využívat svazky bloku OCI prostřednictvím ovladače CSI, aniž byste je přímo připojovali k pracovním uzlům. Tento režim poskytuje stejné možnosti úložiště jako místní režim. Tento blogový příspěvek se zaměřuje na místní instalační metodu OpenShift Data Foundation v OCI.
OpenShift Data Foundation Availability Architecture v OCI
Oblasti OCI jsou definovány geografickými polohami a mohou mít buď více domén dostupnosti, nebo jednu doménu dostupnosti v rámci regionu. Domény dostupnosti jsou fyzická datová centra v rámci regionu OCI. Oblasti domén s více dostupností obsahují tři domény dostupnosti propojené sítí s vysokou šířkou pásma a nízkou latencí. Každá doména dostupnosti je dále rozdělena do tří chybových domén, což jsou izolované serverové racky nabízející redundanci.
Tyto konstrukce dostupnosti jsou klíčem k návrhu odolného clusteru OpenShift v OCI a pomáhají zajistit vysokou dostupnost a redundanci pro úložiště poskytované OpenShift Data Foundation.
Architektura obsahuje následující komponenty:
- Domény dostupnosti: V nasazení domén s více dostupností je cluster OpenShift distribuován mezi tři datová centra OCI, která jsou propojena páteřní konektivitou s vysokou šířkou pásma a nízkou latencí. Jak je znázorněno na diagramu architektury, uzly clusteru OpenShift jsou rozmístěny napříč doménami dostupnosti v režimu round-robin, aby byla zajištěna plná redundance.
- OCI Block Volume: OpenShift Data Foundation používá OCI blokové svazky připojené k pracovním uzlům v místním režimu k vytvoření softwarově definované vrstvy úložiště, která poskytuje trvalé úložiště. Blokové svazky jsou využívány v násobcích tří, přičemž replikace dat probíhá napříč těmito svazky, aby byla zajištěna odolnost. Tyto blokové svazky jsou plně redundantní a podložené servisní licenční smlouvou OCI (SLA). Blokové svazky jsou specifické pro každou doménu dostupnosti a jsou přístupné pouze v rámci odpovídající domény dostupnosti.
- Regionální podsítě: Regionální podsítě jsou sítě vrstvy 3, které pokrývají tři domény dostupnosti v oblasti OCI a poskytují službu ploché sítě pro cluster OpenShift.
- Architektura OCI s vysokou dostupností poskytuje redundanci, která umožňuje clusteru OpenShift tolerovat úplné selhání domény dostupnosti. OpenShift Data Foundation podporuje vysokou dostupnost replikací dat na více blokových svazcích, což umožňuje pokračovat v provozu, i když dojde ke ztrátě přístupu k blokovým svazkům v jedné doméně dostupnosti. Tento návrh nabízí pro cluster OpenShift redundanci specifickou pro doménu.
Architektura obsahuje následující komponenty:
- Domény dostupnosti: Při nasazení domény s jednou dostupností je cluster OpenShift roztažen do tří domén poruch v datovém centru. Uzly clusteru OpenShift jsou distribuovány v těchto chybových doménách, aby nabízely redundanci na úrovni racku.
- Blokové svazky: Podobně jako nasazení domén s více dostupností využívá OpenShift Data Foundation blokové svazky připojené k pracovním uzlům v místním režimu k zajištění trvalého úložiště. Blokové svazky se používají v násobcích tří, přičemž data jsou replikována napříč těmito svazky. Základní blokové svazky zůstávají nadbytečné a jsou podporovány SLA OCI. Svazky bloků zůstávají omezeny na jednu doménu dostupnosti, což znamená, že data jsou obsažena v této doméně dostupnosti.
- Regionální podsítě: V oblastech domény s jednou dostupností jsou regionální podsítě roztaženy do tří chybových domén, což zajišťuje konektivitu pro cluster OpenShift.
- Vysoká dostupnost: Při nasazení domény s jednou dostupností poskytuje OCI redundanci pro tolerování úplného selhání domény poruchy. Chcete-li však zajistit dostupnost na úrovni domény dostupnosti, implementujte strategii zotavení po havárii v sekundární oblasti OCI. Všechny regiony OCI jsou propojeny vysokovýkonnou páteřní sítí s nízkou latencí, což pomáhá zajistit vysoce výkonnou redundantní architekturu pro cluster OpenShift.
Klíčové součásti OpenShift Data Foundation
Architektura OpenShift Data Foundation obsahuje při nasazení v OCI následující klíčové komponenty:
- Úložiště Ceph: Ceph je jádro úložiště pro OpenShift Data Foundation, které poskytuje škálovatelné, distribuované úložiště. Replikuje data napříč více uzly, což pomáhá zajistit odolnost proti chybám a vysokou dostupnost.
- Operátor Rook: Operátor Rook zjednodušuje správu úložiště v Kubernetes automatizací nasazení, konfigurace a škálování clusteru úložiště Ceph. Tento operátor zajišťuje bezproblémovou integraci s OpenShift.
- Úložiště: OpenShift Data Foundation podporuje následující typy úložiště, což uživatelům umožňuje vybrat si nejvhodnější typ úložiště pro jejich pracovní zátěž:
- Ukládání objektů: Vhodné pro nestrukturovaná data.
- Blokové úložiště: Ideální pro databáze a aplikace.
- Úložiště souborů: Užitečné pro sdílené systémy souborů.
Tyto komponenty pracují v harmonii a vytvářejí odolnou a vysoce dostupnou infrastrukturu úložiště. Díky využití distribuovaného úložiště a automatizované správy zlepšuje OpenShift Data Foundation dostupnost, pomáhá zajistit trvanlivost dat a minimalizovat prostoje v cloudových prostředích.
Operátor OpenShift Data Foundation
Operátor ODF je operátor Kubernetes, který automatizuje nasazení, konfiguraci a správu prostředků úložiště v clusteru OpenShift.
Zjednodušuje proces nastavení zpracováním následujících úkolů:
- Poskytování úložiště prostřednictvím clusterů Ceph.
- Správa škálovatelnosti s rostoucí zátěží.
- Podpora odolnosti sledováním stavu a výkonu úložiště.
Použitím operátoru OpenShift Data Foundation se správa trvalého úložiště v OpenShift stává snazší a efektivnější, což snižuje manuální zásahy nutné pro každodenní operace.
Závěr
Spuštění OpenShift Data Foundation v OCI nabízí výkonnou kombinaci škálovatelnosti, odolnosti a vysoké dostupnosti. Bez ohledu na to, zda je OpenShift Data Foundation nasazena napříč oblastmi domény s více dostupností nebo v rámci domén s jednou dostupností, pomáhá zajistit, aby vaše kontejnerová pracovní zatížení byla podporována robustním, softwarově definovaným úložištěm s plnou podporou blokového, souborového a objektového úložiště.
S redundantní architekturou OCI, včetně domén poruch a dostupnosti, a distribuovaným úložištěm Ceph společnosti OpenShift Data Foundation mohou podniky dosáhnout bezproblémové replikace dat, vysoké odolnosti proti chybám a minimálních prostojů, což pomáhá zajistit kontinuitu podnikání i při selhání infrastruktury. Integrace OpenShift Data Foundation se sítí OCI s nízkou latencí a velkou šířkou pásma dále zvyšuje výkon, což z něj činí optimální řešení pro kritické aplikace.
Operátor Rook a další možnosti automatizace navíc zjednodušují správu, snižují provozní režii a umožňují dynamické škálování, díky čemuž je OpenShift Data Foundation v OCI ideální volbou pro organizace, které chtějí modernizovat svou infrastrukturu pomocí kontejnerových pracovních zátěží při zachování integrity dat a provozní efektivity.
Celkově OpenShift Data Foundation v Oracle Cloud Infrastructure poskytuje flexibilní, škálovatelné a odolné řešení úložiště pro podniky, které s jistotou a bezpečností podporuje moderní aplikační architektury.
Pro více informací nás neváhejte kontaktovat.
Zdroj: Oracle
