Облачные вычисления для предприятий: Часть 3. Использование WebSphere CloudBurst для создания частных облаков

В первой части предлагаемого цикла статей содержалось описание облачных вычислений в целом, в том числе слоев облака и разных типов облаков, а также их преимуществ и недостатков, и объяснялось, почему это движение имеет важное значение для корпоративных разработчиков. Вторая статья посвящена общедоступному облаку и способам использования образов IBM WebSphere sMash и IBM 2 Express-C для доставки Web-приложений, размещенных в инфраструктуре общедоступного облака. Эта часть представляет собой введение в IBM WebSphere CloudBurst™ и IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition и объясняет, каким образом эти новые предложения приносят в корпоративную среду WebSphere значительные преимущества, создаваемые частным облаком. Из журнала IBM WebSphere Developer Technical Journal.

Дастин Амрхайн, технический специалист, IBM

Фото автораДастин Амрхайн (Dustin Amrhein) пришел в IBM в качестве члена группы разработки WebSphere Application Server. Работал главным образом над инфраструктурой и моделями программирования Web-сервисов. А также над структурой сервисов RESTful для среды времени выполнения Java. В настоящее время специализируется на клиентских системах WebSphere.



Рут Вилленборг, старший техник, IBM

Рут Вилленборг ― старший техник Технологического института IBM WebSphere. В настоящее время работает над проектами облачных вычислений и виртуальных устройств на базе WebSphere и занимается популяризацией новой системы IBM WebSphere CloudBurst Appliance. До работы над проектами по виртуализации и виртуальным устройствам руководила группой WebSphere Performance, которая занималась анализом производительности WebSphere Application Server, измерением производительности и разработкой инструментов для ее оптимизации. Имеет более чем 20-летний опыт разработки программного обеспечения в IBM. Является соавтором книги Анализ производительности Web-сайтов на базе Java (Addison-Wesley, 2002).



28.11.2012

Введение

Стоимость центра обработки данных складывается из трех основных компонентов: стоимости оборудования, затрат на физические ресурсы (электроэнергия, охлаждение и т.п.) и расходов на административное управление. На долю последнего компонента приходится значительная часть общих текущих расходов. Поэтому исключение ручных процессов, ошибок и повторений ― хороший способ сокращения ИТ-расходов и контроля над ними.

Новый продукт IBM WebSphere CloudBurst Appliance наряду с IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition обеспечивает возможности для быстрого и надежного развертывания среды WebSphere Application Server, значительно снижая требования по администрированию и управлению, характерные для этих процессов. Кроме того, используя виртуализацию и принципы облачных вычислений, WebSphere CloudBurst предоставляет возможность эффективно задействовать пул общих ресурсов ― частное облако ― для уменьшения расходов на инфраструктуру.

Эта статья представляет собой введение в IBM WebSphere CloudBurst и IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition и объясняет, каким образом эти новые предложения приносят в корпоративную среду WebSphere значительные преимущества, характерные для частных облачных вычислений.


Частные облака

Как говорилось в предыдущих частях этого цикла статей, решения облачных вычислений принимают несколько форм: общедоступного, гибридного и частного облака. Тип облака обычно определяется тем, где размещены физические ресурсы и данные. В случае частного облака речь идет об облаке, которое находится в пределах корпоративной сети; все составляющие его вычислительные ресурсы и услуги находятся под защитой межсетевого экрана.

Хотя частное облако не освобождает вас от ответственности за приобретение и поддержание вычислительных ресурсов, существует множество причин, по которым предприятия предпочитают решения частного облака общедоступным облакам.

  • Безопасность и соответствие нормативным требованиям: предприятию может потребоваться более строгий контроль и надзор над тем, где и как хранятся данные, по сравнению с тем, что обеспечивает служба общедоступного облака.
  • Возможности, недостижимые в общедоступном облаке: могут потребоваться специфические технологии или гарантии готовности, недостижимые для общедоступных облаков.
  • Частное облако как собственность: если в ЦОД сделаны существенные инвестиции, может быть выгоднее оптимизировать использование этих ресурсов, а не платить за услуги поставщика общедоступного облака. Даже многие компании, не имеющие таких инвестиций, часто видят экономию в собственном решении, так как гибкость сторонних решений может стоить дополнительных расходов (так же как годовая аренда автомобиля вместо приобретения своего собственного).

Решения на основе частного облака обеспечивают многие из преимуществ, характерных для их общедоступных собратьев, такие как сокращение расходов, гибкость бизнеса и усиление инноваций. Основное различие заключается в том, что вы сохраняете полный контроль над облаком ― и ответственность за него.


Знакомство с WebSphere CloudBurst

WebSphere CloudBurst – это новый программно-аппаратный комплекс IBM, в состав которого входит оборудование и ПО для создания и администрирования частных облаков. WebSphere CloudBurst позволяет строить, развертывать и поддерживать виртуализированные конфигурации WebSphere Application Server для решения любых задач от развертывания единственного сервера до сложных кластерных установок.

Рисунок 1. WebSphere CloudBurst.
Рисунок 1. WebSphere CloudBurst.

Как показано на рисунке 1, WebSphere CloudBurst состоит из трех основных частей.

  • Программно-аппаратный комплекс: WebSphere CloudBurst Appliance включает в себя оборудование, ПО управления и набор готовых и предварительно настроенных виртуальных образов и шаблонов WebSphere Application Server. Весь доступ к WebSphere CloudBurst осуществляется через поддерживаемые интерфейсы с применением пользовательского интерфейса Web 2.0, полного интерфейса командной строки (CLI) или API REST.
  • Облако: WebSphere CloudBurst поддерживает модель «облака на вынос», в соответствии с которой гипервизоры, сетевые функции и система хранения данных предоставляются программно-аппаратным комплексом. Облако ― это место, где выполняются развернутые приложения WebSphere; они не работают на самом WebSphere CloudBurst Appliance.
  • Виртуальные системы: WebSphere CloudBurst предоставляет инструменты для настройки предоставленных IBM образов и шаблоны для создания самообслуживаемого каталога приложений WebSphere с возможностью переносить виртуальные системы WebSphere Application Server в частное облако. WebSphere CloudBurst Appliance содержит интеллектуальные средства размещения, позволяющие устанавливать шаблоны WebSphere Application Server в облаке таким образом, чтобы гарантировать эффективное использование ресурсов облака и характеристики высокой готовности. После развертывания шаблонов WebSphere CloudBurst предоставляет возможности по управлению и оптимизации, включая механизмы установки исправлений.

WebSphere CloudBurst Appliance решает проблему постоянно растущих расходов на управление и администрировании сервера и промежуточного ПО несколькими способами. WebSphere CloudBurst предоставляет инструменты для создания последовательных, повторяемых установок WebSphere Application Server. Эти установки оптимизированы для виртуализованной среды и позволяют сократить административные расходы и использовать преимущества консолидации серверов, которые создает такая среда. Кроме того, WebSphere CloudBurst использует передовой опыт для формирования и настройки конфигураций, которые он выдает.

WebSphere CloudBurst также входит в состав нескольких сценариев интеграции с применением инструментов управления разработкой и эксплуатацией IBM’s® и Tivoli®. Эти возможности по интеграции могут обеспечить гладкие, комплексные рабочие процессы, способные значительно повысить эффективность и оперативность ИТ.


Зачем нужен программно-аппаратный комплекс?

Как следует из названия, WebSphere CloudBurst Appliance фактически представляет собой устройство. Поставка этого нового предложения в форме устройства обеспечивает целый ряд преимуществ.

  • Простота применения: программно-аппаратный комплекс чрезвычайно прост в применении. После подключения устройства и принятия условий лицензии консоль WebSphere CloudBurst немедленно готова к работе. Никакой дополнительной установки не требуется, и вы можете сразу же начать создавать свои собственные частные облака WebSphere.
  • Безопасность: корпус WebSphere CloudBurst Appliance, как и IBM WebSphere DataPower® SOA Appliance, защищает устройство от несанкционированного использования. Кроме того, WebSphere CloudBurst использует шифрование сертификатов SSL, паролей, виртуальных образов, приложений и всего остального, что в нем хранится. Пользователи взаимодействуют с WebSphere CloudBurst через один из трех интерфейсов: пользовательский интерфейс Web 2.0, полный интерфейс командной строки или API REST. Других способов доступа (таких как оболочка командной строки) не существует, что уменьшает площадь мишени для атак злоумышленников.
  • Производительность: WebSphere CloudBurst Appliance служит выделенным хранилищем готовых и вновь создаваемых виртуальных образов и шаблонов WebSphere Application Server. В программно-аппаратный комплекс входят передовые средства сжатия и хранения данных, что позволяет хранить внушительное число этих довольно крупных виртуальных образов. Программно-аппаратный комплекс также предоставляет вычислительную мощность, необходимую для управления виртуальными образами, и позволяет создавать частные облака WebSphere.

А теперь давайте рассмотрим виртуальные образы и шаблоны WebSphere Application Server, составляющие WebSphere CloudBurst.


Готовые виртуальные образы и шаблоны

Виртуальные образы ― это основная часть предложения WebSphere CloudBurst. В частности, конструктивным блоком, на котором строятся шаблоны WebSphere CloudBurst, служит новый WebSphere Application Server Hypervisor Edition. WebSphere Application Server Hypervisor Edition (рисунок 2) – это специальная редакция WebSphere Application Server, которая работает поверх гипервизора и оптимизирована для виртуализованной среды. (Пакет предназначен для обеих версий WebSphere Application Server V6.1.0.x и V7.0.0.x.) Первая версия WebSphere Application Server Hypervisor Edition состоит из двоичных файлов и профилей WebSphere Application Server, IBM HTTP Server и операционной системы SLES Linux ― все это предустановлено и упаковано в Open Virtualization Format (OVF).

Так как виртуальные образы уже установлены и настроены, предприятие может получить быструю окупаемость инвестиций (ROI).

Рисунок 2. WebSphere Application Server Hypervisor Edition
Рисунок 2. WebSphere Application Server Hypervisor Edition

WebSphere Application Server Hypervisor Edition можно приобрести отдельно от WebSphere CloudBurst, и первоначально его планируется выпустить для VMware ESX и ESXi. Однако еще больший экономический эффект достигается, когда WebSphere Application Server Hypervisor Edition используется в составе WebSphere CloudBurst Appliance.

WebSphere CloudBurst несет в себе идею шаблонов, которые в данном случае представляют собой топологии, построенные из компонентов WebSphere Application Server Hypervisor Edition. Это развертываемые модули, которые можно выполнять на серверах VMware ESX или ESXi. Схема шаблона WebSphere CloudBurst приведена на рисунке 3.

Рисунок 3. Шаблоны WebSphere CloudBurst
Рисунок 3. Шаблоны WebSphere CloudBurst

Шаблоны, поставляемые с WebSphere CloudBurst, являются кульминацией десятилетнего опыта построения систем на базе WebSphere Application Server и отзывов пользователей и техников. Помимо развертываемой топологии, WebSphere CloudBurst также настраивает среду WebSphere Application Server на базе определенного шаблона, так что она содержит наиболее актуальный и ценный передовой опыт.

Настраиваемые образы и шаблоны

Помимо готовых средств, предоставляемых WebSphere CloudBurst в виде шаблонов, этот продукт также предоставляет возможности настройки. Можно настраивать как виртуальные образы, так и шаблоны WebSphere, содержащиеся в программно-аппаратном комплексе, для создания специализированного частного облака в пределах корпоративной сети.

Расширение виртуальных образов

Каждый образ WebSphere Application Server Hypervisor Edition, поставляемый с WebSphere CloudBurst, можно настроить, пользуясь возможностью расширения: Вы выбираете расширение образа, вносите требуемые настройки, и затем воссоздаете образ. Новый образ хранится в каталоге WebSphere CloudBurst вместе с другими образами.

Функция расширения виртуального образа полезна для создания образов, содержащих специальное ПО. Например, можно расширить WebSphere Application Server Hypervisor Edition, установив утвержденное в компании антивирусное ПО, а затем воссоздать этот образ и сохранить его в каталоге WebSphere CloudBurst. Полученный образ можно использовать для создания шаблонов, гарантирующих, что все развернутые виртуальные системы будут содержать требуемое ПО.

Создание шаблонов

Шаблоны WebSphere CloudBurst тоже можно делать специализированными, подобно виртуальным образам. В готовые шаблоны можно добавлять компоненты WebSphere или удалять их, а также добавлять пакеты сценариев. В WebSphere Application Server Hypervisor Edition имеется шесть компонентов, доступных для конструирования шаблонов:

  • менеджер развертывания,
  • менеджер заданий,
  • агент администрирования,
  • настраиваемый узел,
  • узел IBM HTTP Server,
  • автономный узел.

Эти компоненты можно добавлять, удалять или размножать, используя интуитивно понятный графический построитель конфигураций. При создании нового шаблона можно зафиксировать свойства, связанные с компонентами шаблона. Например, если вы создаете шаблон, который будет использоваться при тестировании, то может потребоваться, чтобы во всех тестовых системах был одинаковый объем виртуальной памяти. В этом случае в шаблоне можно зафиксировать свойство "Размер виртуальной памяти" для каждого из компонентов. Таким образом, вы можете обеспечить последовательное развертывание единообразных систем, кто бы ни использовал этот шаблон.

Этот очень краткий обзор дает лишь общее представление о возможностях настройки WebSphere CloudBurst. В последующих статьях мы подробнее рассмотрим функции настройки WebSphere CloudBurst и объясним, как и когда их использовать.

Для настройки шаблонов могут использоваться и пакеты сценариев. Это сжатые двоичные файлы (.zip или .tgz), которые обеспечивают выполнение сценария и содержат требуемые артефакты. Пакет сценариев можно использовать для установки приложения поверх развернутого шаблона, настройки развернутого экземпляра WebSphere Application Server или выполнения каких-то других действий. Пользователи WebSphere CloudBurst создают пакеты сценариев и загружают их в каталог. Пакеты сценариев можно включать в шаблоны с помощью того же графического построителя конфигураций.

Набор специальных шаблонов пользователя образует каталог самообслуживания приложений WebSphere, готовый к развертыванию в частном облаке. Однако прежде чем можно будет создать первую установку WebSphere CloudBurst, системный администратор должен определить облако. Так что теперь давайте посмотрим, как строится облако.


Создание собственного облака

Помимо возможности создания конфигураций WebSphere Application Server, оптимизированных для виртуальной среды, WebSphere CloudBurst помогает создать частное облако для исполнения виртуальных систем WebSphere Application Server. Эти виртуальные системы не работают на самом устройстве; вместо этого WebSphere CloudBurst поддерживает модель «облака на вынос», при которой пользователь назначает внешнее частное облако для устройства.

Частное облако, созданное с помощью WebSphere CloudBurst, состоит из трех типов ресурсов: гипервизоры, накопители и IP-адреса (рисунок 4).

Гипервизор ― это программа виртуализации, которая обеспечивает уровень изоляции между операционными системами и физическими ресурсами машины. Такая изоляция позволяет запускать на одном и том же физическом ресурсе несколько комплектов операционной системы и приложений, обеспечивая повышенную степень использования ресурсов. Например, благодаря гипервизору, на одном и том же физическом сервере могут выполняться три отдельных виртуальных машины – одна с операционной системой и менеджером развертывания WebSphere Application Server и две с операционной системой и специальными узлами WebSphere Application Server.

Чтобы создать облако, администратор определяет местоположение и учетные данные гипервизора (на первых порах только для VMware ESX или ESXi). На этих гипервизорах размещаются виртуальные системы, выдаваемые устройством WebSphere CloudBurst. WebSphere CloudBurst автоматически обнаруживает накопители, связанные с гипервизорами, и управляет размещением виртуальных систем WebSphere Application Server по всему набору гипервизоров.

Другой компонент частного облака WebSphere CloudBurst ― это пул IP-адресов, доступных для использования виртуальными машинами WebSphere Application Server. Этот пул IP-адресов определяет администратор, и при создании новых виртуальных машин WebSphere CloudBurst присваивает каждой уникальное значение.

Администратору необходимо всего лишь указать WebSphere CloudBurst гипервизоры и IP-адреса. Когда эти ресурсы определены, WebSphere CloudBurst создает частное облако виртуальных систем и управляет им (рисунок 4).

Рисунок 4. Частное облако WebSphere
Рисунок 4. Частное облако WebSphere

От устройства к облаку

Развертывание в облаке

После того как администратор определил частное облако, в нем можно развернуть шаблоны WebSphere. Это простой процесс, в котором достаточно указать специфическую информацию на момент развертывания (пароль пользователя и т.п.). WebSphere CloudBurst использует возможности интеллектуального размещения, а также сведения о потребностях WebSphere Application Server в ресурсах, для размещения виртуальных систем на физических машинах. Он взаимодействует с гипервизорами, определяя их емкость, и учитывает соображения высокой готовности. Например, чтобы предотвратить образование узкого места в случае отказа физического сервера, специальные узлы шаблона кластера WebSphere Application Server размещаются на нескольких физических машинах, как показано на рисунке 5.

Процесс развертывания — от операционной системы до согласования, запуска WebSphere Application Server и установки пользовательских приложений — выполняется быстро, так что все кластеризованные приложения готовы к работе через считанные минуты. Когда приложение готово к работе, пользователи получают уведомление. С консоли WebSphere CloudBurst легко войти в виртуальную систему, используя SSH или VNC, или прямо в консоль администратора WebSphere Application Server.

Рисунок 5. Вид виртуальной системы
Рисунок 5. Вид виртуальной системы

Управление облаком

Возможности WebSphere CloudBurst не ограничиваются виртуальными системами, развернутыми в частном облаке. WebSphere CloudBurst позволяет также контролировать и управлять установками WebSphere Application Server.

Применение исправлений

WebSphere CloudBurst предоставляет возможности для обновления виртуальных образов, шаблонов и виртуальных систем. Самый простой способ — перейти на новую версию WebSphere Application Server Hypervisor Edition, полный образ со всеми обновлениями WebSphere Application Server и операционной системы, а затем заново развернуть шаблоны с новым образом. Это быстрый и надежный процесс.

Однако в некоторых случаях может потребоваться установка исправлений непосредственно на виртуальные системы, уже развернутые в облаке. Для этого можно использовать консоль WebSphere CloudBurst, чтобы загрузить пакеты обновлений и исправлений iFix непосредственно в каталог. Можно выбрать виртуальные системы, и WebSphere CloudBurst сам выполнит процесс применения исправлений и даже предварительно создаст снимок текущего состояния виртуальной системы. В любой момент после применения исправлений можно вызвать откат к предыдущему состоянию виртуальной системы, просто нажав на кнопку.

Мониторинг облака

Облачные вычисления ― синоним схемы ценообразования с оплатой по факту использования. Для этого, конечно же, должно измеряться и регистрироваться использование ресурсов. WebSphere CloudBurst предоставляет статистику по использованию облака, поддерживая возвратные платежи в пределах предприятия. По каждому пользователю WebSphere CloudBurst администраторы могут получить сведения о степени использования виртуальной машины, загрузке ЦП и памяти и использовании IP-адресов. Все эти сведения можно увидеть на консоли WebSphere CloudBurst (Рисунок 6) или загрузить в электронную таблицу.

Рисунок 6. Отчеты об использовании ресурсов
Рисунок 6. Отчеты об использовании ресурсов

Помимо потребления ресурсов пользователями, WebSphere CloudBurst предоставляет данные о потреблении ресурсов облака. Все показатели использования физических и виртуальных ЦП и памяти, IP-адресов и накопителей доступны на консоли WebSphere CloudBurst.


Заключение

Частные облака предлагают компании многие из тех же преимуществ, что и общедоступные, а то, что в них входят знакомые ресурсы, упрощает их освоение. WebSphere CloudBurst Appliance ― это революционное новое предложение, которое делает частные облака WebSphere Application Server реальностью, предоставляя средства для создания виртуализированных, повторяемые установок, содержащих все от операционной системы вплоть до специализированных сценариев и приложений. Эти повторяемые установки легко перемещаются в частное облако одним нажатием кнопки. В облаке, виртуальные системы WebSphere Application Server можно использовать точно так же, как стандартные установки WebSphere Application Server. WebSphere CloudBurst выполняет управление всем жизненным циклом облачной среды WebSphere, позволяя применять обновления в виде сервисных пакетов и пакетов iFix. Все эти возможности предоставляются посредством простого в применении интерфейса Web 2.0, а также через документально оформленные API REST и интерфейс командной строки.

Ресурсы

Научиться

Обсудить

Комментарии

developerWorks: Войти

Обязательные поля отмечены звездочкой (*).


Нужен IBM ID?
Забыли Ваш IBM ID?


Забыли Ваш пароль?
Изменить пароль

Нажимая Отправить, Вы принимаете Условия использования developerWorks.

 


Профиль создается, когда вы первый раз заходите в developerWorks. Информация в вашем профиле (имя, страна / регион, название компании) отображается для всех пользователей и будет сопровождать любой опубликованный вами контент пока вы специально не укажите скрыть название вашей компании. Вы можете обновить ваш IBM аккаунт в любое время.

Вся введенная информация защищена.

Выберите имя, которое будет отображаться на экране



При первом входе в developerWorks для Вас будет создан профиль и Вам нужно будет выбрать Отображаемое имя. Оно будет выводиться рядом с контентом, опубликованным Вами в developerWorks.

Отображаемое имя должно иметь длину от 3 символов до 31 символа. Ваше Имя в системе должно быть уникальным. В качестве имени по соображениям приватности нельзя использовать контактный e-mail.

Обязательные поля отмечены звездочкой (*).

(Отображаемое имя должно иметь длину от 3 символов до 31 символа.)

Нажимая Отправить, Вы принимаете Условия использования developerWorks.

 


Вся введенная информация защищена.


static.content.url=http://www.ibm.com/developerworks/js/artrating/
SITE_ID=40
Zone=WebSphere, Web-архитектура, Information Management
ArticleID=847571
ArticleTitle=Облачные вычисления для предприятий: Часть 3. Использование WebSphere CloudBurst для создания частных облаков
publish-date=11282012