Z Timem Bellem, liderem w dziale IT w Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN rozmawiamy o jednej z największych na świecie instalacji platformy OpenStack, z której korzysta 11 tys. fizyków, narzędziach do zarządzania nią, zarządzaniem dużymi zbiorami danych i wykorzystanych systemach pamięci masowych oraz współpracy ze społecznościami open source.
CERN ma jedną z największych na świecie instalacji OpenStack. Jakie problemy rozstrzygnięto przez to open source, których nie można było rozwiązać za pomocą „tradycyjnych” technologii wirtualizacji? Dlaczego postanowiliście wprowadzić to rozwiązanie?
OpenStack pozwolił nam zautomatyzować wiele procedur związanych z zarządzaniem i utrzymaniem infrastruktury, umożliwiając np. naszym użytkownikom wykonywanie wielu działań w portalu samoobsługowym. Początek projektu wdrożenia OpenStack sięga jeszcze roku 2012, gdy zaczęliśmy przygotowywać infrastrukturę informatyczną, która miała być gotowa na drugie uruchomienie Wielkiego Zderzacza Hadronów – LHC (Large Hadron Collider) Run 2 w roku 2015.
W czasie drugiego uruchomienia akceleratora LHC mamy do czynienia z dwukrotnie wyższą energią wiązki. Wiązało się to ze znacznym wzrostem ilości przesyłanych danych i wyższym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową. Liczba pracowników w CERN pozostała jednak na ustalonym poziomie, dlatego też musieliśmy znaleźć sposób na usprawnienie obsługi urządzeń i udostępnianie użytkownikom zasobów obliczeniowych. Jednocześnie, przy coraz szerszym upowszechnieniu chmury publicznej, oczekują oni możliwości szybkiego dostępu do samoobsługowych zasobów obliczeniowych, zamiast zgłaszać do nas zapotrzebowanie na nie.
Jak ważne są funkcje OpenStack i jakie jest znaczenie interfejsu API służącego do łączenia się z tą platformą?
Nasi użytkownicy mają zróżnicowane doświadczenie w IT. Najbardziej zaawansowani są programistami znającymi system Linux. Lubią oni używać platformy OpenStack i interfejsów API Amazon EC2 oraz wierszy poleceń, aby korzystać z chmury. Jednak wielu użytkowników korzysta również ze standardowego interfejsu webowego OpenStack, by tworzyć maszyny wirtualne do testowania i wprowadzania usług IT.
Z jakich hiperwizorów korzysta CERN? Na waszej stronie przyznajecie się do stosowania wielu różnych technologii.
Większość hiperwizorów to KVM – Kernel-based Virtual Machine. Mamy jednak również w tej samej chmurze kilkaset maszyn wirtualnych, na których pracuje Hyper-V. Korzystanie z dwóch różnych hiperwizorów pozwala nam na kierowanie obciążenia do prawidłowej technologii i porównywanie ich wydajności tak, aby wykrywać możliwości optymalizacji. Maszyny wirtualne z Hyper-V służą do uruchamiania systemów Windows, a te z KVM – do innych systemów, takich jak Linux. OpenStack kieruje obciążenie do hiperwizora właściwego typu na podstawie obrazów VM w chmurze.
W zakresie wdrażania, aktualizowania i monitorowania oparliśmy się na dystrybucji RDO, którą wdrażamy za pomocą narzędzia do zarządzania konfiguracją o nazwie Puppet. Jeden z naszych zespołów odpowiedzialnych za infrastrukturę OpenStack utrzymuje zbiór szablonów konfiguracji Puppet, dzięki czemu jej wdrażanie i utrzymywanie jest łatwiejsze. Używamy także innych narzędzi open source, takich jak Elastic Search i Kibana do monitorowania oraz Rundeck i Jenkins do automatyzacji.
Której wersji OpenStack używacie? Która jest teraz najbardziej rozpowszechniona?
Dla większości składników używamy teraz wersji Juno. Trwają jednak testy aktualizacji Kilo, do której dokonamy migracji w ciągu kilku miesięcy.
Jakie narzędzia służą do wdrażania, aktualizowania i monitorowania tak dużej instalacji OpenStack?
Oparliśmy się na dystrybucji RDO, którą wdrażamy za pomocą narzędzia do zarządzania konfiguracją o nazwie Puppet. Jeden z naszych zespołów odpowiedzialnych za infrastrukturę OpenStack utrzymuje zbiór szablonów konfiguracji Puppet, dzięki czemu jej wdrażanie i utrzymywanie jest łatwiejsze. Używamy także innych narzędzi open source, jak np. Elastic Search i Kibana do monitorowania oraz Rundeck i Jenkins do automatyzacji.
Czy udostępniacie infrastrukturę OpenStack naukowcom poza instytutem? A jeśli tak, to jak to robicie?
Około 11 000 fizyków pracujących nad projektami w CERN może się logować do usług w naszej chmurze prywatnej. Wdrożyliśmy zintegrowany system zarządzania dostępem do zasobów EduGain, aby umożliwiać użytkownikom – zalogowanym w domach czy macierzystych instytutach – uzyskanie dostępu do naszej chmury w CERN. Niektóre funkcje, takie jak EduGain, zostały opracowane we współpracy z Rackspace w ramach OpenLab, który służy do współpracy pomiędzy CERN i branżą IT.
Jak w ogólnym zarysie przedstawia się infrastruktura IT w CERN? Czy wasze centrum danych ma jakieś szczególne cechy, które różnią je od typowego centrum danych? Gdy pracuje LHC, musicie np. radzić sobie ze skokowym wzrostem obciążenia, a potem nic się nie dzieje do następnego eksperymentu…
Obecnie wykorzystujemy ponad 4000 maszyn wirtualnych, a nasza fizyczna infrastruktura korzysta z ponad 120 000 rdzeni procesorów. Jednak nasze podstawowe centrum danych, Meyrin, zbudowano w 1970 roku XX wieku, dlatego obsługa wymagań dotyczących zasilania i chłodzenia dla współczesnych usług stanowi dla nas duże wyzwanie. Zwiększyliśmy nasze możliwości obliczeniowe dzięki uruchomieniu drugiego ośrodka w Budapeszcie.
Podczas drugiego uruchomienia akceleratora LHC mamy do czynienia z dwukrotnie wyższą energią wiązki. Wiązało się to ze znacznym wzrostem ilości przesyłanych danych i wyższym zapotrzebowaniem na moc obliczeniową. Liczba pracowników w CERN pozostała jednak na ustalonym poziomie, dlatego też musieliśmy znaleźć sposób na usprawnienie obsługi urządzeń i udostępnianie użytkownikom zasobów obliczeniowych. Jednocześnie, przy coraz szerszym upowszechnieniu chmury publicznej, oczekują oni możliwości szybkiego dostępu do samoobsługowych zasobów obliczeniowych, zamiast zgłaszać do nas zapotrzebowanie na nie.
Czy w CERN macie jakieś szczególne wyzwania związane z bezpieczeństwem?
CERN jest dużym laboratorium, z którego codziennie korzysta wiele tysięcy fizyków. W celu szybkiego identyfikowania wszelkich problemów z bezpieczeństwem współpracujemy ze społecznościami dostarczającymi rozwiązania open source, takie jak OpenStack. Natomiast za pomocą takich narzędzi jak Puppet możemy w razie potrzeby szybko wprowadzać nowe wersje systemu Linux i innych aplikacji, z których korzystamy. Regularnie spotykamy się z przedstawicielami innych organizacji używających platformy OpenStack, aby wymieniać się doświadczeniami i tworzyć dokumentację na temat najlepszych praktyk, np. dotyczących korzystania z SELinux (Security-Enhanced Linux).
Więcej w najnowszy numerze magazynu ITwiz 9/2015.
