Amíg egy szervezetnél viszonylag kevés virtuális gép működik, a felhasználói igényekhez igazodó változtatásokat viszonylag könnyen és gyorsan el lehet végezni manuálisan.
A virtuális gépek számának növekedésével azonban megváltozik a helyzet: aránytalanul sok idejét veszik el az informatikai szakembereknek az időről időre szükségessé váló módosítások, így például az, ha egy virtuális gépet az egyik hostról a másikra kell átmozgatni. Megoldást nyújthat a problémára, ha a virtualizáció fölé, mintegy középrétegként, olyan felhőszolgáltatást – IaaS-t (Infrastructure as a Service) – iktatnak be, amely gyakorlatilag automatikusan végzi el a változtatásokat.
A feladat ellátására – a gyártókhoz kötött szoftvereken kívül – természetesen vannak nyílt forráskódú rendszerek is. Az MTA SZTAKI Párhuzamos és Elosztott Rendszerek Kutatólaboratóriuma (LPDS) ez utóbbiak mellett tette le a voksát: az Európában indított OpenNebulát választotta és használja évek óta, de vannak tapasztalatai egy hasonló funkciójú, amerikai eredetű szoftverrel, az OpenStackkel kapcsolatban is.
IaaS házon belül is kívül
„Amikor a virtualizációval kapcsolatos felhasználói igények olyan gyakoriak és sokrétűek lettek a laborunkban, hogy kielégítésük egy-két kollégánk teljes munkaidejét kitöltötte, körülnéztünk a piacon, hogy milyen szoftverek oldhatnák meg problémáinkat. Eleve opensource-pártiak voltunk, így ebből a körből válogattunk. Alapvetően két rendszer jöhetett szóba, az OpenNebula és az OpenStack. Mindkettőt kipróbáltuk, és akkori céljainknak az OpenNebulát tartottuk megfelelőnek.
A rendszer kellően stabilnak bizonyult, és alkalmas volt arra, hogy segítségével automatizáljuk a korábban manuálisan ellátott feladatokat, illetve a felhasználók – néhány egérkattintással – maguk tudják gépeiket átméretezni, leállítani, újraindítani, átmásolni stb. E műveletek elvégzése nem kíván mélyreható OpenNebula-ismereteket, jóllehet az is igaz, hogy felhasználóink jellemzően szoftverfejlesztők, azaz szakmabeliek” – fogalmaz Ács Sándor, az LPDS kutatója.
„Miközben a labor létszáma, valamint gépparkja folyamatosan bővült, a csapat egyre több hazai és európai uniós projektbe kapcsolódott be. E projektek többségében igényként merült fel, hogy a SZTAKI elektronikus infrastruktúrákat szolgáltasson konzorciumi partnerei, illetve különféle tudományos közösségek számára. A házon belüli igényeken kívül tehát külső nyomás is nehezedett a laborra” – mutat rá Lovas Róbert, az LPDS helyettes vezetője.
Ha egy vállalat kerül a kutatóintézethez hasonló helyzetbe, a virtualizáció fölötti középréteg számára is megoldást jelenthet. Manapság már a legtöbb 15-20 fős cég működése nem képzelhető el informatikai eszközök, illetve rendszergazda nélkül, aki – a SZTAKI kutatói szerint – minden további nélkül elboldogul az OpenNebulával. A szoftvert már két fizikai géptől kezdve be lehet vetni, de akár 10-20 fizikai és 100 virtuális gépig kiválóan elláthatja a skálázási és egyéb feladatokat. Installálása nem bonyolult, előfeltételei nem nagyok.
Két hasonló, de mégis eltérő rendszer
A SZTAKI LPDS jelenlegi igényeit az OpenNebula kielégíti, a laborban ennek dacára folyamatosan figyelemmel kísérik a másik hasonló célú szoftver, az OpenStack fejlődését, sőt tervezik ez utóbbi bevezetését is. Noha mindkét nyílt forráskódú rendszer Apache licencen alapul, továbbá az IaaS réteget célozza, több lényeges különbség is fellelhető közöttük.
Alapvetően eltér például egymástól a két szoftver mérete. Ennek hátterében az áll, hogy az OpenStacknek sokkal több szponzort sikerült maga mögé állítania, mint az OpenNebulának, és ezek az ipari partnerek saját fejlesztéseik jó részét hozzáteszik a kódhoz. Az OpenStack tehát gyorsabban fejlődik, mint az OpenNebula, és olyan képességei is vannak, amelyek ez utóbbinak nincsenek, de lehet, hogy nem is lesznek.
Vegyünk egy példát! Az IaaS-ben klasszikusan a hostgépek fölött elhelyezkedő virtuális gépeket lehet instruálni, illetve szolgáltatásként kiadni. Az OpenStackben létezik egy olyan új plugin, amellyel magát a fizikai gépet lehet instruálni, és közvetlenül arra lehet az operációs rendszert és a szoftvereket telepíteni. Másképpen fogalmazva: kimarad a felhőszolgáltatásból a virtualizációs réteg. E megoldásnak az olyan típusú felhasználásoknál van létjogosultsága, amelyeket célszerűbb magán a fizikai gépen futtatni, azaz nem ajánlott virtualizálni. Tipikusan ide sorolhatóak a speciális storage-ok vagy az általános célú GPU-k.
Az OpenStack további előnyös tulajdonsága, hogy önmagával skálázható. Ha például sok új számítógépet kell egyszerre beüzemelni, bekapcsolásuk után az OpenStack automatikusan feltelepül rájuk. Gyakorlatilag pillanatok alatt bővíthető tehát mind a fizikai infrastruktúra, mind maga a felhő.
Komplexebb szoftverhez nagyobb tudás
Egyértelműen kimutatható, hogy az OpenStacken belül sokkal fejlettebb a hálózat kezelése, mint az OpenNebula esetében. A választásnál az sem elhanyagolható szempont, hogy az OpenStack biztonsági szempontból jóval átgondoltabb, sokkal komplexebb, mint a másik szoftver. A komplexitás egyébként az OpenStacket általánosságban jellemzi.
Figyelemre méltó, hogy az OpenStack nemrégiben a platformok felé fordult, és egyre több platformszolgáltatást nyújt. Körülbelül fél éve jelent meg például a kvázi platformszolgáltatásnak tekinthető Database as a Service funkciója. Lényege, hogy a fejlesztőnek nem kell azzal foglalkoznia, hogy mennyit használ az adatbázisból, mert ezt az OpenStack lekezeli. Egy másik platformszolgáltatása a Load Balancing as a Service.
Jóllehet az OpenNebula is támogatja az Amazon által kezdeményezett és folyamatosan fejlesztett EC2 interfészt, annak jóval kevesebb jellemzőjével kompatibilis, mint az OpenStack. Ez is hátrányba hozhatja az OpenNebulát akkor, amikor a privátfelhőben kimerülnek az erőforrások, és nyitni kell a külvilág felé. Az OpenStackkel könnyebben lehet az Amazonból plusz erőforrást szerezni, illetve hibridfelhőt kialakítani.
„A választáskor nem csupán a rendszerek funkcióit, szolgáltatásait, illetve az igényeinket kell végiggondolni, hanem azzal is számolni kell, hogy mennyi időt és energiát tudunk és akarunk a szoftverek elindítására, üzemeltetésére szánni. Egy OpenStacket megtanulni és üzemeltetni ugyanis nem kis feladat. Mivel a rendszer rendkívül komplex, hatékony működtetése komoly tudást igényel. Sokkal komolyabbat, mint az OpenNebuláé” – tájékoztat Ács Sándor.
Az OpenNebula és az OpenStack tehát egyfajta versenytársak. Ettől függetlenül vannak azonban olyan kezdeményezések, hogy a két nagy szoftvert (és néhány kisebb, egzotikusabb megoldást) egy közös, egyesített felhőrendszerben, együtt is lehessen használni. Ezt a célt (is) szolgálja az az európai grid infrastruktúra kutatási projekt, amelyet 4 éve indítottak, és amelyhez a SZTAKI is csatlakozott. Lovas Róbert hangsúlyozza azonban, hogy ezek a federált felhőt célzó fejlesztések egyelőre kísérleti jellegűek, termékesítésükre még várni kell egy darabig.
Privátfelhők több szinten
Az LPDS az OpenNebulával két privátfelhőt is kialakított. Az egyik a labor igényeit elégíti ki, a másikat – a SZTAKI Felhőt – a kutatóintézetben folyt együttműködés eredményeképp a SZTAKI más laborjai számára is megnyitották. Ez utóbbit – a Magyar Tudományos Akadémia anyagi támogatásával – az elmúlt másfél évben annyira kibővítették, hogy ma már az MTA más kutatóintézeteinek is nyújtanak rajta szolgáltatásokat.
Várható a továbblépés
Tavaly – 3 hazai partner bevonásával – mezőgazdasági tudásközpont és döntéstámogató rendszer kiépítésébe kezdett a SZTAKI. A 4 éves, 2,4 milliárd forint összköltségvetésű Agrodat.hu elnevezésű projekt bigdata-megoldásokat alkalmaz; Magyarország területén nagyszámú szenzort helyeznek el, alapvetően kukoricaföldeken. A SZTAKI feladata a mögöttes kutatói platform létrehozása, amelynek alapját egy rendkívül komplex szerverpark képezi. Már a projekt első évében kiderült, hogy az igények nem elégíthetőek ki maradéktalanul az OpenNebulával. Erősödik tehát a nyomás az OpenStack bevezetésére.
