Comment définir des stratégies de placement d'instances dans OpenStack ?

Dans le cadre de la gestion des ressources et du déploiement d’applications sur OpenStack, la définition de stratégies de placement d’instances constitue un élément fondamental pour optimiser les performances et garantir la haute disponibilité. Avant d'aborder l'implémentation pratique, il est crucial de comprendre le fonctionnement des stratégies de placement et la manière dont elles influencent la distribution des instances sur les nœuds de calcul.

Les scheduler hints sont des métadonnées supplémentaires fournies lors de la création des instances. Ces informations aident le planificateur de Nova à déterminer les préférences de placement des instances. Elles peuvent être utilisées pour appliquer des politiques d'affinité ou d’anti-affinité.

Un autre outil puissant pour influencer le placement des instances est la métadonnée d'agrégat. Les décisions de placement peuvent être affectées en assignant des métadonnées aux agrégats d’hôtes, qui sont des groupes de nœuds de calcul. Cela permet de garantir que les instances seront placées sur des nœuds répondant à des critères spécifiques, tels que la présence de caractéristiques matérielles particulières ou la localisation dans un centre de données spécifique.

Mise en œuvre des règles d’affinité

Dans ce cas, il est possible de créer un groupe d’affinité via Nova, qui appliquera cette politique aux instances associées. La commande suivante permet de créer un groupe d'affinité :

bash
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openstack server group create --policy affinity gitforgits-affinity-group

Une fois ce groupe créé, toute instance ajoutée à ce groupe sera placée sur le même nœud de calcul. Lors du lancement des instances, il suffit de spécifier ce groupe en utilisant l'option --hint :

bash
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openstack server create --flavor m1.small --image <image-id> --network <network-id> --key-name mykey --security-group <sec-group> --hint group=gitforgits-affinity-group <instance-name>

Lancer une autre instance en utilisant le même groupe garantit que les deux instances seront placées sur le même hôte. La commande pour vérifier cela serait la suivante :

bash
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openstack server show <instance-name>

Les deux instances doivent afficher le même hôte dans l'attribut OS-EXT-SRV-ATTR:host, confirmant leur placement commun.

Mise en œuvre des règles d’anti-affinité

De la même manière qu’avec les groupes d'affinité, on crée un groupe d’anti-affinité :

bash
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openstack server group create --policy anti-affinity gitforgits-anti-affinity-group

Les instances lancées dans ce groupe seront placées sur des nœuds distincts. Voici un exemple de commande pour lancer ces instances :

bash
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openstack server create --flavor m1.small --image <image-id> --network <network-id> --key-name mykey --security-group <sec-group> --hint group=gitforgits-anti-affinity-group <instance-name>

Une fois les instances créées, la commande suivante permet de vérifier qu'elles ont été placées sur des hôtes différents :

bash
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openstack server show <instance-name>

Les instances doivent être sur des hôtes distincts, confirmant ainsi l’application de la politique d’anti-affinité.

Gestion et modification des règles d’affinité

Une fois les règles d'affinité ou d’anti-affinité établies, il peut être nécessaire de les modifier en fonction de l’évolution de l’infrastructure ou des besoins de charge de travail. Dans ce cas, il est nécessaire de revoir les groupes de serveurs et leurs politiques.

bash
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openstack server group create --policy anti-affinity gitforgits-revised-group

Si un groupe de serveurs n’est plus nécessaire, il peut être supprimé avec la commande suivante :

bash
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openstack server group delete <group-id>

Cependant, cette suppression n'affecte pas automatiquement le placement des instances déjà créées sous ce groupe.

Stratégies avancées de placement

Outre les règles d'affinité et d’anti-affinité, Nova permet un contrôle plus granulaire sur le placement des instances grâce aux agrégats d’hôtes et aux zones de disponibilité.

bash
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openstack aggregate create gitforgits-ssd-aggregate
openstack aggregate set --property ssd=true gitforgits-ssd-aggregate

bash
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openstack availability zone list

Lancer des instances dans une zone spécifique est aussi simple que de spécifier la zone dans la commande de création de l'instance.

Comment optimiser la gestion des ressources cloud avec Heat et l'automatisation de l'infrastructure

L'un des avantages majeurs d'Heat est la possibilité d'automatiser la gestion des ressources à travers des templates écrits en YAML ou JSON. Ces fichiers décrivent les ressources nécessaires à l'infrastructure, telles que les instances, les volumes, les groupes de sécurité et bien plus encore. L'utilisation de ces modèles permet de déployer, mettre à jour et redimensionner les environnements cloud de manière automatisée et contrôlée. En d’autres termes, Heat transforme des tâches manuelles souvent complexes en processus entièrement automatisés, réduisant ainsi l'effort humain et augmentant l’efficacité des opérations. En définissant l’infrastructure sous forme de code, il devient possible de versionner, tester et déployer des configurations d’infrastructure d’une manière prévisible et reproductible.

Une fois Heat installé et configuré, il devient possible de créer des templates pour la gestion des stacks. Ces templates permettent de décrire précisément les ressources à déployer et les interrelations entre elles. Par exemple, un template peut spécifier la création d'une instance virtuelle, d’un volume de stockage et d’un groupe de sécurité, en s'assurant que toutes ces ressources sont correctement connectées au sein du même réseau. De plus, ces templates peuvent être réutilisés, ce qui permet de standardiser le déploiement d’environnements à travers plusieurs projets ou régions, réduisant ainsi la variabilité et augmentant la prévisibilité des déploiements.

Cependant, bien que l'orchestration via Heat soit puissante, elle n'est pas sans défis. L'un des problèmes fréquents rencontrés lors de l’utilisation de Heat réside dans la gestion des dépendances entre les ressources. Parfois, une ressource dépend d'une autre pour être déployée correctement, et Heat doit être configuré pour gérer ces dépendances de manière fluide. De plus, il peut arriver que des erreurs surviennent lors du déploiement de templates complexes, ce qui nécessite une analyse approfondie des logs et des configurations pour résoudre les problèmes. Les administrateurs doivent également prêter attention à la gestion de l’accès et des permissions, afin de garantir que les utilisateurs et les services peuvent interagir avec Heat de manière sécurisée.

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Comment configurer et gérer Glance et Neutron dans OpenStack

Dans l'univers des infrastructures cloud, OpenStack se distingue par sa flexibilité et sa modularité. Deux de ses composants essentiels, Glance et Neutron, jouent un rôle crucial dans la gestion des images et du réseau. Voici un aperçu de leur installation, configuration et utilisation.

bash
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openstack service create --name glance --description "OpenStack Image" image
openstack endpoint create --region RegionOne image public http://controller:9292
openstack endpoint create --region RegionOne image internal http://controller:9292
openstack endpoint create --region RegionOne image admin http://controller:9292

bash
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sudo systemctl enable glance-api
sudo systemctl start glance-api

Une fois le service Glance démarré, il est possible de vérifier son bon fonctionnement en listant les images disponibles, même si aucune image n'est présente au départ :

bash
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openstack image list

À ce stade, l'installation de Glance est fonctionnelle, et il est temps de tester l'upload d'une image. Par exemple, vous pouvez télécharger l'image CirrOS, une distribution Linux minimale utilisée couramment pour les tests, à partir de l'URL suivante :

bash
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curl -O http://download.cirros-cloud.net/0.5.2/cirros-0.5.2-x86_64-disk.img
openstack image create "CirrOS" --file cirros-0.5.2-x86_64-disk.img --disk-format qcow2 --container-format bare --public

Cette commande télécharge et téléverse l'image CirrOS dans Glance. Une fois l'upload terminé, il est possible de vérifier que l'image a bien été ajoutée à la liste en réexécutant la commande openstack image list.

Outre la gestion des images, Glance permet également de gérer les métadonnées associées aux images. Il est possible d'afficher ces métadonnées ou d'en ajouter, par exemple pour spécifier l'architecture de l'image comme suit :

bash
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openstack image set --property architecture=x86_64 "CirrOS"

Cela permet de classer et de sélectionner les images en fonction de critères spécifiques, une fonctionnalité particulièrement utile dans les environnements à grande échelle.

En parallèle de Glance, Neutron gère le réseau dans OpenStack. Il offre une solution puissante et flexible de mise en réseau "Network as a Service" (NaaS). Son rôle est d'assurer la communication entre les instances, les sous-réseaux, les routeurs et les autres services réseau comme les pare-feu, les VPNs et les équilibres de charge. Neutron prend en charge aussi bien les réseaux de niveau 2 (L2) comme les VLANs et VXLANs, que les fonctions de niveau 3 (L3) comme le routage et la traduction d'adresses réseau (NAT).

Pour installer Neutron, il faut d'abord installer plusieurs composants sur le nœud contrôleur :

bash
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sudo apt update
sudo apt install -y neutron-server neutron-plugin-ml2 neutron-linuxbridge-agent neutron-dhcp-agent neutron-metadata-agent neutron-l3-agent

Cela inclut le serveur Neutron, le plugin ML2 pour la gestion des réseaux, ainsi que les agents nécessaires pour le DHCP, la gestion des métadonnées et les services de niveau 3.

Une fois l'installation terminée, il est nécessaire de configurer la base de données de Neutron. Pour cela, vous devez créer la base de données Neutron dans MySQL, puis attribuer les permissions appropriées :

bash
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sudo mysql -u root -p

CREATE DATABASE neutron;
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'localhost' IDENTIFIED BY 'StrongPassword';
GRANT ALL PRIVILEGES ON neutron.* TO 'neutron'@'%' IDENTIFIED BY 'StrongPassword';
FLUSH PRIVILEGES;
EXIT;

Ensuite, vous synchronisez le schéma de la base de données Neutron :

bash
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sudo neutron-db-manage --config-file /etc/neutron/neutron.conf --config-file /etc/neutron/plugins/ml2/ml2_conf.ini upgrade head

bash
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[database]
connection = mysql+pymysql://neutron:StrongPassword@controller/neutron
[keystone_authtoken]
auth_uri = http://controller:5000
auth_url = http://controller:5000
memcached_servers = controller:11211
auth_type = password
project_domain_name = Default
user_domain_name = Default
project_name = service
username = neutron
password = StrongPassword

bash
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[ml2]
type_drivers = flat,vlan,vxlan
tenant_network_types = vxlan
mechanism_drivers = linuxbridge,l2population
extension_drivers = port_security

Les bonnes pratiques lors de la gestion de Neutron et Glance incluent l'usage des VLANs et VXLANs pour isoler les réseaux entre différents projets ou locataires, et la mise en place de politiques de sécurité avancées pour protéger les instances et les réseaux. De plus, une surveillance régulière des services et des logs permettra de détecter rapidement toute anomalie et de maintenir l'infrastructure en bon état de fonctionnement.