GoogleとNutanixのハイブリッドクラウドレイアウト

現在、主要なパブリッククラウドベンダーはすでにハイブリッドクラウド戦略を導入しています。ハイブリッド クラウド戦略は真の顧客ニーズであり、ガートナーがデュアル ステート IT に関するレポートを発表して以来、話題になっています。ハイブリッド クラウドとは、プライベート クラウド + パブリック クラウドのレイアウトを意味します。プライベート クラウドは安定したタイプ 1 の従来のアプリケーションを実行し、パブリック クラウドはアジャイルなタイプ 2 のインターネット アプリケーションを実行します。

すべての企業ではありませんが、ほとんどの企業ではハイブリッド クラウド レイアウトが必要です。もちろん、特定のニーズがある場合には、1 つのクラウドで十分であり、ハイブリッド クラウド レイアウトが必然的な結果になるわけではありません。これは、現段階でほとんどの伝統的な企業が直面しなければならない問題です。アジャイル アプリケーションでパブリック クラウドを使用する必要がある理由については、ここでは繰り返しません。

まず、他のベンダーのハイブリッド クラウド戦略について説明し、次に Google のハイブリッド クラウド レイアウトについて説明します。

AWS+VMWare ハイブリッドクラウド

AWS のハイブリッドクラウドはあまり注目されていません。同社は市場リーダーであるため、同社の目標は、すべての企業がパブリック クラウドに全面的に移行できるようにすることです。これは非現実的かつ困難な場合が多いため、ハイブリッド クラウドはパブリック クラウドからプライベート クラウドに移行する方法です。ここで協力している主なプライベート クラウド ベンダーは VMWare です。これら 2 つのベンダーは、過去 1 ～ 2 年にわたってさまざまなカンファレンスでこのパートナーシップを頻繁に発表してきました。技術的な実装に関しては、主なアプローチは VMWare 仮想マシンを AWS パブリッククラウドに移行することです。詳細には、AWS は、多数の VMWare 仮想マシンとテンプレートを AWS パブリッククラウドに移行しやすくするための仮想マシン変換サービスとツールをいくつかリリースしました。具体的な手順については、以下を参照してください。

Azure + Azure Stack ハイブリッド クラウド

このアプローチは純粋な Microsoft ソリューションです。 Microsoft は、プライベート クラウド データ センター IaaS を開発するためのツールとして、Azure Stack プライベート クラウド プラットフォームを開発し、リリースしました。もちろん、企業がすでに Microsoft の仮想化テクノロジを使用している場合、パブリック クラウド Azure 内の仮想マシンの形式は同じであり、VMWare などの仮想マシンから AWS EC2 への形式変換も必要ないため、すべての Hyper-V 仮想マシンを Azure に移行するのは非常にスムーズです。 Hyper-V 仮想マシンを Azure パブリック クラウドにスムーズに移行することもできます。 Azure Stack は、プライベート クラウドで拡張するための OpenStack や CloudStack に似たテクノロジと言えます。これは、プライベート クラウドにおける Microsoft の制御と影響力を高める方法です。 Azure Stack と Azure パブリック クラウド間のやり取りも仮想マシンに基づいていますが、Docker を使用したハイブリッド クラウドは別の問題です。

Red Hatのハイブリッドクラウド

私は以前 Red Hat で働いていたため、このソリューションをよりよく理解しています。 Red Hat にとって、そのビジネスと関心の多くは依然としてプライベート クラウドに向けられており、これはオペレーティング システムから IaaS、PaaS、XPaaS などまでのテクノロジ スタックの主戦場です。顧客のワークロードの分散がクラウドに到達したため、Red Hat Enterprise Linux イメージを使用してクラウドで仮想マシンを起動するだけでなく、すべての仮想マシンを統合管理することも実際の管理要件となっています。言い換えれば、Red Hat のハイブリッド クラウドは、ハイブリッド クラウド管理の概念に近いと言えます。主なハイブリッド クラウド管理製品は CloudForms です。この製品のオープン ソース コミュニティ プロジェクトは http://www.manageiq.org/ です。この製品は、もともと異機種仮想マシンリソースプールの管理、つまり各種サーバー仮想化クラスター（exsi、ovirt）やOpenStackを統一的に管理するために使用されていました。その後、AWS や Azure などのパブリック クラウドのサポートが追加されました。 Red Hat が Docker テクノロジーに基づく OpenShift の新バージョンをリリースした後、CloudForms 製品にも OpenShift のサポートが追加されました。 CloudForms は、クラウド管理プラットフォームの概念であり、顧客のハイブリッド クラウド内のさまざまなワークロードを管理するために異種リソース プールをサポートするワンストップの統合管理プレーンをユーザーに提供しようとしています。

GoogleとNutanixのハイブリッドクラウド

両社は2017年半ばに提携を発表した。 Google の観点から見ると、このパートナーシップは次の点で有益です。1) プライベート クラウドのインフラストラクチャ側でヘルパーや代替者を見つけること。 Nutanix の世界中の何千もの既存顧客は、自然に Google とのつながりを深めました。 GCP の潜在的なユーザーになりました。簡単に言えば、パブリック クラウド ビジネスにとって有益です。 2) NutanixのXiサービスを通じて、既存のデータセンターの利用率と価値を向上します。この技術については後ほど簡単に説明します。

以下のコンテンツは https://cloudplatform.googleblog.com/2017/07/going-Hybrid-with-Kubernetes-on-Google-Cloud-Platform-and-Nutanix.html から抜粋したものです。

1. ハイブリッドクラウドの利点

企業ユーザーはハイブリッド クラウドを使用することで、次のような利点を得ることができます。

• 製品や機能のリリース速度を上げる
• 顧客の需要に合わせてアプリケーションを拡張する
• 独自のペースでアプリケーションをパブリッククラウドに移行する
• インフラストラクチャに費やす時間を減らし、コードの作成に費やす時間を増やす
• リソースの使用率と計算効率を改善することでコストを削減します。

2. ハイブリッドクラウドアーキテクチャ

このハイブリッド クラウドも、AWS と VMWare のコラボレーションと同様に、2 つの異なるベンダー間のコラボレーションです。以下は技術レベルでの統合方法についての簡単な説明です。

• オンプレミスのプライベート クラウド: Nutanix インフラストラクチャ プライベート クラウドでは Nutanix インフラストラクチャが使用されます。 Nutanix 仮想マシンは、KVM、EXSi、XenServer、Hyper-v など、複数の仮想化タイプをサポートできます。これらのタイプの仮想マシンは、顧客の定常状態アプリケーションを実行する仮想マシンです。これは仮想マシンの移行と変換に関するものではありません。詳細については、3 番目の記事を参照してください。
• パブリッククラウド: Google Cloud Platform (GCP) パブリッククラウドは、機密性の高いアプリケーションが実行されるGoogleのGCPパブリッククラウドプラットフォームを使用します。
• コンテナ ハイブリッド テクノロジー オープンソース: Kubernetes とコンテナ ハイブリッドのハイライトはコンテナ テクノロジーであり、コンテナのハイライトは K8s 管理プレーンです。つまり、パブリック クラウドとプライベート クラウド上の仮想マシンは異なるため、1 つ上のレベルに移動してコンテナ レイヤーに到達できます。このように、Docker イメージなどのコンテナの標準配信形式では、全世界が同じになり統一されます。 Docker イメージが同じであれば、どのクラウドの Linux OS でも実行できます。ここでのサブテキストは、同じビジネス アプリケーションの Docker コンテナ イメージが、一部は Nutanix プライベートで実行され、一部は GCP で実行されるということです。両側で同じバージョンの Docker イメージを使用している限り、ビジネス アプリケーションのバージョンと構成はまったく同じになります。

このハイブリッド技術は、両者の協力の第一歩に過ぎません。ここで、Nutanix は既存および将来のユーザーのプライベート クラウド レイアウトの方向性を示しています。世界のパブリッククラウド市場で第3位のプレーヤーであるGoogleのGCPも影響力を増しています。もちろん、K8s によってこの組み合わせはより完全なものとなり、K8s テクノロジーを追求するすべてのグループにより適切に対応できるようになります。

GCP+Nutanix+K8s ハイブリッドクラウドの仕組み

以下は Google の Web サイトからの説明です。

1. Nutanix Calm ブループリントを使用してオンプレミスの 4 ノード Kubernetes クラスターをプロビジョニングする
2. Google Cloud 用に構成された同じ Nutanix Calm Kubernetes ブループリントを使用して、Google Compute Engine 4 ノード Kubernetes クラスタをプロビジョニングします。
3. Kubectl を使用してオンプレミスと Google Cloud Kubernetes クラスタの両方を管理する
4. Helmを使用して、オンプレミスとGoogle Cloud Kubernetesクラスタの両方に同じWordPressチャートをデプロイします。

詳細を説明するために、次のサブ見出しが使用されます。

1. Nutnaix クラスターに K8s クラスターをデプロイする

最初のステップは、もちろん Nutanix インフラストラクチャを導入することです。データ センターで 3 つ以上の物理ノードが稼働している Nutanix クラスターが存在する場合があります。このクラスターは、必要な仮想化テクノロジーを実行するためのプライベート IaaS レイヤーです。この IaaS リソース プールに基づいて、Nutanix が提供する Nutanix Calm アプリケーション自動化展開/オーケストレーション ツールを使用して、4 ノードの K8s クラスター (マスター 1 つ + ワーカー 4 つ) を展開します。つまり、最初から 4 つの空の仮想マシンを作成し、ワンクリックで K8s ソフトウェア クラスターを自動的に展開します。つまり、Nutnaix 管理インターフェースでは、Nutanix Calm 機能を使用して、ワンクリックで k8s クラスターがインストールされ、インストールプロセスは数十分程度で迅速に完了しました。動作原理を下図に示します。

Nutanix Calm はユーザーにアプリケーション ストアを提供し、ユーザーは k8s を含む IaaS リソース プール内のあらゆるビジネス アプリケーションをワンクリックで起動できます。 Nutanix Calm アプリケーション ストア内の各ソフトウェア アプリケーションはブループリントに対応しています。たとえば、k8s ブループリントは、k8s をワンクリックで展開するためのコード ドキュメントであり、仮想マシンの仕様、ソフトウェアのインストールと展開の詳細、k8s サービスを開始および管理するためのコマンドが詳細に記載されています。 Nutanix Calm のブループリントは AWS CloudFormation テクノロジーに似ており、IaC ベースのコード設計アプローチです。 Nutanix App Store を以下に示します。

上記の k8s アイコンをクリックすると、k8s クラスターをすばやく構築できます。構築が成功すると、下の図のようになります。

Nutnaix Calm の k8s と AWS CloudFormation の違いは、ハイブリッドクラウド管理をサポートしていることです。 4 ノードのクラスターを展開し、AWS、GCP、Azure などのパブリック クラウド リソース プールを選択できます。ビジネス サービスの場合でも、サブサービスの一部をプライベート クラウドに展開し、一部をパブリック クラウドに展開できます。または、ビジネス サービス内のサブサービス A をプライベート クラウドに展開し、サブサービス B を GCP 共有クラウドに展開して、統合管理を実現します。

このブループリントを通じてデプロイされた k8s クラスターは、Nutanix k8s ボリューム プラグインのデプロイと構成を実装します。つまり、Nutanix 仮想化プラットフォーム上に展開されたコンテナ クラスターは、永続ストレージの構成を実装します。つまり、k8s のアプリケーションが永続ストレージを必要とする場合は、既製のストレージを使用でき、これによりコンテナーは Nutanix ストレージの利点も享受できるようになります。

2. Nutanix Calm Kubernetes ブループリントを使用して GCE 上に k8s クラスターをデプロイする

より一貫性のあるハイブリッド クラウド エクスペリエンスを実現するには、パブリック クラウド側に同じコンテナ オーケストレーション管理フレームワークを展開する必要があります。つまり、GCP の GCE 仮想マシンに k8s クラスターを展開する必要があります。

簡単に言うと、Nutanix の Nutanix Calm インターフェースで、Kubernetes ブループリントを再度選択し、[デプロイ] をクリックします。今回、導入対象として選択したのは、GCP パブリック クラウド プラットフォームです。同様に、GCP で 4 ノードの k8s クラスターが起動されます。起動後の効果は以下のとおりです

3. Kubectlで2つのクラスターを管理する

Kubectl は、クラスターへのネットワーク接続がある場所であればどこでも実行できる k8s クラスター管理クライアント プログラムです。クラスターのマスター ノードなど、クラスターが配置されている仮想マシンでも使用できます。もちろん、管理者のラップトップでも設定できます。 k8s のフェデレーション管理機能はまだテストしていませんが、このハイブリッド シナリオでも役立つはずです。

ここでは、Kubectl の管理方法と詳細について説明します。

4. Helmを使用して両側にWordPressアプリケーションをデプロイする

Helm は、k8s クラスター上のアプリケーション マネージャーです。多くのアプリケーションをテストしてパッケージ化し、k8s クラスターにアプリケーションをワンクリックでデプロイできるようにします。もちろん、独自の定義ファイルを使用して、kubectl を使用してデプロイすることもできます。 Helm も完璧なツールではありませんが、この例では使用されているだけです。導入効果は以下のとおりです。 Helm ツールの展開とインストールも、Nutanix Calm k8s ブループリントにパッケージ化できます。

helm を使用して WordPress をデプロイします。

 # WordPressをデプロイする
 
 $ helm をインストール wordpress-0.6.4.tgz 
 
名前: クアフィングクラブ
最終デプロイ: 2017 年 7 月 2 日 (日) 03:32:21
名前空間: デフォルト
ステータス: 展開済み
 
リソース：  
 == > v1/シークレット
名前 タイプ データ 年齢
quaffing-crab-mariadb 不透明 2 1s
 quaffing-crab-wordpress 不透明 3 1s   
 
 == > v1/構成マップ
名前 データ 年齢
quaffing-crab-mariadb 1 1s   
 
 == > v1/永続ボリュームクレーム
名前 ステータス ボリューム 容量 アクセスモード ストレージクラス 年齢
quaffing-crab-wordpress 保留中のシルバー 1s
 quaffing-crab-mariadb 保留中のシルバー1s   
 
 == > v1/サービス
名前 クラスタ IP 外部 IP ポート 年齢
quaffing-crab-mariadb 10.21.150.254 3306/TCP 1秒
quaffing-crab-wordpress 10.21.150.73 80:32376/TCP,443:30998/TCP 1秒  
 
 == > v1beta1/デプロイメント
名前 希望 現在の状況 利用可能 年齢
quaffing-crab-wordpress 1 1 1 0 1秒
クアフィング・クラブ・マリアドブ

kubectl コマンドを実行して、デプロイメントの結果を表示します。

 # 永続ボリュームクレームを見てみましょう
 
 $ kubectl でPVC を取得する
 
名前 ステータス ボリューム 容量 アクセスモード 年齢
quaffing-crab-mariadb バウンド 94d90daca29eaafa7439b33cc26187536e2fcdfc20d78deddda6606db506a646-nutanix-k8-volume 8Gi RWO 1m
 quaffing-crab-wordpress バウンド 764e5462d809a82165863af8423a3e0a52b546dd97211dfdec5e24b1e448b63c-nutanix-k8-volume 10Gi RWO 1m 
 
 # 実行中のポッドを見てみましょう
 
 $ kubectl で po を取得する
 
名前 準備完了 ステータス 再起動 年齢
quaffing-crab-mariadb-3339155510-428wb 1/1 ランニング 0 3m
 quaffing-crab-wordpress-713434103-5j613 1/1 実行中 0 3m 
 
 # 公開されているサービスを見てみましょう
 
 $ kubectl svc を取得します
 
名前 クラスタ IP 外部 IP ポート 年齢
Kubernetes 10.254.0.1 443/TCP 16d
 quaffing-crab-mariadb 10.21.150.254 3306/TCP 4分
quaffing-crab-wordpress 10.21.150.73 #.#.#.# 80:32376/TCP,443:30998/TCP

上記は、Nutnaix プライベート クラウド リソース プールでの展開結果です。 2 つの永続ボリューム ストレージ PVC、2 つのコンテナー、およびその他のリソースが作成されたことがわかります。

Nutanix クラウド戦略

Nutanix は、Nutnaix Calm のブループリント機能を使用して、ワンクリックで k8s クラスターを展開できるため、k8s クラスターを手動で展開する際の複雑さと作業負荷が軽減されます。

Nutnaix は、k8s クラスターに永続的なボリューム ストレージを提供します。このストレージはすべてのコンテナ アプリケーションに対応し、コンテナのデータ永続性の問題を解決します。もちろん、コンテナ アプリケーションも、無制限の容量、高パフォーマンス、重複排除、圧縮など、Nutnaix ストレージのすべての利点を直接享受できます。

GCP との連携により、Nutanix のハイブリッド クラウド戦略が最適化および改善され、顧客がハイブリッド クラウドを導入するための道が開かれます。

Nutanix Xi Cloud Service は、Google とのより緊密なコラボレーションです。企業に、よりシンプルで使いやすい災害復旧サービスを提供します。 DR はこの連携の 1 つの使用シナリオにすぎず、他の使用例もあります。

上の図を以下のように解釈してみましょう。

• プライマリ サイト: プライベート クラウド テストのデータ センターであり、Nutnaix インフラストラクチャが展開されているプラ​​イベート クラウドです。
• Xi Cloud: Google GCP のパブリッククラウドです。 GCP データセンターに Nutanix インフラストラクチャ (ハードウェア ノードと内部で実行され、Prisum によって管理される AHV 仮想マシン) を展開して構成します。インフラストラクチャのこの部分は、GCP の既存のインフラストラクチャ ハードウェア システムではなく、GCP データ センターでホストされている Nutanix インフラストラクチャ プラットフォームです。
• Prism: 両方のクラウド リソース プールは、Nutanix が提案する Enterprise Cloud OS のアーキテクチャである同じ管理コントロール プレーンを使用します。
• Xi DR: その機能は上記の3点に基づいています。プライベートクラウドとパブリッククラウドの仮想マシンを双方向にバックアップおよび復元でき、災害復旧およびバックアップ機能を実現します。

企業が Nutanix プラットフォームの複数のノードを導入し、一連のビジネス仮想マシンを実行している場合、ビジネス継続性管理のニーズを満たすために災害復旧サイトが必要になります。 Nutanix の Xi サービスにログインし、Google の GCP クラウド プラットフォームのデータセンターまたは Nutanix が構築した Xi データセンターで DR クラスターをワンクリックで起動することを選択します。つまり、企業は DR コンピュータ ルームのサイト選択から始める必要がなくなり、従来の方法で DR サイトを構築する必要がなくなります。企業は数分でターゲット DR サイトを実現し、その後プライベート クラウドと DR サイトの DR 戦略を構成できます。数分後には、ビジネス アプリケーションは DR 戦略によって保護されます。

【この記事は51CTOコラムニスト「Liu Zheng」によるオリジナル記事です。転載する場合は著者のWeChat公開アカウント「DevOps Coach」（MyDevOps）から許可を得てください]

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