Hızlı bi’ şekilde popülerliğini artıran ve yavaş yavaş geleneksel mimariyi geride bırakan Hyper-converged yapılardan biri olan ve Acropolis Hypervisor çözümü ile rakipleri arasında öne çıkan Nutanix Hyper-converged mimarisine giriş yapmak istedim. Bir yazı dizisi olacağı için ve bir sonraki yazılarda da sıkça bahsedeceğim Nutanix’e özgü birtakım bileşenler olduğundan, direkt olarak teknik konulara girmeden bu bileşenlere bi’ göz atalım.
Genel anlamıyla Hyper-converged Infrastructure (HCI) nedir?
Geleneksel bir mimari üzerinde bulunan Datacenter donanımlarının bir cihaz üzerinde fiziksel olarak kombine edilmiş haline Converged mimari denir. Bu sayede geleneksel Datacenter mimarisinin yerine yönetimi daha kolay, daha esnek bir yapı geçer; Datacenter ortamında daha az yer kaplar, çünkü 2U’luk bir Appliance üzerinde Server, Storage vd. birçok cihazı barındırır. Daha da önemlisi, geleneksel bir mimari oluştururken bütün donanımların birbiriyle uyumlu olması gerekir ve bu o kadar ciddi bi’ konudur ki, firmalar bu iş için ayrıca danışmanlık alırlar. HCI tarafında ise, firmalar direkt olarak donanım üreticileri ile çalıştıkları için en uyumlu kombinasyonu sağlayıp bir bütün halinde teslim ederler. Fabrikadan teslim ürün gibi düşünülebilir.
Nutanix Cluster Bileşenleri Hakkında Ön Bilgi
Detaylandırmadan önce bu bileşenler nedir? Kısaca görevleri nelerdir?
Zeus: Zookeeper erişim arayüzüdür. Yapının lideridir. O düşerse bütün yapı düşer.
Zookeeper: Cluster konfigürasyonunu yönetir. Cluster yapısından bağımsız çalışır.
Medusa: Cassandra’ya erişmek için arayüzdür. Metadata koruyucusudur.
Cassandra: guest VM’lere ait Metadataların tutulduğu yer.
Stargate: Cluster’ın Data I/O yönetimini yapar.
Curator: Cluster’ın yönetiminden ve optimizasyonundan sorumludur.
Genesis: Cluster bileşenleri ve servisleri yöneticisi.
Chronos: Job ve Task zamanlayıcı.
Cerebro: Replikasyon ve Disaster Recovery yöneticisi.
Pithos: vDisk konfigürasyonu yönetimi
Prism: HTML5 tabanlı bir Web konsolu, yönetim arayüzü.
Şimdi bu bileşenleri biraz detaylandıralım…
Zeus ve Zookeeper Nedir ?
Zeus, diğer bütün bileşenlerin Cluster konfigürasyonuna erişmek için kullandığı bir Nutanix Library’dir. Apache Zookeeper’ın sisteme dahil olmasıyla, Zeus artık sadece kritik konularla ilgilenmeye başlamıştır. Zeus, Node’ların IP adreslerini, kapasitelerini ve RF-2 / RF-3 (RF: Redundancy Factor) gibi Data Replication kurallarını izler.
Zookeeper, bir Cluster’da 3-Node’da çalışır. Redundancy Factor’e göre 5-Node’da da çalışabilir. Node’lardan bi’ tanesindeki Zookeeper lider olarak belirlenir. Bütün istekler lidere gelir ve bu istekleri diğer Zookeeperlar ile paylaşır. Lider cevap veremez duruma gelirse, otomatik olarak bir başka Zookeeper lider olarak atanır. Zookeeper bağımsızdır; çalışmak için diğer Cluster bileşenlerine ihtiyacı yoktur.
Medusa ve Cassandra Nedir?
Medusa, Cassandra’nın arayüzüdür. Stargate ve Curator, Medusa aracılığıyla Cassandra ile iletişim kurarlar. Cassandra’nın tuttuğu Metadataların korunmasından ve takibinden sorumludur.
Cassandra, Distributed, yüksek performanslı ve ölçeklenebilir bir veritabanıdır. Nutanix Datastore’da bulunan Guest VMler hakkındaki bütün Metadataları tutar. Cassandra, Cluster üzerindeki bütün Nodelarda çalışır. Aralarındaki iletişim Gossip Protocol adı verilen bir protokol üzerinden çalışır. Bu sayede istekler diğer Cassandralar ile de paylaşılır ve hemfikir olmaları beklenir. Çünkü Cassandra, kimsenin söylediklerine inanmaması üzerine lanetlenmiştir. Bu veritabanı Apache Cassandra’nın değiştirilmiş bir formudur. Bir dosya 512K boyutlara ulaştığında, cluster bir vDisk oluşturarak veriyi tutar. Cluster konfigürasyonu hakkındaki bütün bilgileri Zeus’dan alır.
Stargate Nedir?
Stargate, Nutanix sistemi ile dış dünya arasındaki bir geçiş kapısıdır. Bütün veri yönetiminden ve I/O operasyonlarından (NFS, iSCSI, SMB) sorumludur. Cluster operasyonlarının arkasındaki güçtür. Tek bir görevi vardır: veriyi taşımak. Cluster’daki bütün Nodelarda çalışır. Hypervisor’ın bakış açısına göre Stargate, Nutanix Clusterıyla iletişim kurmanın tek yoludur. Tüm okuma/yazma operasyonları Hypervisor üzerinden Stargate aracılığıyla Node’a gönderilir. Nutanix sistemi tarafında ise Stargate, Curator ile yakın temas kuran bir bileşendir. Metadatalar için Medusa, Cluster konfigürasyonu için Zeus ile konuşur.
Curator Nedir?
Periyodik olarak Metadata veritabanını kontrol eder ve temizlik ya da optimizasyon yapılması gerekiyorsa, bunu Stargate’e ya da diğer bileşenlere gerçekleştirmeleri için bildirir. MapReduce (Dağınık mimari üzerindeki büyük verilerin kolay bir şekilde analiz edilmesini sağlayan bir programlama modelidir. Map ve Reduce adı verilen birbirine paralel iki işlemden oluşur.) algoritması kullanarak diğer Curator Nodelar üzerindeki paylaşılan Metadataların analizini yapar. Zeus’dan aldığı Cluster bilgileri, Medusa’dan aldığı Metadataları analiz eder, bu analize göre Stargate’e emirler verir. Disk Balancing ve Life Cycle Management bilgilerine sahiptir. Nodelarda bulunan Curatorlerden bir tanesi Master olarak seçilir ve görev dağılımını o yapar. Örnekle, Hard Drive üzerinde kaybolan ya da Failure konumuna geçen bir Event gerçekleşirse, Curator bütün sergiyi yeniden kontrol eder.
Genesis Nedir?
Her Node’da çalışan ve herhangi bir servisin çalışması, durması ve yeniden başlatılması ile sorumlu bir işlemdir. Cluster’dan bağımsızdır. Zookeeper’ın çalışıyor olması yeterlidir. Cluster_init ve cluster_status sayfaları Genesis aracılığıyla görüntülenir.
Chronos Nedir?
Görev planlayıcısıdır. Curator’ın Nodelar üzerindeki denetlemeleri sonucu oluşturduğu görevleri planlar. Her Node’da bir Chronos bulunur ve seçilmiş bir Chronos Master tarafından yönetilir. Bu Chronos Master ile Curator Master aynı Node üzerinde çalışır. Eğer DC’den DR’a konfigüre edilmiş bir Remote Site ve Protection Domain bulunuyorsa, Data Replication işleminden de Chronos sorumludur. Her Protection Domain konfigürasyonunda, daha önceden planlanmış otomatik Snapshotlar alır. Detaylandırmak gerekirse: Snapshotları planlama, Remote Site Replication ve Site Migration/Failover işlemleri Chronos’un sorumluluğundadır.
Cerebro Nedir?
Replication ve Disaster Recovery yöneticisidir. DSF’in (Distributed Storage Fabric) Replication ve Disaster Recovery kapasitesinden sorumludur.
Pithos Nedir?
vDisk konfigürasyon yönetimi yapar. DSF konfigürasyon verilerinden sorumludur. Her Node’da çalışır ve Cassandra’nın üzerindeki yerleşik bir işlemdir.
Prism Nedir?
Ana görevi kullanıcı arayüzü ve API’dır. Nutanix Foundation kurulumunu tamamladıktan sonra karşımıza çıkan ilk arayüzdür. Sistem Yöneticileri için Nutanix Cluster konfigürasyonu ve Monitoring’e geçiş kapısıdır. nCLI, Rest API ve HTML5 Web konsolu Prism’in içerisinde bulunur. Clusterdaki bütün Nodelarda çalışır, bir tanesi liderdir. Linux Iptables kullanılarak gelen bütün istekler lidere iletilir. Bu sayede sistem yöneticileri herhangi bir CVM (Controller VM) IP adresi üzerinden Prism’e erişebilirler. Prism lideri Fail konumuna geçerse, yeni bir lider seçilir. Zeus’dan Cluster konfigürasyonu bilgilerini ve Cassandra’dan istatistikleri alarak kullanıcıya sunar. Buna ek olarak, VM durumu ve VM ile alakalı bilgiler için ESXi Hostları ile iletişime geçer.
