Редакция Light Cloud

Редакция Light Cloud позволяет сократить минимальное количество серверов для развертывания Платформы и уменьшить потребление ресурсов слоем управления.

Состав редакции определяется набором поддерживаемых подсистем и функций Платформы. Сравнение редакций Light Cloud и Enterprise Cloud приведено в таблице раздела Сравнение редакций VK Private Cloud.

В данной редакции сервисы слоя управления расположены на вычислительных узлах. Такие объединенные узлы называются конвергентными.

Минимальная продуктивная инсталляция включает:

• 3 конвергентных узла.

• СХД с поддержкой подключения iSCSI или FC. В случае использования SDS Ceph в качестве СХД объем инсталляции увеличится на количество узлов Ceph.

• Мощности для размещения средств мониторинга:

  • Выделенный узел.
  • ВМ, размещенная в любой доступной локации.
  • «Дикая» ВМ, размещенная на узле инсталляции, по возможности, свободном от сервисов слоя управления.

Сетевая архитектура и набор поддерживаемых способов интеграции с сетями заказчика соответствуют возможностям Enterprise-версии Платформы.

К конфигурации узлов применяются требования, как к вычислительным узлам Платформы (подробнее — в разделе Вычислительные узлы). Для конвергентных узлов необходимо учесть установку дополнительных дисков:

• 2 по 960 ГБ и более для размещения данных слоя управления.
• 2 по 1,92 ТБ и более для размещения данных мониторинга.

При расчете доступных ресурсов учитывайте потребление их слоем управления и сервисами мониторинга. Объемы потребления приведены в таблице 1.

В расчетах используются физические ядра, а не vCPU. Чтобы получить вычислительную емкость:

1. Вычтите из общего количества ядер емкость, выделенную на слой управления и сервисы мониторинга.
2. На основе полученного результата рассчитайте количество доступных vCPU с учетом переподписки.

В таблице 2 приведены рекомендуемые варианты масштабирования Light Cloud.

Light Cloud всегда содержит 3 конвергентных узла для размещения сервисов слоя управления. Масштабирование слоя управления не предусмотрено. Учитывая неполное выделение узлов для нужд слоя управления, инсталляция состоит не более чем из 30 узлов, включая конвергентные и выделенные вычислительные узлы.

В конфигурации с одновременным использование различных СХД и SDS количество узлов хранения рассчитывается индивидуально.

В остальном применяются общие принципы расчета Платформы.

При расчете доступных ресурсов используются общие принципы из раздела Расчеты серверов рабочих нагрузок.

$Q_{vCPU} = (Q_{CPU} - Q_{mgmt}) * O_{CPU}$

Здесь:

• $Q_{CPU}$ — общее количество физических ядер CPU на всех узлах инсталляции.
• $Q_{mgmt}$ — количество ядер, выделенных на слой управления и мониторинг. Определяется как значение Потребление CPU из таблицы 1, умноженое на Количество инстансов для каждого типа нагрузки.
• $O_{CPU}$ — коэффициент переподписки по vCPU.

$V_{avail} = V_{total} - V_{mgmt} - N_{nodes} * 16$

Здесь:

• $V_{total}$ — общий объем физической памяти на всех узлах инсталляции, ГБ.
• $V_{mgmt}$ — объем памяти, выделенный на слой управления и мониторинг, ГБ. Определяется как значение Потребление RAM из таблицы 1, умноженое на Количество инстансов для каждого типа нагрузки.
• $N_{nodes}$ — количество серверов, участвующих в расчете.
• 16 — объем памяти, необходимый для функционирования ОС на каждом сервере, ГБ (подробнее — в разделе Расчеты количества вычислительных узлов).

Переподписка по памяти не поддерживается.

$V_{ГиБ} = N_{srv} * Q_D * V_{disk}$

Здесь:

• $N_{srv}$ — количество узлов хранения.
• $Q_D$ — количество дисков данных на узле.
• $V_{disk}$ — объем одного диска, ГиБ.

$V_{ГБ} = V_{ГиБ} * 0,9$

Здесь коэффициент 0,9 учитывает различие между двоичной (ГиБ) и десятичной (ГБ) системами исчисления объема.

$V_{repl} = \frac {V_{ГБ}}{RF}$

Здесь $RF$ — фактор репликации (для Платформы по умолчанию равен 3). Подробнее — в разделе Расчеты для Ceph.

$V_{eff} = V_{repl} * E$

Здесь $E$ — коэффициент максимального заполнения. Не рекомендуется заполнять кластер Ceph более чем на 70–80%. Резерв необходим для ребалансировки данных, восстановления после отказа узла и поддержания производительности хранилища. В расчетах рекомендуется использовать $E = 0,75$ (диапазон 0,7–0,8).

Доступные ресурсы и характеристики:

• Вычислительный узел, 3 шт.: 2х Xeon 6338 (32 ядра), 2048 ГБ RAM, 2х480 ГБ + 2х960 ГБ NVMe.
• Узел хранения данных, 3 шт.: 2х Xeon 4316, 256 ГБ RAM, 2х480 ГБ + 8х7,68 ТБ NVMe.
• Коэффициент переподписки по CPU: 4,0.

Расчет:

1. Расчет vCPU:

   1. Количество физических ядер CPU:

      $3 * 2 * 32 = 192$

   2. Количество ресурсов CPU, выделенных на слой управления и сервисы мониторинга:

      $3 * 16 + 1 * 16 = 64$

   3. Доступные виртуальные ресурсы (vCPU) с учетом переподписки:

      $(192 - 64) * 4,0 = 512$

2. Расчет RAM:

   1. Количество физических памяти, ГБ:

      $3 * 2048 = 6144$

   2. Количество ресурсов, выделенных на слой управления и сервисы мониторинга, ГБ:

      $3 * 128 + 1 * 64 = 448$

   3. Доступные виртуальные ресурсы с учетом переподписки и потребления памяти ОС серверов, ГБ:

      $6144 - 448 - 3 * 16 = 5648$

      Здесь 3 * 16 — объем памяти, выделенный на ОС трех серверов (по 16 ГБ на узел).

3. Расчет SDS:

   1. Физическая емкость хранилища, ГиБ:

      $3 * 8 * 7680 = 184320$

   2. Физическая емкость хранилища, ГБ:

      $184320 * 0,9 = 165888$

   3. Емкость хранилища с учетом коэффициента репликации Ceph, ГБ:

      $\frac {165888}{3} = 55296$

   4. Эффективная емкость с учетом коэффициента заполнения 75% (рекомендуемый диапазон 70-80%), ГБ:

      $55296 * 0,75 = 41472$

Итого доступные ресурсы для рабочих нагрузок: 512 vCPU, 5648 ГБ RAM, 41472 ГБ SDS Ceph.

Доступные ресурсы и характеристики:

• Вычислительный узел, 30 шт.: 2х Xeon 6338 (32 ядра), 2048 ГБ RAM, 2х480 ГБ + 2х960 ГБ NVMe (вторая пара дисков только для 3 серверов).
• Узел мониторинга, 1 шт.: 2х Xeon 4316, 256 ГБ RAM, 2х480 ГБ + 2х3,84 ТБ NVMe.
• Узел хранения данных, 9 шт.: 2х Xeon 4316, 256 ГБ RAM, 2х480 ГБ + 8х7,68 ТБ NVMe.
• Коэффициент переподписки по CPU: 4,0.

Расчет:

1. Расчет vCPU:

   1. Количество физических ядер CPU:

      $30 * 2 * 32 = 1920$

   2. Количество ресурсов CPU, выделенных на слой управления и сервисы мониторинга:

      $3 * 16 = 48$

   3. Доступные виртуальные ресурсы (vCPU) с учетом переподписки:

      $(1920 - 48) * 4,0 = 7488$

2. Расчет RAM:

   1. Количество физических памяти, ГБ:

      $30 * 2048 = 61440$

   2. Количество ресурсов, выделенных на слой управления и сервисы мониторинга, ГБ:

      $3 * 128 = 384$

   3. Доступные виртуальные ресурсы с учетом переподписки и потребления памяти ОС серверов, ГБ:

      $61440 - 384 - 30 * 16 = 60576$

3. Расчет SDS:

   1. Физическая емкость хранилища, ГиБ:

      $9 * 8 * 7680 = 552960$

   2. Физическая емкость хранилища, ГБ:

      $552960 * 0,9 = 497664$

   3. Емкость хранилища с учетом коэффициента репликации Ceph, ГБ:

      $\frac {497664}{3} = 165888$

   4. Эффективная емкость с учетом коэффициента заполнения 75% (рекомендуемый диапазон 70-80%), ГБ:

      $165888 * 0,75 = 124416$

Итого доступные ресурсы для рабочих нагрузок: 7488 vCPU, 60576 ГБ RAM, 124416 ГБ SDS Ceph.

Требуется спроектировать Light Cloud со следующими характеристиками:

• 5000 vCPU.
• 36000 ГБ RAM.
• SDS Ceph полезной емкостью 70000 ГБ.
• Коэффициент переподписки по CPU — 4,0.
• Выделение узла мониторинга не планируется.

Расчет:

1. Расчет серверов по vCPU:

   1. Количество ресурсов CPU, выделенных на слой управления и сервисы мониторинга:

      $3 * 16 + 1 * 16 = 64$

   2. Требуемое количество физических ядер CPU:

      $\frac {5000}{4,0} + 64 = 1314$

   3. Требуемое количество серверов по vCPU при использовании 32-ядерных процессоров и двухсокетных платформ:

      $\frac {1314}{2 * 32} = 20,5 \approx 21$

2. Расчет серверов по vRAM:

   1. Количество ресурсов, выделенных на слой управления и сервисы мониторинга, ГБ:

      $3 * 128 + 1 * 64 = 448$

   2. Требуемое количество серверов по vRAM при использовании серверов с 2048 ГБ RAM:

      $\frac {36000 + 448}{2048 - 16} = 17,9 \approx 18$

3. Расчет количества серверов Ceph:

   $\frac {70000 \ast 3}{0,9 \ast 0,75 \ast 8 \ast 7680} = 5,063 \approx 6$

Из количества серверов, рассчитанного по vCPU и по vRAM необходимо выбрать большее число, в данном случае 21. Из них 18 будут вычислительными узлами и 3 конвергентными.

Итоговая конфигурация:

• Вычислительный узел, 21 шт.: 2х Xeon 6338 (32 ядра), 2048 ГБ RAM, 2х480 ГБ + 2х960 ГБ NVMe (вторая пара дисков только для 3 серверов).
• Узел хранения данных, 6 шт.: 2х Xeon 6338, 512 ГБ RAM, 2х480 ГБ + 8х7,68 ТБ NVMe.