ELASTICIDAD AUTOMÁTICA BASADA EN MÉTRICAS DE SERVICIO DE APLICACIONES CORPORATIVAS DESPLEGADAS EN...
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Elasticidad automática basada en métricas de servicio de aplicaciones corporativas desplegadas en Clouds IaaS
XXI Telecom I+DSantander
Fermín Galán, Alonso Álvarez, Ignacio Blasco, Daniel Morán
Real Elastic Cloud (REC), Telefónica I+D
Telefónica I+D 0
0Telefónica Servicios Audiovisuales S.A. / Telefónica España S.A.Título de la ponencia / Otros datos de interés / 26-01-2010TELEFÓNICA I+D
Santander28 de septiembre de 2011
ÍndiceÍndiceÍndiceÍndice
Introducción
Elasticidad basada en métricas de servicio
01
02
Telefónica I+D 1
Implementación y resultados
Conclusiones
03
04
Introducción
01
Telefónica I+D 2
Telefónica I+D
CloudCloudCloudCloud computingcomputingcomputingcomputing:::: UnUnUnUn conceptoconceptoconceptoconcepto confusoconfusoconfusoconfuso…………
Telefónica I+D 3
…………peroperoperopero enenenen elelelel quequequeque hayhayhayhay algunasalgunasalgunasalgunas cosascosascosascosas clarasclarasclarasclaras
�Características fundamentales
• Autoprovisión
• Dinamicidad
• Elasticidad
• Pago por uso (CAPEX → OPEX)
• Multi-tenant
• Agilidad
Telefónica I+D 4
• Agilidad
�Modalidades
• Software como servicio (SaaS)
› GMail, Google Docs
• Plataforma como servicio (PaaS)
› Google Apps Engine, Azure
• Infraestructura como servicio (IaaS)
› Amazon EC2
Infraestructura como servicio y ElasticidadInfraestructura como servicio y ElasticidadInfraestructura como servicio y ElasticidadInfraestructura como servicio y Elasticidad
Telefónica I+D 5
VirtualizaciónVirtualización
Máquina virtual
SO
App
Midware
Cloud IaaS
Pool de servidores físicos
Aplicaciones transaccionales multicapaAplicaciones transaccionales multicapaAplicaciones transaccionales multicapaAplicaciones transaccionales multicapa
LB
FE1
FE2
…
BE1
BE2
…LB
DB
Usuarios
Ej. ApacheEj. JBoss, Tomcat
Ej. MySQL, Oracle
Telefónica I+D 6
FEn
…
Presentación
BEm
…
Lógica de negocio
Persistencia
Aplicación transaccional multicapa corporativa típica
Usuarios del
servicio
X
SO
App
Midware→→→→LB
Elasticidad basada en métricas de servicio
02
Telefónica I+D 7
Telefónica I+D
Estado del arteEstado del arteEstado del arteEstado del arte
�Elasticidad automatizada
• Basada en métricas de infraestructura
› CPU, RAM, I/O disco, tráfico de red
• Amazon Cloud Watch + Auto Scaling, RightScale, Zenos Unified Monitoring,Tought Auto Scaling Service, etc.
Telefónica I+D 8
SO
App
Midware
050
100
CPU
050
100
CPU
SO
App
Midware
050
100
CPU
50ms180ms70ms
ProblemaProblemaProblemaProblema
�Las métricas de infraestructura no gobiernan necesariamente la calidad delservicio
• Al usuario no le importa si la CPU está cargada o no: lo que le interesa es elcumplimiento del SLA (= una buena experiencia de uso)
• Métricas de servicio típicas
› Tiempo de transacción, número de transacciones por segundo
Telefónica I+D
SO
App
Midware
9
SO
App
Midware
050
100
CPU
050
100
CPU
050
100
CPU
50ms
050
100
CPU
SO
App
Midware …
SoluciónSoluciónSoluciónSolución
Métrica de servicio
(pe. tiempo detransacción) SLA
Umbral de escalado
Margen de seguridad
Margen de estabilidad
Escalado
250 ms
220 ms
20%
Telefónica I+D 10
t
Umbral de desescalado
Margen de estabilidad
Desescalado
Implementación y resultados
03
Telefónica I+D 11
Telefónica I+D
Arquitectura del sistema Clotho
Proveedordel servicio
Gestorde ciclo de vida
Motor de elasticidad
TCloud API
OVF
TCloud APIAcciones externas
Gestión y Gobierno(Clotho)
RIFRIF
Usuarios del servicio
Telefónica I+D 12
vCenter
ESXi
Tcloud API overlay
ESXi ESXi
VMVM VMVM
…
TCloud API
vCenter API Monitorización …
Proveedor Cloud
VMVM VMVMVMVM VMVM
DetallesDetallesDetallesDetalles
�TCloud API
• Independiza del Proveedor Cloud (vCenter, RHEV, XenCenter, OpenNebula)
• Contribución al grupo CMWG de la DMTF (estandarización)
�OVF como formato de descripción de servicio
• Uso de OVF para describir servicios multicapa en cloud IaaS
› DMTF, “Open Virtualization Format (OVF)”, Specification DSP0243 1.1.0, Enero 2010
› Fermín Galán, Americo Sampaio, Luis Rodero-Merino, Irit Loy, Victor Gil, Luis M.
Telefónica I+D 13
› Fermín Galán, Americo Sampaio, Luis Rodero-Merino, Irit Loy, Victor Gil, Luis M.Vaquero, Mark Wusthoff, "Service Specification in Cloud Environments Based onExtensions to Open Standards", 4th Int’l Conf. on COMmunication System softWAreand middlewaRE (COMSWARE 2009), Junio 2009, Dublín (Irlanda)
• Reglas de elasticidad descritas en RIF (Rule Interchange Format)
› Daniel Morán, Luis M. Vaquero, Fermín Galán, "Elastically Ruling the Cloud:Specifying Application's Behavior in Federated Clouds", IEEE 4th Int’l Conf. on CloudComputing (CLOUD2011), Julio 2011, Washington DC, USA
�Monitorización basada en Nagios
�Motor de elasticidad basado en JBoos Drools
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
14:20 14:25 14:30 14:35 14:40 14:45 14:50 14:55 15:00 15:05 15:10 15:15 15:20 15:25
SLA
Tiem
po m
edio
de
tran
sacc
ión
de s
ervi
cio
(ms)
Resultados
Escalado
Desescalado
Umbral de escalado
�Applicación: PetStore
• GlassFish (capa elástica, min=1 max=5)
• MySQL (capa inelástica)
• LB basado en HAProxy conf.
Umbral de desescalado
Telefónica I+D
14:20 14:25 14:30 14:35 14:40 14:45 14:50 14:55 15:00 15:05 15:10 15:15 15:20 15:25
Tiempo
14
•HAProxy conf.por API REST
�Sondeo por HTTP GET
�Generador de carga JMeter
0
50
100
150
200
250
14:20 14:25 14:30 14:35 14:40 14:45 14:50 14:55 15:00 15:05 15:10 15:15 15:20 15:25
Carg
a(n
º us
uari
os c
oncu
rren
tes)
Conclusiones
04
Telefónica I+D 15
Telefónica I+D
Conclusiones y Líneas de trabajo futuroConclusiones y Líneas de trabajo futuroConclusiones y Líneas de trabajo futuroConclusiones y Líneas de trabajo futuro
�Conclusiones
• La elasticidad basada en métricas de servicio protege mejor el SLA de servicioque la basada en métricas de infraestructura
• Servicios multi-capa corporativos
• Viabilidad demostrada en el prototipo Clotho
› Usamos la tecnología referente en el mercado (48% en 2012)(*): VMware vSphere
�Líneas de trabajo futuro
•
Telefónica I+D 16
�Líneas de trabajo futuro
• Elasticidad en varias capas, detección del “cuello de botella”
• Autoconfiguración de máquinas virtuales (OVF Environment)
• LB “inteligente”
• Modularización de la arquitectura de Clotho
(*) Fuente: Gartner, “The State of Virtualization”, IT Infrastructure Operations and Management Summit, Orlando FL (Estados Unidos), Junio 2010
Telefónica I+D
BackupBackupBackupBackup: Aplicación de pruebas : Aplicación de pruebas : Aplicación de pruebas : Aplicación de pruebas PetStorePetStorePetStorePetStore
Telefónica I+D 18