Kubernetes(K8s)를 생각할 때 자주 떠오르는 용어는 "클라우드 규모", "무제한 확장성", 심지어 "거대한"과 같은 대규모 환경과 관련이 있습니다. 그러나 현실은 IT 세계의 상당 부분이 개발 및 생산을 위해 훨씬 더 작은 K8 환경에서 시작해야 한다는 것입니다. 클라우드 수준의 편의성, 유연성 및 확장성을 제공하고 온프레미스 및 하이브리드 클라우드 인프라에 대한 비용 이점을 달성하기 위해 Supermicro는 업계 최고의 하드웨어를 사용하는 턴키 솔루션을 도입했습니다. -라인 소프트웨어 통합. 이 기사에서 우리는 이 Supermicro 랙 플러그 앤 플레이 솔루션의 구성 요소, 작동 방식, 사내 K8s 플랫폼과 클라우드 기반 플랫폼의 경제성을 살펴봅니다.
Kubernetes(K8s)를 생각할 때 자주 떠오르는 용어는 "클라우드 규모", "무제한 확장성", 심지어 "거대한"과 같은 대규모 환경과 관련이 있습니다. 그러나 현실은 IT 세계의 상당 부분이 개발 및 생산을 위해 훨씬 더 작은 K8 환경에서 시작해야 한다는 것입니다. 클라우드 수준의 편의성, 유연성 및 확장성을 제공하고 온프레미스 및 하이브리드 클라우드 인프라에 대한 비용 이점을 달성하기 위해 Supermicro는 업계 최고의 하드웨어를 사용하는 턴키 솔루션을 도입했습니다. -라인 소프트웨어 통합. 이 기사에서 우리는 이 Supermicro 랙 플러그 앤 플레이 솔루션의 구성 요소, 작동 방식, 사내 K8s 플랫폼과 클라우드 기반 플랫폼의 경제성을 살펴봅니다.
Supermicro 랙 플러그 앤 플레이 클라우드 인프라
K8 설치를 구성하는 네 가지 구성 요소는 컴퓨팅, 스토리지, 네트워킹 및 소프트웨어입니다. 가능한 한 많은 고객에게 도달하기 위해 Supermicro는 이 프로그램을 기반으로 다양한 시스템 및 랙 수준 구성을 설계했습니다. 이 솔루션의 하드웨어는 Intel의 검증된 XNUMX세대 Xeon CPU와 나중에 다룰 Optane Persistent Memory(PMem)를 활용합니다. 솔루션의 아키텍처는 업계 표준 분류를 따르는 컴퓨팅 노드의 다양한 분류로 구성됩니다.
- 배스천 노드 및 SCC VM 배포를 활성화하면 OpenShift 설치를 실행하기 위해 하나의 노드에 배스천 노드가 프로비저닝되었습니다. 배스천 노드는 Red Hat Enterprise Linux를 실행하여 컴팩트 클러스터를 프로비저닝하기 위한 스크립트, 파일 및 도구를 호스팅합니다. 이 노드는 또한 OpenShift 클러스터를 관리하고 모니터링하기 위해 SuperCloud Composer를 호스트하는 VM에 전원을 공급합니다.
- 마스터 노드 API 서버, 컨트롤러 관리자 서버 등을 위한 고가용성 및 탄력적 플랫폼을 제공합니다. K8s 클러스터를 관리하고 작업 일정을 예약하려면 K8s 클러스터에 단일 장애 지점이 없도록 여러 마스터 노드가 필요합니다.
- 인프라(인프라) 노드 유지 보수 및 관리 목적으로 분리 및 추상화가 가능하도록 인프라 워크로드를 격리합니다.
- 애플리케이션 노드 컨테이너화된 애플리케이션을 실행합니다.
- OpenShift 데이터 기반(ODF) 노드 (이전에는 OpenShift Container Storage [OCS]로 알려짐)는 컨테이너가 여러 환경에서 가동 및 중단될 때 데이터에 영구적인 위치를 제공하는 소프트웨어 정의 스토리지(SDS)를 호스팅합니다. ODF는 파일, 블록 또는 객체 스토리지도 지원합니다.
Supermicro는 X3 BigTwin을 기반으로 소형 12노드 클러스터를 설계했으며 X12 Ultra 시스템을 포함하여 이 기사에서 다룰 JumpStart 프로그램을 위한 추가 저장 용량을 제공합니다. 엔트리 레벨 클러스터의 경우 Ceph 스토리지가 필요하지 않습니다.
X12 BigTwin은 듀얼 Intel Xeon Platinum 2N 프로세서가 장착된 4U 6338노드 시스템입니다. 여기에는 72개의 Intel 컴퓨팅 코어, 4TB Intel Optane PMem, 512GB DDR4 메모리 및 노드당 184TB의 NVMe 지원 스토리지가 포함됩니다. 연결을 위해 NVMe-oF용 100Gb 인터페이스가 있어 3개 노드에서 영구 스토리지를 지원하고 개체 스토리지 클러스터와의 인터페이스를 위한 25Gb가 있습니다. X12 Ultra 서버 중 1.1개는 각각 최대 80PB의 개체 스토리지와 최대 XNUMX개의 컴퓨팅 코어를 가질 수 있는 스토리지 노드입니다. 이 솔루션에 특히 적합한 수직 분야 중 하나는 비디오 스트리밍, 콘텐츠 제공 및 분석 목적을 위한 미디어 및 엔터테인먼트입니다.
위에서 언급했듯이 BigTwin 시스템은 Intel Optane PMem Series 200 및 기존 DDR4 메모리를 사용합니다. 이렇게 함으로써 Supermicro는 가능한 한 경제적으로 메모리 용량을 늘릴 수 있습니다. Optane PMem은 DDR4(GB당) 가격의 약 절반이기 때문입니다.
X12 BigTwin은 OPEX를 줄이기 위해 전력 및 냉각 설계를 공유한다는 점에 유의해야 합니다. Supermicro는 금융 부문의 한 고객에 대한 특정 사용 사례를 우리와 공유했습니다. X20 12U 시스템은 X12 1U 시스템과 비교하여 675% 이상의 절전 효과를 볼 수 있었습니다. BigTwin 시스템은 동일한 워크로드를 실행할 때 X980 12U 시스템이 소비하는 1W와 비교하여 XNUMXW의 전력만 소비하기 때문입니다.
대형 시스템은 모든 사람을 위한 것이 아니며 Supermicro의 소형 클러스터는 보급형 DevOps 환경을 구축하려는 조직에 이상적입니다. Supermicro는 IT 및 개발자가 작업 흐름을 테스트하고 유용성과 성능을 평가할 수 있도록 소형 클러스터용 랙 플러그 앤 플레이 JumpStart라는 무료 원격 액세스 프로그램을 제공합니다. X12 BigTwin은 620인치 SAS/SATA 드라이브를 지원하는 8U 2노드 SKU인 SYS-2BT-DNC3.5R을 사용하여 객체 스토리지를 확장하도록 사용자 정의할 수 있습니다. 이 구성을 사용하면 달러당 성능을 최적화하는 데 100Gb 인터페이스가 필요하지 않을 수 있습니다. 소형 클러스터는 Red Hat OpenShift가 사전 설치된 전체 랙 솔루션으로도 제공되며 이 기사에서 자세히 다룰 것입니다.
요구 사항이 작아지거나 커질 경우, Supermicro는 필요한 용량으로 쉽게 확장할 수 있는 에지, 지역 및 코어 데이터 센터 솔루션을 위한 참조 아키텍처를 보유하고 있습니다.
Supermicro는 Edge, Performance, High Density 및 Extreme의 네 가지 다른 랙 플러그 앤 플레이 구성을 설계했습니다(Intel 컴퓨팅 코어 수가 가장 적은 순서대로).
Supermicro 랙 플러그 앤 플레이 클라우드 실습
각 구성과 함께 제공되는 하드웨어에 대해 더 잘 이해하기 위해 Edge(SKU:SRS-OPNSHFT-3N), XNUMX개의 마스터 노드, XNUMX개의 애플리케이션 노드 및 XNUMX개의 ODF 공동 위치 노드로 구성됩니다. 노드 수를 최소화하기 위해 인프라 노드를 생략하고 다른 노드에 역할을 분담합니다.
이 솔루션에는 72개의 인텔 컴퓨팅 코어, 768GB RAM, 138TB 스토리지(이 중 46TB는 NVMe 스토리지)가 있습니다. 중복 상호 연결을 위해 이중 SX10X-350 스위치를 통해 관리 및 데이터 전환을 위한 이중 12Gb 네트워킹(총 6개)이 있습니다. 이 모든 것은 120U의 랙 공간을 차지하며 일반적으로 사무실이나 가정에서 볼 수 있는 두 개의 표준 XNUMXv 전기 회로로 전원을 공급받을 수 있습니다.
Supermicro는 소매, 의료, 제조 및 에너지 분야의 목표 시장과 함께 에지에서 AI/ML을 실행하는 것으로 에지 구성의 사용 사례를 구상합니다. 우리는 또한 이것이 소규모 개발 팀과 분산 콘텐츠 전송 네트워크를 위한 훌륭한 저비용 솔루션이 될 것이라고 믿습니다.
성능 SKU(SRS-OPNSHFT-10)의 BOM은 288개의 마스터 노드, 3개의 공동 배치 인프라 노드, 138개의 애플리케이션 노드 및 1개의 ODF 노드로 구성됩니다. 이 솔루션에는 25개의 Intel 컴퓨팅 코어, 350TB의 RAM 및 12TB의 NVMe 스토리지가 있습니다. 중복 상호 연결을 위해 관리용 3648Gb 네트워킹(총 42개)과 듀얼 SXXNUMXX-XNUMX 스위치를 통해 전환되는 데이터용 쿼드 XNUMXGb 네트워크가 있으며 관리 트래픽은 SSE-GXNUMXBR 스위치를 통해 전달됩니다. 이 모든 것이 XNUMXU의 랙 공간을 차지합니다.
고밀도 SKU(SRS-OPNSHFT-20)에는 336TB의 RAM과 3개의 노드가 있는 18개의 인텔 컴퓨팅 코어가 있습니다. 이 고밀도 SuperRack 솔루션은 소형 클러스터의 스케일 아웃 버전이지만 컨트롤러 및 인프라 노드에 220개의 SYS-2BT-HNTR(4U 620노드 시스템)과 SYS-8BT-DNC2R(2U XNUMX노드 시스템)을 사용합니다. 애플리케이션 노드로.
더 나아가 Extreme SKU(SRS-OPNSHFT-30)에는 640TB의 RAM과 8개의 노드가 있는 22개의 인텔 컴퓨팅 코어가 있습니다. 여기에 Supermicro SKU XNUMX개 모두의 전체 사양.
Supermicro 랙 플러그 앤 플레이 소프트웨어
모든 SKU에 사전 설치되어 제공되는 소프트웨어는 Red Hat의 매우 인기 있는 소프트웨어입니다. 오픈시프트, K8 배포를 관리하기 위한 전체 스택 자동화 기능을 갖춘 엔터프라이즈급 K8s 플랫폼입니다. Red Hat은 K8s 커뮤니티의 큰 후원자이자 참여자이며 OpenShift는 커뮤니티에서 좋은 평가를 받고 있습니다. OpenShift는 시스템 수준 관리뿐만 아니라 개발 팀을 위한 셀프 서비스 프로비저닝도 허용합니다. OpenShift의 이점 중 하나는 퍼블릭 클라우드 리소스를 사용해야 한다고 결정한 경우 동일한 인터페이스 워크플로를 사용할 수 있다는 것입니다. 이것은 학습 곡선을 줄이고 작업 흐름의 변화로 인한 오류를 방지할 수 있기 때문에 엄청납니다.
간략한 개요로 OpenShift는 원래 8년 전에 개발되었고 그 기간 동안 Red Hat의 PaaS(Platform-as-a-Service)였으며 완전히 오픈 소스였기 때문에 매우 성숙한 제품입니다. 소프트웨어 구성 요소는 가장 인기 있는 최고의 구성 요소를 사용하는 고도로 선별된 스택을 기반으로 합니다. 오케스트레이션 및 스케줄링을 위해 컨테이너 런타임용 Docker와 물론 OS용 Red Hat과 결합된 KXNUMX을 사용합니다.
소프트웨어 스택의 핵심 구성 요소는 OpenShift Container Platform(OCP) 및 Red Hat Enterprise Linux CoreOS(RHCOS)이며 둘 다 CoreOS(Red Hat이 2018년에 인수한 회사)와 함께 제공됩니다.
RHCOS는 컨테이너 사용을 위해 특별히 설계된 Red Hat Enterprise Linux의 간소화된 버전입니다. OCP는 K8s에서 오케스트레이션하고 관리하는 Linux 컨테이너용으로 구축된 PaaS(Platform as a Service)입니다. 둘 다 Red Hat에서 완전히 테스트했으며 현장에서 널리 사용됩니다. 이는 이 솔루션의 베어메탈 비용을 줄이는 핵심 요소입니다.
OpenShift가 Operator 프레임워크를 포함하는 방식에 따라 개발 및 배포 속도를 높입니다. K8에서 오퍼레이터는 K8에서 애플리케이션을 배포하고 관리하는 데 필요한 인간 지식을 캡슐화한 소프트웨어입니다. Operator Framework는 다중 테넌트 클러스터에서 Operator 개발 및 중앙 관리를 지원하는 일련의 도구 및 K8s 구성 요소입니다. OpenShift에는 Redis 및 Cassandra와 같은 널리 사용되는 애플리케이션을 위한 Operator가 있습니다. 운영자를 사용하면 응용 프로그램을 배포하는 사람의 기술 수준에 관계없이 응용 프로그램을 배포할 때 상당한 시간과 좌절을 줄일 수 있습니다.
슈퍼클라우드 컴포저
Supermicro의 숨겨진 보석 중 하나는 슈퍼클라우드 컴포저 (SCC), 서버를 모니터링 및 관리하고 컴퓨터에 OS를 배포할 수 있는 단일 창입니다. 다른 사람들이 Redfish 호환 통합을 사용할 수 있도록 하는 API가 있으며 전원 관리에서 자산 관리에 이르는 범위를 사용합니다. 이것은 하드웨어 수준의 지원을 제공하여 솔루션 스택을 완성하는 비밀 소스의 일부입니다.
Supermicro의 소형 클러스터에 대한 전제 조건은 Red Hat의 표준 OpenShift 설치와 유사합니다. 이러한 전제 조건에는 다음이 포함되지만 이에 국한되지는 않습니다.
- 네트워크 연결이 제자리에 있는지 확인
- API 및 인그레스용 로드 밸런서 설정 또는 설치
- 클러스터를 위한 DNS 항목
- 필요할 수 있는 모든 CLI 도구
- DHCP 주소 예약 또는 고정 IP 사용
컴팩트 클러스터는 모든 전제 조건이 충족되는 경우 프로비저닝이 간단합니다. 향후 Supermicro는 NVMe M.1 부트 드라이브 및 OpenShift 클러스터 설치를 위한 HW RAID 2 구성을 포함하여 설정 프로세스를 조율하는 데 도움이 되는 Ansible Playbook을 출시할 계획입니다. 기본적으로 이는 일반적으로 OEM 어플라이언스를 사용하는 ISV에서만 볼 수 있는 제로 터치 프로비저닝을 활성화하는 데 도움이 됩니다.
노드 D는 물리적으로 2U 인클로저 내에 위치하지만 JumpStart 프로그램을 적극적으로 지원하는 Supermicro 관리자를 위해 별도의 BMC 네트워크로 격리되었습니다. 이 노드에는 SCC VM의 "프로비저닝 브리지"용 1Gb NIC가 있습니다. 네트워크 토폴로지를 기반으로 하는 JumpStart 프로그램을 통해 원격 사용자는 SCC VM 및 OpenShift 클러스터에 안전하게 액세스하여 포드에서 실행되는 주문형 비디오 데모를 포함하여 클러스터의 기능을 탐색할 수 있습니다. 데모 워크플로우는 아래에 설명되어 있습니다.
Supermicro 랙 플러그 앤 플레이 클라우드 점프스타트 프로그램
새로운 솔루션에 대한 투자에는 항상 워크로드 및 워크플로 호환성과 관련된 불확실성이 따릅니다. 이러한 두려움을 완화하기 위해 Supermicro는 강력한 점프 시작 프로그램 잠재 고객이 솔루션을 구매하기 전에 사용해 볼 수 있는 기회를 제공합니다.
비용
퍼블릭 클라우드는 온프레미스 배포보다 비용이 적게 든다는 전면적인 오해로 번성했습니다. 그러나 많은 상황에서 안정적인 가격 체계와 클라우드 솔루션과 관련된 지속적인 비용을 비교할 때 하드웨어를 소유하는 것이 더 매력적입니다. 예, 클라우드 공급자는 수천 개의 노드에 대한 운영 인력 비용을 상각할 수 있는 규모의 이점이 있습니다. 그러나 Supermicro는 Red Hat이 솔루션 테스트 및 유지 관리 부담을 지는 OpenShift를 사용하여 이를 완화했습니다. 이는 Supermicro 고객이 시스템에 대한 업데이트 및 패치를 검증할 필요가 없다는 것을 의미하며, 이는 시간과 비용이 많이 드는 프로세스일 수 있습니다.
가격 안정성도 Supermicro가 선호하는 요소입니다. 퍼블릭 클라우드 소비자가 리소스를 과도하게 사용하여 예산을 초과 지출한 무서운 이야기는 확실히 두 가지 이상 있습니다. 실제로 K8s와 같은 고도로 자동화된 솔루션에서는 단순한 구성 오류로 인해 퍼블릭 클라우드 리소스를 소비하는 수많은 애플리케이션이 생성될 수 있습니다. 반대로 온프레미스 솔루션에서는 이것이 불가능합니다.
이 솔루션은 퍼블릭 클라우드와 비용 경쟁력이 있을 뿐만 아니라 Supermicro는 일반적으로 비용이 적게 드는 하이퍼바이저에서 실행하는 대신 Red Hat ODF(Open Data Foundation)의 베어 메탈 구독을 실행하는 것과 같이 비용을 절감할 수 있는 다른 제안을 제공합니다. 하이퍼바이저 세금을 피할 수 있습니다.
우리는 고객이 OpenShift(솔루션의 소프트웨어 구성 요소)를 구매할 수 있는 방법에 대해 Supermicro에 물었고, 그들은 단일 송장에 포함될 수 있거나 고객이 Red Hat에서 직접 구매할 수 있다고 말했습니다.
Supermicro는 OpenShift를 베어메탈에 배치하거나 하이퍼바이저를 사용할 때 비용 차이와 관련하여 몇 가지 수치를 계산해 줄 만큼 친절했습니다. 우리는 베어메탈과 하이퍼바이저에서 실행함으로써 얼마나 많은 비용을 절약할 수 있는지 보고 놀랐습니다. K8s 애플리케이션에는 스토리지가 필요하므로 파일 시스템, 블록 스토리지가 필요한 애플리케이션의 경우 코어가 4개뿐이라는 추정도 포함했습니다.
숫자는 클러스터당 필요한 컴퓨팅 및 스토리지 리소스의 양에 따라 하이퍼바이저에서 실행하는 것보다 베어 메탈에서 OpenShift를 실행하는 것이 3~9배 더 비용 효율적일 수 있음을 보여줍니다. 비용 절감을 추정하기 위해 분석된 두 가지 시나리오가 있습니다. 스펙트럼의 로우엔드에서는 16개의 OCP 구독(코어 32개)과 ODF 2개(코어 4개)가 고려되었습니다. 스펙트럼의 하이엔드에서는 컴퓨팅과 스토리지 모두에 대해 노드당 64개의 코어가 모두 고려되었습니다. 각 노드는 기본적으로 잠재적으로 250개의 포드를 지원할 수 있습니다. Supermicro는 OpenShift 배치를 신중하게 계획할 것을 권장합니다. 시작하기에 좋은 곳은 이것입니다 OpenShift 4.8 계획 문서.
데이터 거버넌스
데이터 지역성은 까다로운 주제입니다. 많은 회사와 정부는 데이터가 상주해야 하는 위치에 대해 매우 강력한 규정을 가지고 있습니다. 온프레미스 솔루션을 사용하면 데이터가 상주하는 손을 얹는 시점까지 귀하와 모든 감사자를 안심할 수 있습니다. 퍼블릭 클라우드의 스토리지에 물리적으로 액세스하는 것은 불가능합니다.
결론
Supermicro는 과거에 종종 그랬던 것처럼 시장을 파악하고 이를 채울 수 있는 신뢰할 수 있고 저렴한 솔루션을 만들었습니다. 이 경우 시장은 Intel Optane PMem과 관련하여 안정성을 위해 Intel의 입증된 8세대 Xeon 프로세서를 사용하여 성능에 영향을 미치지 않고 비용을 억제하는 Red Hat의 검증된 K8s 소프트웨어를 사용하는 온프레미스 K8s 클러스터를 위한 것입니다. 이러한 사전 정의된 솔루션을 통해 고객은 KXNUMXS 클러스터를 신속하게 배치할 수 있습니다. 이러한 솔루션은 Supermicro에서 사전 설계, 검증 및 테스트를 거쳤기 때문입니다.
자체 솔루션을 배치하는 데 일반적으로 몇 주가 걸리지 않고 그들의 솔루션을 며칠 만에 배치할 수 있으며, Supermicro의 솔루션은 호환성에 대해 광범위하게 테스트되었기 때문에 귀사는 시간 또는 비용 낭비 문제에 부딪히지 않을 것입니다. 새로운 기술을 배포하는 동안 발생합니다. 비용에 대해 말하자면, Supermicro 솔루션의 가격 책정 모델은 퍼블릭 클라우드를 사용할 때 발생할 수 있는 스티커 쇼크를 방지합니다.
당신의 필요가 무엇이든, Supermicro는 당신이 만족할 수 있는 솔루션을 개발했습니다. 에지 AI/ML 작업 또는 소규모 개발 팀용으로 설계된 Edge SKU부터 퍼블릭 클라우드 배포를 대체하는 데 사용할 수 있는 프로덕션 워크로드를 위한 지역 및 핵심 데이터 센터용으로 설계된 Extreme SKU에 이르기까지 다양합니다.
Supermicro의 K8s 솔루션에 대한 자세한 정보를 얻으려면 해당 웹 포털을 방문하십시오. LINK.
확인 점프스타트 프로그램 이 솔루션을 직접 체험해 보세요.
StorageReview에 참여
뉴스레터 | 유튜브 | 팟캐스트 iTunes/스포티 파이 | 인스타그램 | 트위터 | 페이스북 | RSS 피드
