VM- und Cloudmanagement mit OpenQRM

Alles im Griff

Heterogene IT-Infrastrukturen im Datacenter sind seit Jahren auf dem Vormarsch. Doch mit der zunehmenden Kombination immer weiterer Technologien und Plattformen wird es schwieriger, für die eingesetzten Dienste einheitliche Servicelevels zu gewährleisten. Zur Bewältigung dieser Aufgaben stehen mit Cloud-Management-Systemen ausgereifte Werkzeuge zur Verfügung, etwa openQRM, das es als freie oder Enterprise-Variante gibt.
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Viele Unternehmen nutzen neben der auf Netzwerk, Server, Storage, Virtualisierung und Clients basierenden "klassischen" IT-Infrastruktur heute auch Cloud-Dienste. In einfachen Fällen ist hier nur der Webserver mit der Unternehmenswebsite zu einem Hoster ausgelagert oder es werden externe IT-Dienste wie Spam- und Virenerkennung als "Managed Service" angemietet. Doch der Druck steigt, den Anwendern immer mehr Dienste mit einer hohen Verfügbarkeit bereitzustellen. Und so werden immer häufiger interne Dienste wie E-Mail, SharePoint oder File-Services in externen Rechenzentren betrieben oder gleich in die Cloud von Amazon, Google, Microsoft & Co verlagert. Dabei ist es praktisch nicht zu vermeiden, dass auch unterschiedliche Technologien, zum Beispiel für die Virtualisierung, zum Einsatz kommen. So setzen viele Unternehmen intern vSphere oder Hyper-V ein, während die Virtualisierung bei Amazon auf Xen basiert. Je mehr Dienste also nach außen verlagert werden, desto eher muss sich das Administrationspersonal auch in neue Technologien und deren Managementwerkzeuge einarbeiten.

Genau hier setzen Cloud-Managementsysteme wie OpenQRM an. Es stellt eine webbasierte Open Source Datacenter Management- und Cloud-Plattform dar, mit deren Hilfe die verschiedenen internen und externen Technologien abstrahiert und wieder in ein gemeinsames Management-Werkzeug überführt werden können. Dieses Managementsystem kümmert sich dann auch gleich um Provisionierung, Hochverfügbarkeit und Monitoring der angebotenen Services. OpenQRM definiert sich dabei selbst als Framework und setzt auf eine offene Plug-in-Architektur. So wird beispielsweise ein bereits vorhandener Hypervisor wie KVM oder Xen einfach als einer von mehreren möglichen "Ressourcen-Provider" eingebunden.

Statt für die einzelnen Aufgaben wie Konfigurationsmanagement und System Monitoring jeweils eigene Werkzeuge bereitzustellen, bindet openQRM bewährte Open Source Management-Tools wie Nagios, Zabbix und collectd per Plug-in ein. Dank dieser Plug-in-Architektur ist das System auch offen für künftige Technologien und kann im Bedarfsfall vom Kunden sogar selbst angepasst werden. Im Lieferumfang von openQRM Enterprise sind etwa 50 Plug-ins enthalten (Bild 1). In diesem Workshop stellen wir die Basis-Installation, Konfiguration und Funktionsweise der openQRM Enterprise-Edition vor.

Die openQRM-Systemarchitektur besteht aus insgesamt drei Komponenten: Die Basis bildet die "Datacenter Management und Cloud Plattform". Dieses Core-Modul stellt die grundlegenden Funktionen von openQRM bereit und kommuniziert über die Plug-in-API mit ebenfalls im lokalen Netzwerk installierten Datacenter-Ressourcen (Hypervisor, Storage und Netzwerk). Erfreulicherweise bringt openQRM mit VMware ESX, Citrix XenServer, KVM, LXC und OpenVZ gleich Unterstützung für fünf Virtualisierungsumgebungen mit. Ein Plug-in für Virtualbox existiert nach Auskunft der Entwickler ebenfalls, wird aber derzeit noch an die aktuelle openQRM-Version angepasst.

Im Bereich Storage kann openQRM mit LVM, iSCSI, NFS, AOE (ATA over Ethernet) Storage, Sanboot Storage und TMPFS Storage umgehen. Für die Netzwerkkonfiguration integriert openQRM wichtige Netzwerkdienste wie DNS, DHCP, TFTP und Wake-on-Lan. Der mitgelieferte Network-Manager hilft bei der Konfiguration der erforderlichen Network-Bridges für diese Dienste.

Der Hybrid Cloud-Connector sorgt für die Einbindung externer Datacenter-Ressourcen, wie der Amazon Webservices, Eucalyptus oder OpenStack-Cloud. Dafür werden die APIs des jeweiligen Anbieters verwendet, die über die Plug-in-Architektur an openQRM angedockt werden. Mit dem OpenQRM Cloud-Portal steht schließlich noch eine Webschnittstelle bereit, über die sich interne oder externe Anwender IT-Ressourcen nach Bedarf zusammenstellen können. Bild 2 gibt einen Überblick über die openQRM-Systemarchitektur.

Bild 1: openQRM kommuniziert über zahlreiche Plug-ins mit internen und externen Datacenter-Kompenenten. Über 50 Plug-ins werden mitgeliefert und sind sofort einsatzbereit.

Szenarien und Deployment

Die offene Architektur von openQRM ermöglicht verschiedene Installationsszenarien. Im einfachsten Fall übernimmt openQRM nur die Verwaltung rein lokaler Ressourcen - also das Management einer auf eigener Hardware betriebenen Private Cloud. Dank des Cloud-Connectors lässt sich die Verwaltung im Bedarfsfall aber auch leicht auf externe Ressourcen ausdehnen und bietet dann Management-Funktionen für die Public beziehungsweise Hybrid Cloud.

Über das Cloud-Portal kann openQRM diese Ressourcen mit Hilfe eines fein abgestuften Berechtigungssystems auch Endbenutzern zur Verfügung stellen. Anwender können sich über ein Web-Interface vir-tuelle Maschinen und Storage also nach Bedarf selbst konfigurieren. Für die Abrechnung dieser Ressourcen bringt das Cloud-Portal ein einfaches Accounting-System mit einer eigenen virtuellen Cloud-Währung "CCU" (= Cloud Computing Unit) mit. Über eine Anbindung an die Shopsysteme von Magento und Virtuemart kann die virtuelle Währung bei Bedarf auch in echtes Geld umgewandelt werden.

Bild 2: Die Systemarchitektur besteht aus den Core-Komponenten "Datacenter und Management Plattform", "Plug In API" und "Hybrid Cloud Connector".

Systemvoraussetzungen und Installation

Die Systemvoraussetzungen hängen stark vom beabsichtigten Einsatzzweck ab. Wer sich das System nur einmal anschauen möchte, kann es problemlos in einer virtuellen Maschine installieren. Erste Evaluationen unter Praxisbedingungen sind bereits mit einem gut ausgestatteten PC mit Quad-Core-CPU, 1 GByte RAM, einer Netzwerkkarte und 20 GByte freiem Festplattenplatz möglich. Als Minimalkonfiguration für eine kleine Produktivumgebung ohne Hochverfügbarkeit gibt OpenQRM drei physische Systeme (openQRM-Server, Storage-Host, Virtualisierungs-Host) an.

Die Empfehlungen für eine Produktivumgebung mit Hochverfügbarkeit umfassen dann schon sechs (+ n) physische Server (zwei openQRM-Server, zwei Storage-Hosts, zwei Virtualisierungs-Hosts). Als Betriebssystem für den openQRM Server selbst kommt Linux zum Einsatz, der Admin kann zwischen Debian und Ubuntu wählen. Beide Distributionen bringen alle erforderlichen Funktionen out of the box mit. Alternativ bietet OpenQRM aber auch offizielle Unterstützung für die Enterprise-Versionen von Red Hat und SuSE sowie für das kostenfreie CentOS.

Bei unserem Test-Setup haben wir uns für einen physischen Server mit Debian Wheezy entschieden. Während der Debian-Installation ist lediglich darauf zu achten, eine statische IP-Adresse zu vergeben und bei der manuellen Partitionierung folgendes Layout anzulegen:

1. Root-Partition

2. Swap-Partition

3. Dedizierte Partition als Speicherplatz für die virtuellen Maschinen

Die dedizierte Partition markieren Sie im Debian-Installer zunächst als "do not use", sie wird erst später im openQRM-Server eingebunden. In der Software-Auswahl des Installers wählen Sie nur den SSH Server aus und führen nach erfolgreicher Installation ein Upgrade aller Pakete durch (»apt-get update && apt-get upgrade« ). Installieren Sie dann Apache mit PHP 5:

apt-get install apache2 libapache2-mod-php

Prüfen Sie anschließend, ob in der Datei »/etc/php5/apache2/php.ini« unter der Direktive "disable_functions" PHP-Funktionen für den Apache-Server deaktiviert wurden. Falls ja, löschen Sie diese. Anschließend starten Sie Apache neu.

Eine Eval-Lizenz beziehungsweise die Vollversion von openQRM Enterprise erhalten Sie unter [1]. Entpacken Sie den Tarball dann im Root-Verzeichnis des Servers. Nach einem Wechsel in das neue Verzeichnis »openQRM-5.2.3-Enterprise-Edition-Eval« starten Sie die Installation von openQRM als root durch Eingabe von »./install-openqrm.sh« .

Der Installer lädt alle erforderlichen Komponenten im Hintergrund herunter und richtet eine Grundkonfiguration ein. Während der Installation werden Sie aufgefordert, ein Root-Passwort für den MySQL-Server und den Nagios-Administrator zu setzen. Damit openQRM später Benachrichtigungen per E-Mail versenden kann, muss außerdem eine funktionsfähige Postfix-Konfiguration erstellt werden, was auch später nachgeholt werden kann.

Die weitere Einrichtung erfolgt dann bereits über die OpenQRM-GUI im Browser. Rufen Sie das Web-GUI unter »http://IP-Adresse/openqrm« auf, loggen Sie sich mit dem Benutzernamen/Passwort "openqrm" ein und bestätigen Sie die Netzwerkkarte, die openQRM verwenden soll (in der Regel eth0). Anschließend legt openQRM die erforderliche MySQL-Datenbank an, dafür wird das während der Installation gesetzte Root-Passwort für MySQL benötigt.

Zum Abschluss ist noch der Upload einer gültigen Lizenz zu erledigen. Die Lizenz besteht aus zwei Teilen: Dem Public-Key und dem eigentlichen Lizenz-File. Laden Sie beide Dateien mithilfe der entsprechenden Buttons im Konfigurationsdialog "Info / Upload License Files" auf den Server. Die Installation ist damit bereits abgeschlossen und Sie werden automatisch zum Dashboard von openQRM weitergeleitet (Bild 3).

Bild 3: Das Dashboard von openQRM bietet einen guten Überblick über die Auslastung der Datacenter-Ressourcen und Zugriff auf alle wichtigen Funktionen.

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