Virtualização na edge com o Red Hat OpenShift de dois nós e o InfoScale da Arctera

Dos escritórios remotos ao chão de fábrica, as organizações estão expandindo seus recursos de virtualização para onde os dados são gerados e consumidos, criando novas oportunidades de inovação e eficiência. Essa mudança para a edge traz um conjunto único de desafios, especialmente para a execução de cargas de trabalho virtualizadas. Como você pode garantir o mesmo nível de resiliência, desempenho e simplicidade para sua máquina virtual (VM) na edge e em seus principais data centers? A resposta está em uma poderosa combinação de tecnologias: o novo OpenShift de dois nós da Red Hat com arquitetura arbitrária e o InfoScale para Kubernetes da Arctera.

Este artigo explora como essa solução pode ajudar a atender às demandas exclusivas da virtualização da edge, permitindo que as organizações implantem VMs de nível empresarial com mais confiança, mesmo nos ambientes com recursos mais limitados. 

Desafios da virtualização na edge

A migração para VMs na edge é impulsionada pela necessidade de modernizar aplicações legadas, consolidar a infraestrutura em locais remotos e entregar serviços de baixa latência mais perto dos usuários finais. Ao levar as VMs para a edge, as organizações podem reduzir a dependência em data centers centralizados, minimizar o consumo de largura de banda WAN e oferecer uma experiência de usuário superior. No entanto, os ambientes de edge são geralmente caracterizados por uma infraestrutura limitada, conectividade de rede não confiável e falta de equipe de TI no local. Essas restrições podem dificultar a implantação e o gerenciamento de plataformas de virtualização tradicionais, que normalmente exigem uma infraestrutura robusta e resiliente. 

As organizações que usam o OpenShift Virtualization, um recurso do OpenShift que permite que containers e cargas de trabalho de VM sejam executadas em uma única plataforma, enfrentam esses desafios com mais gravidade. Embora o OpenShift ofereça uma base poderosa para executar VMs com aplicações em containers, sua arquitetura padrão exige um mínimo de três nós mestres. Isso pode, muitas vezes, exigir recursos excessivos para o hardware limitado normalmente encontrado em locais de edge. Isso gerou uma demanda crescente por uma solução compacta e econômica que ofereça o poder do OpenShift Virtualization sem aumentar a infraestrutura de edge.

Novo Red Hat OpenShift de dois nós com arquitetura arbitrária

Reconhecendo essa necessidade, a Red Hat introduziu o OpenShift de dois nós com arquitetura arbitrária, que agora está disponível no OpenShift 4.20. Essa topologia inovadora foi projetada especificamente para implantações na edge e em escritórios remotos, oferecendo uma alternativa compacta e econômica ao cluster padrão de três nós. O OpenShift com arquitetura de dois nós consiste em dois nós de plano de controle que executam cargas de trabalho de VM e um nó arbitral lightweight adicional. A principal função do nó arbitrador é manter um quórum etcd, evitando cenários divididos no caso de falha de um nó. Ele não executa VMs ou componentes do plano de controle, mas é como o OpenShift de dois nós com arquitetura arbitrária fornece a mesma resiliência sólida e alta disponibilidade que uma instância de cluster compacta regular de três nós.

O OpenShift de dois nós com arquitetura arbitral representa um avanço significativo para o OpenShift Virtualization na edge, oferecendo o equilíbrio necessário entre área de ocupação e resiliência. No entanto, uma das partes mais importantes é o armazenamento compartilhado de nível empresarial. Sem uma camada de armazenamento compartilhado, as máquinas virtuais em execução no OpenShift Virtualization ficam vinculadas ao armazenamento local dos nós individuais, limitando sua mobilidade e resiliência. 

A migração ao vivo, um recurso fundamental da virtualização corporativa, é impossível sem o armazenamento compartilhado. É aí que entra o InfoScale para Kubernetes da Arctera.

Resiliência do InfoScale: VMs no Red Hat OpenShift de dois nós com arquitetura arbitrária

Como uma das principais plataformas de serviços de dados e armazenamento persistente de classe empresarial, o InfoScale foi criado especificamente para enfrentar os desafios de armazenamento de ambientes virtualizados executados no Kubernetes. Combinado com o OpenShift de dois nós com arquitetura arbitrária, o InfoScale oferece uma solução abrangente para a virtualização da edge de nível empresarial. 

O InfoScale para Kubernetes integra-se perfeitamente ao OpenShift Virtualization, oferecendo um conjunto avançado de serviços de dados que aprimoram os recursos nativos da plataforma. Os principais recursos para virtualização incluem: 

• Armazenamento compartilhado para VMs: o InfoScale cria um pool de armazenamento compartilhado a partir de um armazenamento local ou externo, permitindo a migração ao vivo de VMs entre nós sem interromper o serviço. Ele é compatível com os modos de acesso ReadWriteOnce (RWO) e ReadWriteMany (RWX) sem depender de protocolos externos, como o NFS, que geralmente não são adequados para ambientes de edge.
• Alta disponibilidade para ambientes virtuais: com mecanismos integrados de integridade de dados e suporte para decisões baseadas em quorum, o InfoScale garante a alta disponibilidade de máquinas virtuais, mesmo em um OpenShift de dois nós com cluster arbitrador. As máquinas virtuais podem ser recuperadas automaticamente no nó sobrevivente em caso de falha.
• Recuperação de desastres para VMs: o InfoScale oferece replicação contínua ao nível de bloco entre clusters, permitindo uma recuperação de desastres robusta para implantações de virtualização da edge. É possível fazer failover de VMs para um local remoto com perda de dados mínima.
• Gerenciamento unificado: o InfoScale é totalmente integrado ao ciclo de vida do operador do OpenShift, simplificando a implantação e o gerenciamento de armazenamento para VMs.
• Armazenamento otimizado para cargas de trabalho virtuais: o InfoScale permite criar várias classes de armazenamento com diferentes características de desempenho, permitindo otimizar os custos de armazenamento e o desempenho para diferentes tipos de VMs. 

Sinergia arquitetônica: OpenShift de dois nós com arquitetura arbitrária e InfoScale para OpenShift Virtualization 

A arquitetura combinada do OpenShift de dois nós com o arbitrador e o InfoScale para Kubernetes cria uma plataforma poderosa e resiliente para a virtualização da edge.

O OpenShift de dois nós com arquitetura arbitrária fornece a infraestrutura de área de ocupação mínima, enquanto o InfoScale oferece a camada de armazenamento de nível empresarial que habilita recursos de virtualização críticos, como migração ao vivo, alta disponibilidade e recuperação de desastres. Essa sinergia permite que as organizações implantem uma VM de missão crítica na edge com o mesmo nível de confiança que em seus data centers principais. 

Na camada superior, o OpenShift Virtualization gerencia os pods de VM que hospedam suas VMs. Essas máquinas virtuais se conectam ao armazenamento por meio da interface de armazenamento de containers (CSI) do InfoScale, que atua como a ponte entre seus ambientes virtuais e a infraestrutura de armazenamento subjacente. A camada de gerenciamento do InfoScale para Kubernetes oferece a inteligência e a orquestração necessárias para operações avançadas de armazenamento, incluindo migração ao vivo, snapshots e replicação. Essa camada gerencia vários back-ends de armazenamento, desde unidades de alto desempenho para máquinas virtuais de produção até armazenamento econômico em disco rígido para VMs de teste e desenvolvimento. 

Novas possibilidades: casos de uso de virtualização na edge 

A combinação do OpenShift de dois nós com o arbitrador e o InfoScale para Kubernetes abre uma ampla gama de possibilidades para otimizar sua infraestrutura de virtualização da edge. Confira a seguir três casos de uso interessantes que demonstram o poder dessa solução integrada. 

Caso de uso 1: migração ao vivo para VMs de escritórios remotos 

Para organizações com vários escritórios remotos executando VMs críticas para os negócios, garantir disponibilidade contínua é fundamental. O InfoScale e o OpenShift de dois nós com a solução arbitrador permitem uma migração ao vivo mais fluida de VMs entre os dois nós de plano de controle sem downtime. Esse recurso é essencial para realizar manutenção, balancear cargas de trabalho de VM ou recuperar-se de problemas de hardware. Com o armazenamento compartilhado do InfoScale, você pode migrar VMs sob demanda ou automaticamente com base na utilização de recursos, garantindo o desempenho ideal para os usuários do escritório remoto. 

Caso de uso 2: otimização de armazenamento de alto desempenho para cargas de trabalho empresariais em VMs.  

As aplicações empresariais executadas em máquinas virtuais, como bancos de dados Oracle, PostgreSQL, SAP HANA e outras cargas de trabalho de missão crítica, exigem características específicas de desempenho de armazenamento para operar com eficiência. As plataformas de virtualização tradicionais geralmente oferecem uma abordagem de armazenamento padronizada, forçando os administradores a escolher entre desempenho e custo. O InfoScale para Kubernetes atualiza esse paradigma ao permitir que você crie várias classes de armazenamento com diferentes layouts de volume e estratégias de otimização, cada uma adaptada aos requisitos específicos das cargas de trabalho em execução nas máquinas virtuais. Por exemplo, você pode criar uma classe de armazenamento distribuído de alto desempenho com tamanhos de unidade de distribuição otimizados para bancos de dados Oracle executados em VMs, ajudando a entregar a taxa de transferência máxima de E/S para o processamento de transações. Ao mesmo tempo, você pode provisionar uma classe de armazenamento espelhada para VMs do PostgreSQL que priorizam a proteção de dados e o desempenho de leitura. Para máquinas virtuais SAP HANA, você pode configurar um layout de espelhamento de distribuição que combina os benefícios de desempenho da distribuição com a resiliência do espelhamento. Esse nível de personalização, que tradicionalmente está disponível apenas em matrizes de armazenamento empresariais, agora pode ser acessado diretamente no OpenShift Virtualization por meio dos recursos avançados de gerenciamento de volume do InfoScale. Ao adequar o desempenho do armazenamento aos requisitos de carga de trabalho, você garante que suas aplicações empresariais executadas em máquinas virtuais na edge ofereçam o mesmo nível de desempenho que teriam em seu data center principal. 

Caso de uso 3: recuperação de desastres para máquinas virtuais da edge 

A recuperação de desastres (DR) muitas vezes é ignorada nos locais de edge devido à complexidade e ao custo das soluções de DR tradicionais. No entanto, as máquinas virtuais executadas em escritórios remotos e locais de edge podem ser tão críticas quanto as executadas em data centers centrais. O InfoScale e o OpenShift de dois nós com a solução arbitrária oferecem uma estratégia de recuperação de desastres abrangente e nativa em containers para a virtualização da edge. A replicação contínua ao nível de bloco do InfoScale permite replicar o armazenamento de máquinas virtuais entre locais de edge ou da edge para data centers principais, ajudando a manter a continuidade dos negócios em caso de falha no local.

Ao contrário das soluções de DR tradicionais, que exigem configuração complexa e intervenção manual, a replicação do InfoScale é totalmente integrada ao OpenShift Virtualization, permitindo o failover e o failback automatizados de máquinas virtuais. Isso significa que você pode proteger suas máquinas virtuais de edge críticas com o mesmo nível de sofisticação que suas VMs de data center, mas com uma fração dos custos indiretos operacionais. Esteja você protegendo máquinas virtuais em uma fábrica remota, um local de varejo ou uma filial, o InfoScale garante que sua infraestrutura virtual possa se recuperar com rapidez e confiança de qualquer cenário de desastre. 

Conclusão: o futuro da virtualização da edge empresarial chegou 

A edge corporativa não é mais um nicho de mercado. Ela é um componente crítico do moderno cenário de TI. À medida que as organizações ampliam os limites do que é possível fazer com a virtualização na edge, a necessidade de uma plataforma robusta, resiliente e eficiente para executar máquinas virtuais só aumenta. A combinação do OpenShift de dois nós com a arquitetura arbitrária e o InfoScale para Kubernetes da Arctera oferece uma solução poderosa e abrangente para a virtualização da edge de nível empresarial. 

Ao reunir o melhor dos dois mundos, uma topologia de infraestrutura compacta e econômica e uma plataforma de serviços de dados e armazenamento de classe empresarial, essa solução integrada permite que as organizações implantem máquinas virtuais essenciais na edge com confiança. Chegou a hora de abraçar o futuro da virtualização de edge empresarial, seja você um administrador do OpenShift Virtualization buscando estender sua infraestrutura virtual para locais remotos, um líder de TI avaliando estratégias de virtualização de edge ou um arquiteto de nuvem projetando a próxima geração de ambientes virtuais distribuídos. Acesse Red Hat leva o open source para a edge para mais informações.