Kurzeinführung zu OpenStack

OpenStack - Was ist das?

29.02.2016 von Tim Serewicz
OpenStack ist ein Verbund an Services, der oft als ,die Cloud’ beschrieben wird, und der über mehrere Knoten verteilt als IT-Infrastruktur auf Basis von Standard-Hardware fungiert. Was genauer dahinter steckt, lesen Sie in diesem Artikel.

Die Umsetzung von Cloud Computing ermöglicht eine große Entwicklergemeinde und das Engagement großer Technologieunternehmen. Um genau zu sein, bedeutet aber der Zugriff auf eine Anwendung über ein Netzwerk nicht zwangsläufig, dass die Cloud im Spiel ist. Wir setzen auf die Cloud, um große Teile von Datenzentren zu virtualisieren. Durch den Einsatz von OpenStack erhöhen wir die Flexibilität, senken die Kosten und ermöglichen der IT-Abteilung mit der Geschwindigkeit heutiger Geschäftsabläufe Schritt zu halten.

OpenStack ist vielleicht nicht die Antwort auf alle Anforderung einer dynamischen IT-Abteilung. Aber es kann die erforderlich Flexibilität und Skalierbarkeit liefern und gleichzeitig die Anforderungen an Personal und physische Ressourcen minimieren.
Foto: OpenStack

Will man seine IT-Infrastruktur anpassen, um die Vorteile von Cloud Computing zu nutzen, ergeben sich daraus natürlich auch Kosten und die ein oder andere Herausforderung. Aber die Investitionsrentabilität ist auch immer Teil einer klugen Strategie. Je dynamischer sich die Anforderungen an die IT gestalten, desto eher kann sie von einer Virtualisierung des Datenzentrums profitieren. Schnelle Bereitstellung, Umgruppierung und Anpassung machen Cloud Computing für große und kleine Unternehmen über komplette Projektlebenszyklen hinweg zu einer lohnenden Investition.

Infrastructure-as-a-Service (IaaS)

Die Bereitstellung von Datenzentren als Service ermöglicht mehr Flexibilität und Anpassungsmöglichkeiten. Herkömmliche Konfigurationen in Datenzentren werden mit der Zeit sehr komplex, wenn funktionsspezifische Systeme erweitert sowie Netzwerkkonfigurationen geändert werden oder die Hard- und Softwareanbieter ihre Support-Matrix ändern. Um bei diesen konstanten Veränderungen den Überblick zu behalten, müssen die IT-Führungskräfte viel Zeit aufwenden, um die jeweils aktuellen IT-Konfigurationen zu verstehen und bei Eingriffen keine Probleme zu verursachen. Das kostet Zeit und Mühe, die besser in den Entwurf von Best Practices und Entscheidungen zur Gesamtstruktur investiert wären.
OpenStack ermöglicht den IT-Kräften ein einmaliges Anschließen bei mehrfachem Verwerten. Die Konfiguration von Speicherplatz, Netzwerk und anderen Ressourcen wird zentral verwaltet, was Zeit beim Erfassen des physischen Umgebungsaufbaus einspart.

Dank Compute Engines (Nova), Software Defined Networking (Neutron), verteiltem Speicher (Ceph) und anderen OpenStack-Services muss die physische Vernetzung der Infrastruktur nur einmal erfolgen, während die Konfiguration und Neukonfiguration auf der Software-Ebene erfolgt. Vorbei sind die Zeiten, in denen ganze Flure aufgerissen werden mussten, um herauszufinden, wie das Netzwerk vor Jahren konfiguriert und irgendwann einmal - womöglich ohne Ankündigung und ordentliche Dokumention - modifiziert wurde. Neue Geräte können der Umgebung dynamisch hinzugefügt werden, während bestehende Hardware dank der verschiedenen Virtualisierungsebenen mit minimalem Aufwand ausgetauscht werden kann.

Virtualisierung

Die Trennung von Stack-Ebenen mit einfach zu konfigurierender Software, oder auch Virtualisierung, ist zentral für den Gebrauch der Cloud. Virtualisierung erlaubt den Betrieb mehrerer Instanzen eines Betriebssystems auf der selben Hardware-Einheit. Das gleiche Konzept wird auf den Zugang zu Netzwerk und Speicher angewandt. Jeder wichtige Baustein eines Computers wird über eine komplexe Struktur an Konfigurationen und APIs referenziert, wodurch es möglich wird, einzelne Ebenen flexibel zu ändern, ohne die gesamte Umgebung neu konfigurieren oder Hardware und Kabel physisch bewegen zu müssen.

OpenStack Summit Tokio 2015
OpenStack Summit Tokio 2015
Ausverkauftes Haus, jede Menge Energie, gute Stimmung, viele Ankündigungen und exklusive Partys - das war der OpenStack Summit in Tokio. Wir waren vor Ort und präsentieren Ihnen im Nachgang einige Impressionen.
Ein weitläufiges Areal...
... auf dem der Summit stieg. Musste man schon aufpassen, sich nicht zu verlaufen.
Die Location leuchtete...
... und das nicht nur wegen der herzlichen Art, mit der die japanischen Gastgeber ihre Gäste aus aller Welt empfingen.
Lounges allerorten
Zum Entspannen zwischen den Keynotes und Gesprächen gab es einige Möglichkeiten.
This way!
Bunte Schilder wiesen den Weg.
Verpflegung muss sein
Bereits zu nachtschlafender Zeit um kurz nach sechs platzte das Frühstücksrestaurant schon aus allen Nähten.
Umfangreiche Agenda
Drei Tage lang standen eine Menge interessante Vorträge und Workshops auf dem Programm.
Sponsoren müssen sein
Sie erhielten nicht nur auf den Leinwänden in den Pausen vor den Keynotes Aufmerksamkeit.
Jonathan Bryce eröffnete
Der Chairman der OpenStack Foundation begrüßte die Teilnehmer des Summit...
Fakten, Fakten, Fakten
... und präsentierte eindrucksvolle Statistiken darüber, wie stark die OpenStack-Community in gerade einmal fünf Jahren gewachsen ist.
Superuser Award
Die japanische NTT Group freute sich über die Auszeichnung "OpenStack Super User" für ihre Projekte mit dem offenen Cloud-Software-Framework.
Mangas und Games
Einigen Präsentationen merkte man doch schon merklich an, dass die Veranstaltung in Japan stattfand. Spannend wars trotzdem.
Entspannung zwischendurch
In stimmungsvolle Farben getaucht, hielten die Summit-Teilnehmer an der einen oder anderen Stelle kurz an, um zu dösen oder Mails zu checken.
Marketplace
Auf dem weitläufigen "Marketplace" präsentierten sich viele Cloud-Anbieter und OpenStack-Anwender mit ihren Produkten und Projekten.
Marketplace
Auch dieser Bereich wurde vom Äußeren her natürlich typisch japanisch gehalten.
Illumination
Wenn Wasser auf Farbe trifft, entsteht meist etwas Eindrucksvolles.
Gebäudekunst
Wenn zusätzlich auch noch die Innenarchitektur stimmt, sieht es ganz besonders gut aus.
Sommer Ende Oktober
Draußen war es derweilt sonnig und spätsommerlich warm. Ein Wetter, von dem wir in Deutschland um diese Jahreszeit nur träumen können...
Die Location
Im "Grand Prince Hotel Takanawa" ließ es sich sowohl für den Summit als auch für die Logis gut aushalten.
Hier entlang
Offensive Werbung, die zog...
Gonpachi Nishiazabu
Am ersten Abend ging es dann für einige Gäste ins Restaurant "Gonpachi Nishiazabu", in dem Quentin Tarantino berühmte Szenen seiner Martial-Arts-Orgie "Kill Bill" drehte. Eingeladen hatte Mirantis.
Ist innen kleiner, als es im Film wirkt
Auch hier war die Stimmung prächtig, das Essen ansehnlich und das Rahmenprogramm gelungen.
Kill Bill für alle
Impressionen vom Buffet...
Lecker
... das genauso gut schmeckte, wie es aussah.
Trommler
Nach einer kulturellen Begrüßungseinlage...
Boris Renski
... nahm sich Mirantis-Mitgründer, CMO und Mitglied des OpenStack-Boards Boris Renski das Mikrofon und begrüßte die Gäste.
Barfuß bei Tisch
In Japan isst man nicht in Schuhen, höchstens in Latschen, am besten aber in Socken.
Promi-Wall
Wie jedes anständig berühmte Restaurant präsentiert auch das Gonpachi Nishiazabu im Eingangsbereich Fotos von Promi-Besuchen. Sly Stallone, Lady Gaga oder auch Stevie Wonder waren schon hier.
Eingangsbereich des Hotels
Der Nebeneingang des Grand Prince Takanawa Hotels, der beste Schleichweg direkt zum Frühstücksbuffet...
Zur Orientierung
Damit sich keiner verlief, wurden einige Hinweisschilder auch digital aufgelegt.
Wedding Concierge
Empfang und Hochzeits-Concierge liegen eng beieinander - also erst einchecken, dann heiraten bitte!
@sparkycollier speaking
Mark Collier, COO der OpenStack Foundation, eröffnete den zweiten Kongresstag mit einem Blick auf die technischen Neuerungen des Frameworks.
Core Services im "Big Tent"
Er präsentierte die Kernservices und alles drumherum auf einen Blick.
Container kinderleicht
Mirantis zeigte seinen neuen Container-Service "Carina". Grundschüler Jackson beeindruckte das Auditorium mit seinen CMD-Künsten und zeigte gleich mal, wie man einen neuen Container einrichtet.
Typisch japanisch
Die Präsentation des japanischen OpenStack-Anwenders CyberAgent griff voll in die Klischee-Kiste.
Lampions
Der zweite Abend stieg im Happo-En, einem japanischen Garten mit Event-Location mitten in Tokio. Die Gäste wurden mit Lampions empfangen...
Prost!
... mit Getränken abgefüllt...
Bitte lächeln
... von netten Einheimischen begrüßt...
Traditionell
... und durften munter Fotos schießen.
Die längste Nudel der Welt?
Auf jeden Fall nah dran... Volles Engagement beim anschließenden Abendessen.
Sushi-Bar
Hier wurde alles aufgetischt, was der Speiseplan hergab.
Geisha-Klimbim
Danach gab es traditionelle Geisha-Musik...
Geisha-Tanz
... samt Tanz
Starke Männer
Auch die Sumoringer durften nicht fehlen.
Invest in Bavaria
Kurz vor dem Rückflug nach München auf dem Haneda Airport direkt am Gate entdeckt... Bayern wirbt an den richtigen Orten.
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Virtualisierung hat selbstverständlich seinen Preis. Software wie Hardware muss so entwickelt werden, dass sie virtualisierungsfähig sind. Layering beeinflusst die Systemleistung und erfordert mehr Ressourcen, um dem Anwender ein identisches Service-Niveau zu bieten. Anstelle von spezialisierten Geräten kann man aber kleinere Standard-Hardware einsetzen und den Vorteil von virtueller Skalierung für eine verbesserte Wirtschaftlichkeit nutzen.

IT-Ressourcen auf Tempo gebracht

Das Tempo in der Geschäftswelt nimmt nicht ab, was IT-Abteilung vor besondere Herausforderungen stellt. Herkömmliche Systemumgebungen sind von langen Bereitstellungszyklen geprägt, angefangen beim Ankauf bestimmter Systeme, über die Integration in die physische Umgebung, bis hin zur kontinuierlichen Wartung und Instandsetzung. Die gleichmäßige Auslastung kann sich als schwierig erweisen, was zu Systemen mit geringer Nutzung führt. Der virtualisierte Zugriff auf eine dynamische Infrastruktur hingegen vereinfacht die Bereitstellung und Anpassung von Ressourcen und beseitigt auch die Abhängigkeit von einem bestimmten Anbieter für die Instandhaltung oder Erweiterung einer Systemumgebung. Darüber hinaus führt der Wegfall der Anbieterbindung häufig zu einem besseren Service und Kostensenkungen.

Skalierung zur Bedarfsdeckung

Technologie bedarf im Lauf der Zeit regelmäßiger Anpassungen und erfordert dann häufig mehr Ressourcen, als während der Anschaffungsphase eingeplant wurde, die nicht selten Monate oder Jahre vor dem eigentlichen Projektbeginn liegt. Der Einsatz von verteilten Services und mehreren unabhängigen Schedulern in Cloud-Software erlaubt eine dynamische Erweiterung von Ressourcen.

Ein kleines Start-up mit 20 Knoten kann buchstäblich so schnell wachsen, wie es technische Ausrüstung hinzukaufen kann, vorausgesetzt, es hat von Anfang an auf Cloud-Nutzung gesetzt. Traditionell konnten die technischen Anforderungen bereits das vorzeitige Aus für ein bestimmtes Projekt bedeuten. Mit der Verwendung von Public Clouds können Ressourcen mit wesentlich weniger Kosten bereitgestellt werden. Falls das neue Geschäftsmodell nicht erfolgreich ist, können die Ressourcen ohne Folgekosten, Wartungsaufwand oder Speicherbedarf wieder freigegeben werden.

Unternehmen aller Größen stehen außerdem im Wettbewerb um qualifizierte Arbeitskräfte. Cloud-Infrastrukturen reduzieren die Komplexität laufender Prozesse erheblich und erfordern immer das selbe Niveau an Fertigkeiten, egal ob es sich nur um einige wenige oder Tausende von Knoten handelt. Die Vielzahl an Cloud-orientierten Anbietern hat zu einer großen Menge an gut ausgebildeten Arbeitskräften geführt, so dass sich Unternehmen nur noch die besten heraussuchen müssen.

Public-Private Clouds

Kapazitätsplanung und Disaster Recovery können beim Management für schlaflose Nächte sorgen. Traditionelle Umgebungen müssen für die maximal zu erwartende Auslastung ausgelegt sein, die aber vielleicht nur an einigen Tagen des Jahres tatsächlich vorliegt. Ein Wasserrohrbruch kann zum Verlust von Produktionsanlagen führen und den gesamten Betrieb lahmlegen.

Um für das Unbekannte gewappnet zu sein, kann eine Private Cloud so konfiguriert werden, dass sie im Bedarfsfall Ressourcen einer Public Cloud verwendet. Sollten Kundenanfragen zu einem unvorhergesehenen Zeitpunkt ausschlagen, werden innerhalb kürzester Zeit zusätzliche Ressourcen hinzugeschaltet. Für planbare Hochlastphasen, wie beispielsweise Quartalsabschlüsse oder das Feiertagsgeschäft, werden nur im tatsächlichen Bedarfsfall zusätzliche Ressourcen freigegeben. Sollte der Betrieb von einer Naturkatastrophe oder einer Havarie betroffen sein, können alle geschäftsrelevanten Anwendungen dank weltweiter Ressourcen in Public Clouds wiederhergestellt werden.

Zusammenfassung

OpenStack ist zu einer unerlässlichen Option bei der Einrichtung, Konfiguration und Verwaltung von Datenzentren geworden. Die breite Verfügbarkeit an Entwicklern und Anwendern sowie die große Auswahl an Anbietern haben dafür gesorgt, dass es aus kleinen wie großen Datenzentren nicht mehr wegzudenken ist. (bw)