Επέκταση του συστήματος διαχείρισης εικονικών μηχανών Google Ganeti για την παροχή υψηλής διαθεσιμότητας με αυτόματη μετάπτωση του κύριου κόμβου

Παρασύρης, Νικόλαος; Parasyris, Nikolaos

dc.contributor.author	Παρασύρης, Νικόλαος	el
dc.contributor.author	Parasyris, Nikolaos	en
dc.date.accessioned	2017-09-22T10:22:26Z
dc.date.available	2017-09-22T10:22:26Z
dc.date.issued	2017-09-22
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/45682
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.14348
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/gr/	*
dc.subject	Συστοιχίες	el
dc.subject	Υψηλή διαθεσιμότητα	el
dc.subject	Αυτόματη μετάπτωση κύριου κόμβου	el
dc.subject	Ganeti	en
dc.subject	Etcd	en
dc.subject	Clusters	en
dc.subject	High-availability	en
dc.subject	VM cluster manager	en
dc.subject	Automated master-failover	en
dc.title	Επέκταση του συστήματος διαχείρισης εικονικών μηχανών Google Ganeti για την παροχή υψηλής διαθεσιμότητας με αυτόματη μετάπτωση του κύριου κόμβου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.secondaryTitle	Extending the Google Ganeti VM cluster manager for high-availability via automated master node failover	en
heal.classification	Computing cluster	el
heal.language	el
heal.language	en
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-07-18
heal.abstract	Στη σύγχρονή εποχή, η ζήτηση για υπηρεσίες διαδικτύου και υπολογιστικού νέφους αυξάνεται διαρκώς. Ένα βασικό μοντέλο υπηρεσίας νέφους είναι η Υποδομή ως Υπηρεσία, οπού πάροχοι προσφέρουν υπολογιστικές υποδομές ως πόρους στους χρήστες. Η συνεχής λειτουργία τέτοιων συστημάτων αποτελεί βασικό κριτήριο για τους χρήστες και άρα είναι σημαντικό για λόγους ανταγωνισμού και μεγιστοποίησης κέρδους. Ένα ιδανικό σύστημα θα μπορούσε πάντα να προσφέρει συνεχή λειτουργία. Δυστυχώς, η απόλυτη συνεχής λειτουργία είναι ανέφικτη, καθώς στη πραγματικότητα η πιθανότητα αποτυχίας πολλαπλών συστατικών του συστήματος που οδηγούν σε προσωρινή διακοπή της υπηρεσίας είναι μη μηδενική. Επομένως, η μεγιστοποίηση του χρόνου λειτουργίας, ένα χαρακτηριστικό γνωστό και ως υψηλή διαθεσιμότητα, είναι ιδιαίτερα σημαντική. Το σύστημα διαχείρισης εικονικών μηχανών Google \textit{Ganeti} χρησιμοποιείται σε συστήματα υποδομών ως υπηρεσία που προσφέρουν εικονικές μηχανές ως πόρους. Ένα σύστημα Ganeti τρέχει σε πολλαπλούς κόμβους, που σχηματίζουν μία συστοιχία. 'Ένας μοναδικός κόμβος, ο κύριος κόμβος, είναι υπεύθυνος για τη διαχείριση της συστοιχίας και την επεξεργασία των δεδομένων διαμόρφωσης του. Εάν ο κύριος κόμβος γίνει ανενεργός, ένας διαφορετικός κόμβος χρειάζεται να αναλάβει καθήκοντα κύριου κόμβου ώστε να συνεχιστεί η λειτουργία της συστοιχίας. Αυτή η διαδικασία λέγεται μετάπτωση κύριου κόμβου και στο Ganeti εκτελείται από έναν διαχειριστή του συστήματος. Η πολιτική εκτέλεσης μετάπτωση κύριου κόμβου από διαχειριστή, οδηγεί σε αύξηση του χρόνου μη λειτουργίας και εισάγει το παράγοντα του ανθρώπινου λάθους. Πρόθεση μας είναι να αυξήσουμε τη διαθεσιμότητα του συστήματος Ganeti υλοποιώντας μια αυτόματη μέθοδο μετάπτωσης κύριου κόμβου. Στόχοι είναι η διασφάλιση της συνοχής των δεδομένων διαμόρφωσης και η ορθή λειτουργία υπό συνθήκες διαμέρισης συστοιχίας. Το etcd, ένα αξιόπιστο κατανεμημένο σύστημα αποθήκευσης κλειδιών-τιμών, χρησιμοποιήθηκε ως μέσο αποθήκευσης των δεδομένων διαμόρφωσης του Ganeti. Επιπλέον, υλοποιήθηκε ένας μηχανισμός που, αυτόματα εντοπίζει αποτυχίες του κύριου κόμβου και εκκινεί τη διαδικασία μετάπτωσης σε κατάλληλο κόμβο. Η υλοποίηση μας ικανοποιεί τα παραπάνω κριτήρια και ολοκληρώνει τη διαδικασία εντός ενός μικρού χρονικού διαστήματος.	el
heal.abstract	In modern times the demand for web and cloud computing services is ever growing. Infastructure as a Service (IaaS) is a basic cloud-service model where providers offer computing infrastructure as a service to subscribers. Continuous service of such systems is a basic client criterion and therefore it is important for competitiveness and profit maximizing. An ideal system would always provide continues service. Unfortu- nately this is not feasible, due to the possibility of multiple node failures, cluster partitions and network system failing. Therefore being as close as possible to continues service, a feature called high-availability, is of high importance. Google’s Ganeti virtual machine (VM) cluster manager is such a system that can be used in an IaaS to offer VMs as a resource. Ganeti has a single node as master, that is the only node allowed to run cluster-wide commands and modify the cluster’s configuration data. If this node fails, for the ganeti service to continue to operate another node has to take over as master, a procedure called master-failover. In a master node failure scenario, an administrator has to manually execute a master failover operation, which substantially increases the downtime of the service and induces the human error element. Our objective is to extend ganeti for high-availability with an automated master failover procedure that will, in any scenario, ensure configuration data consistency. After a thorough inspection of the current implementation of Ganeti, we concluded that the checks executed during configuration data distribution and master failover do not ensure configuration data consistency. We decided to migrate the configuration data on etcd , a distributed reliable key-value store, that will ensure configuration data consistency. In addition, we implemented a mechanism that will detect a master node failure or a cluster partition and initiate a master failover if needed. Our implementation operates correctly under cluster partitions, detects a master node failure and completes a master failover within a short period of time while ensuring configuration data consistency.	en
heal.advisorName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Κοζύρης, Νεκτάριος	el
heal.committeeMemberName	Παπασπύρου, Νικόλαος	el
heal.committeeMemberName	Γκούμας, Γεώργιος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Τεχνολογίας Πληροφορικής και Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	112 σ.
heal.fullTextAvailability	true