קטגוריה: לינוקס

קונטיינרים – הפתרונות שקיימים ומה כדאי לבדוק

אם יש משהו שמרגיז אותי בלא מעט מקרים בכל הקשור לפלטפורמות קונטיינרים למיניהן, זה החלק של החומרה, וליתר דיוק – היעוץ שחברות ועסקים מקבלים לגבי הדרישות ברזלים להרמת הפלטפורמה הזו.

(הערה: מכיוון שמערכות כמו OpenShift, IBM Private Cloud, CAAS, Rancher ועוד מבוססים על Kubernetes ועל זה הם הוסיפו דברים אחרים, אתייחס בפוסט זה ל-Kubernetes או בשמו המקוצר הידוע – K8S).

אחד הדברים הראשונים שמנמר"ים ואנשי IT רבים עדיין לא מבינים, זה את הבסיס, שקונטיינרים אינם מכונות וירטואליות. קונטיינר שקם משתמש ב-Images והוא לא מיועד לאחסן נתונים באופן פרמננטי כמו במכונה וירטואלית, לשם אחסון נתונים יש Volumes שעליהם אתייחס בפוסט זה בהמשך. בקונטיינר אין מערכת הפעלה מלאה, אלא מה שהותקן בעת הקמת ה-Image וברוב מוחלט של המקרים מדובר במשהו מזערי שאמור לספק את דרישות האפליקציה שתרוץ בקונטיינר. בנוסף, קונטיינר מאובטח לא אמור להריץ שרותים כמשתמש root אלא כמשתמש רגיל (ללא הרשאות root/sudo) ולבסוף – קונטיינרים לא אמורים להריץ מספר אפליקציות, אלא אפליקציה אחת בכל קונטיינר/POD ו"לדבר" עם POD/קונטיינרים נוספים שמריצים אפליקציות אחרות, בשביל זה יש לנו TCP/IP ובשביל זה יש שרות DNS פנימי שרץ על K8S שיודע לתקשר בין החלקים והשרותים השונים.

הדבר השני שחשוב להבין בקונטיינרים, זה שזו מערכת מאוד דינמית. לא מומלץ לנסות לקבוע למערכת על איזה שרת לרוץ, מערכת K8S יודעת לבד באיזה שרת להקים את הקונטיינרים, היא יודעת למדוד עומסים וכשצריך – היא תקים את הקונטיינר בשרת אחר אם השרת שכרגע הקונטיינר רץ – עמוס או תקול. אין Live Migration של קונטיינרים, יש להרוג את הקונטיינר ולהריץ אותו מחדש במקום אחר, ובגלל זה כל מידע שצריך להישמר – צריך להיות מאוחסן ב-Volume, אחרת המידע ימחק.

הרעיון של Volume הוא שונה מכל מה שאנחנו מכירים וקשור לאחסון. במערכות וירטואליזציה לדוגמא, אנחנו מגדירים "אחסון" (כמו Datastore ב-VMWare) שיש לו Backing שיכול להיות iSCSI, NFS ובמקרה של Hyper-V זה יכול להיות CIFS. בפתרון הסטורג' שלנו אנחנו מקימים LUN או מחיצה כלשהו שייוצאו כ-NFS/CIFS לפתרון הוירטואליזציה (לא ניכנס עכשיו לכל עניין שרידות, Multipath ושאר ירקות) ועל המקום הזה פתרון הוירטואליזציה שלנו יוצר/משתמש בדיסקים וירטואליים כדי להריץ את מערכת ההפעלה ולאחסן את המידע שלנו.

ב-Volumes לעומת זאת, הדברים שונים לחלוטין. אנחנו עדיין צריכים את ה-Backing (רק שיש הרבה יותר אופציות מאשר iSCSI, NFS – יש 26 אופציות, ו-OpenShift מוסיף עוד כמה) מהסטורג' כדי לאחסן את ה-Volumes, אבל כשאנחנו באים ליצור/להשתמש ב-Volume, אנחנו צריכים קודם כל להגדיר Persistence Volume, להגדיר מה הגודל של אותו Persistence Volume, מה יקרה ל-DATA באותו Volume אחרי שהקונטיינר מת, ומה ההרשאות שיהיה לאותו Persistence Volume מבחינת קריאה/כתיבה. בהגדרות הקונטיינר עצמו אנחנו נשתמש ב-Persistence Volume Claim (או PVC בקיצור) כדי להתחבר לאותו Persistence Volume (או PV בקיצור) ולהגדיר גם Path להיכן להתחבר. ה-PV בדרך כלל מוגדר ברמה של מגהבייט או ג'יגהבייט.

דבר חשוב נוסף קשור לעננים ציבוריים, ואת הטעות הזו אני רואה במיוחד אצל לקוחות שלאחרונה התחילו להשתמש בעננים ציבוריים. מה הטעות? לנסות לבנות מערכות לקונטיינרים כאילו מדובר בתשתית מקומית. זו טעות. K8S נותן מספיק אפשרויות להשתמש בשרותי סטורג' ותקשורת שאותו ענן ציבורי נותן. דיברתי מקודם על Volumes, אז יש Volumes "טבעיים" לכל ספק ענן, לא צריך להקים שרת שיתן שרותי iSCSI או NFS בשביל Volumes ואפשר להשתמש בשאר שרותי הענן לצרכים שונים כדי להריץ K8S.

לכן, אם אנחנו רוצים להקים פלטפורמת K8S, אנחנו קודם כל צריכים להחליט, האם אנחנו מקימים את זה "על הברזל" או על מכונות וירטואליות? אם על מכונות וירטואליות והפתרון מבוסס vSphere, אז אנחנו יכולים להסתכל על VMware Kubernetes Engine™ VKE לדוגמא (ואפשר במקביל להציץ גם ב-PKS של VMWare/Pivotal). חובבי מיקרוסופט? בחודש הבא יוצא Windows Server 2019 שכולל את Kubernetes בתוכו. אם לעומת זאת אנחנו מעדיפים פתרונות כמו OpenShift, CAAS ואחרים, נצטרך להקים מכונות לינוקס ועליהן להריץ את אותם פתרונות. לא אכנס כאן ליתרונות וחסרונות של פתרונות "טבעיים" מול הקמת פתרונות על מכונות וירטואליות – אבל אחת הנקודות שחשוב לזכור, זה שפתרונות שמקימים על מכונות וירטואליות – זה שקל להזיז את הפתרון לעננים או למקומות אחרים במקום להיות "נעול" על פתרון שיצרני ה-OS ווירטואליזציה מציעים. חוץ מזה קיים גם עניין המחיר.

אם אנחנו רוצים להקים את פלטפורמת הקונטיינרים על ברזלים (ללא וירטואליזציה) חשוב שיהיו כמה דברים:

  • תקשורת 10 ג'יגהביט. שוב, אין בקונטיינרים Live Migration שמשתנה בו כמה קבצי קונפיגורציה וה-VM "קופץ" למכונה אחרת, יש הקמה מחדש של קונטיינרים ולמרות שה-Image נמצא בסטורג', בחלק מהמקרים הוא מועתק לדיסקים מקומיים ולכן פתרון תקשורת 1 ג'יגה יאיט הכל.
  • סטורג' עם שרידות – יש לא מעט חברות שבטוחות שזה שהדיסקים מחוברים בבקר RAID כפול יש אחלה שרידות. לדעתי – עדיף שרידות שאם "ראש" נופל, "ראש" אחר לוקח מיידית פיקוד, אבל שוב – הכל תלוי בתקציב וכמה הפלפורמה תהיה פרודקשן.
  • דיסקים מקומיים – מאוד חשוב. ה-Images ימצאו בדרך כלל ב-Container Registry, אבל הם יועתקו לדיסקים מקומיים ברוב המקרים ועם הדיסקים מקומיים איטיים, זמן הקמת הקונטיינר יתארך (ותהיו בטוחים שיהיו ערימות קונטיינרים, חוץ מהקונטיינרים שלכם, תלוי בפלטפורמה). דיסקים מכניים זה פתרון לא רע אבל אם רוצים ביצועים – תחשבו על SSD Mixed Intense.
  • אם המערכת הולכת להיות חשופה החוצה לאינטרנט (הכוונה השרותים כמו WEB חשופים לאינטרנט) – אז אבטחה רצינית היא חשובה: לא להקים Images כ-root, תקשורת ו-Namespace מופרדים ועוד דברים חשובים שמצריכים הכרה עמוקה עם פלטפורמת הקונטיינרים. תזכרו: קונטיינר שרץ כ-root וחשוף לרשת – יכול לתת לפורץ הרבה יותר ממה שאתם חושבים.

לסיכום: שוב ושוב אזכיר – קונטיינרים אינם VM והם מצריכים ידע שונה ותכנון שונה לגמרי מאשר פלטפורמות וירטואליזציה. חשוב לבדוק את האפשרויות מבחינת פלטפורמת קונטיינרים ובלא מעט מקרים להשקיע יותר כסף מאשר סתם להתקין K8S חופשי (האבטחה הפנימית של Kubernetes אינה מתחרה בפתרון כמו OpenShift). אם צריך, קחו קורס עבור המפתחים והעובדים על הפתרון שאתם הולכים להכניס וקחו יעוץ לפני שאתם מחליטים איזה פתרון קונטיינרים להטמיע.

כמה מילים על מעבדי Power

כשזה מגיע לשרתים, רוב החברות בארץ משתמשים בשרתים מבוססי מעבדי Xeon של אינטל. יש גם את EPYC של AMD שלאט לאט מתחיל לתפוס בשוק (גם בארץ) – ובדרך כלל תמצאו שרתים מבוססים אחד מהמעבדים הללו בחברות, ואם תשאל – רוב האנשים מכירים רק  את האופציות הללו.

אבל יש עוד אופציה שחלק קטן מהאנשים מכירים – אלו מעבדי ה-Power של IBM, ספציפית מעבדי Power8 ו-Power9.

קצת היסטוריה: אפל, IBM ומוטורולה החליטו אי שם בשנות ה-90 להתחרות באינטל ולהוציא מעבדים משל עצמם תחת השם PowerPC. מוטורולה הוציאה את המעבדים, אפל השתמשה בהם בשמחה ו-IBM גם השתמשו בהם בחלק מהשרתים והיה אפילו מחשב ThinkPad יחיד שיצא עם מעבד PowerPC שהריץ OS/2 (וזמן קצת לאחר מכן שיווקו הופסק כי לא היתה לו דרישה).

עם הזמן אפל נטשה את ה-PowerPC, ומוטורולה המשיכו ליצור למשך זמן מה מעבדים כאלו לשווקים נישתיים כמו Embedded. ב-IBM הבינו שאם הם רוצים להתחרות באינטל, הם צריכים לעבוד ולפתח את המעבדים בעצמם וכך IBM שחררה במשך השנים מספר מעבדי Power שונים. בהתחלה המעבדים הללו היו עמוסים בתקנים קנייניים שלא תמכו טוב בסטנדרטים כמו זכרון ECC רגיל, אך החל מ-2015 ב-IBM הבינו שכדאי לרדת מהעניין ולהשתמש בחומרה סטנדרטית, וכך מעבדי ה-Power8 ו-Power9 החלו לתמוך בזכרון רגיל לשרתים, תקן PCIe לכרטיסים (ב-Power9 התקן הוא PCIe 4.0 שכרגע לא נמצא באף שרת מבוסס מעבדי אינטל, זה רק יחל להופיע בשנה שנתיים הבאות, אם כי רוב הסיכויים שהחברות יקפצו ישר ל-PCIe 5.0) ועוד.

מבחינת ארכיטקטורת מעבד, הארכיטקטורה של Power9 היא מורכבת ולא אכנס לפרטי פרטים בפוסט זה (למעוניינים, דף ה-WIKI הזה מסביר יותר), אך נאמר כך: במעבדים כמו EPYC או Xeon, אנחנו רגילים למצוא Cores ו-Threads, כאשר הכלל הקבוע הוא שכל 2 Threads תופסים בעצם ליבה אחת. ב-Power9 זה שונה: ה-Threads נקראים Slices ועל כל Core ניתן לפנות ל-שמונה Slices. ישנם 2 סוגי מעבדי Power9, ה-SMT4 ו-SMT8 כאשר SMT4 מכיל 12 slices ו-SMT8 מכיל 24 slices. מבחינת ליבות, המעבד קיים במספר גרסאות, החל מ-4 ליבות ועד 22 ליבות.

המעבדים הללו יכולים להיות ב-2 תצורות: אחת בשיטה הידועה והפופולרית של Scale Up (נקראת: SU) והשניה היא Scale OUT (נקראת: SO). מערכות שמשתמשות ב-Power9 SU לדוגמא הינן מערכות עם 4 מעבדים ואילו מערכות SO הינן מערכות עם 2 מעבדים. מערכות SU כוללות תמיכה בזכרון ישיר למעבד (Directly Attached) מסוג DDR4 ואילו מערכות SO משתמשות בזכרון כזכרון חוצץ. מהירות הגישה לזכרון ב-SO היא עד 120 ג'יגהבייט לשניה ואילו ב-SU היא 230 ג'יגהבייט לשניה (הרבה יותר מכל מעבד מבוסס X86-64).

אחד היתרונות הגדולים של מעבדי Power9 היא קישוריות מאוד גבוהה לציודים הסובבים למעבד. במידה ומשתמשים ב-GPU של nVidia או ציודים אחרים, ב-IBM משתמשים בדבר שנקרא Bluelink ובעברית פשוטה: כל התקשורת בתוך המכונה עצמה היא הרבה יותר מהירה מהמעבדים המתחרים.

IBM משווקים מספר מכונות, כאשר חלק מהמכונות מגיעות עם מערכת קניינית של IBM ומתוכה בעזרת תוכנת PowerVM אפשר לבנות מכונות VM שמריצות לינוקס ויש ל-IBM גם מכונות שמריצות ישר לינוקס עוד מה-Boot (כמו L922, S914,AC922 ועוד). למעוניינים (יש כאלו?) אפשר להריץ על המערכות הללו גם .. AIX. מבחינת מערכות לינוקס הקיימות ל-Power9, המבחר הוא: SLE של SuSE ו-RHEL של רד-האט. ניתן להריץ גם גירסת Debian על Power9 אבל רק מה"עץ" של ה-Unstable עם מינימום Kernel 4.15 ומעלה.
אה, ואי אפשר להקים מכונות VM עם Windows על מכונות כאלו. אין תאימות ל-X86-64..

אז למי מיועדות המערכות הללו?

הקהל הראשון שירצה לשמוע על המערכות הללו הן חברות שמעוניינות לפתח AI או Deep Learning. בכל מכונה כזו ניתן להכניס 4-6 כרטיסי GPU מסוג Tesla של nVidia, ואם נבדוק את הביצועים של GPU כזה על מערכות Xeon בהשוואה למערכות Power9, נקבל שהביצועים של Power9 מבחינת קישוריות הם פי 7-10 יותר גבוהים. אם נתרגם זאת לתוכנות המקובלות, אז TensorFlow רץ פי 2.3 יותר מהר, Caffe פי 3.7 יותר מהר, ו-Chainer פי 3.8 יותר מהר על מערכות Power9 בהשוואה למעבדי Xeon החדשים ביותר.

הקהל האחר שגם יעניין אותו המכונות הללו הם חברות שרוצות להריץ קונטיינרים והרבה. כאשר כל מעבד תומך בעד 2 טרהבייט זכרון ויש לך 96 Threads/Slices, אתה יכול להריץ המון קונטיינרים, גדולים כקטנים – על מכונה אחת (ואין שום בעיה לעבוד עם מס' מכונות). IBM מציעים את תוכנת ה-Cloud Private שמיועדת לניהול קונטיינרים והיא רצה על בסיס שכולם מכירים – Kubernetes. אם כבר מדברים על קונטיינרים – כלים ומתודות של CI/CD עובדים יפה מאוד על מערכות Power9.

קהל נוסף שדווקא כן מכיר את ה-Power9 הם אלו שרוצים להקים HPC גדול. ל-IBM כבר יש פרויקטים של HPC שרצים כבר עם Scale גדול כמו Summit, Sierra, MareNostrum 4.

כמו תמיד, יהיו מי שירצו לדעת מי משתמש במערכות כאלו – הרבה מאוד חברות בחו"ל, וחברה שאולי שמעתם עליה.. Google.

וכמובן, חברות רבות מעוניינות לדעת מה לגבי מחיר. כשאתה רוצה ביצועים יותר גבוהים מאשר מה שאתה מקבל בשרתי אינטל, המחיר יותר גבוה. בעבר המחיר היה יותר גבוה פי כמה וכמה כשמשווים מכונה של HPE או DELL בהשוואה למכונה של IBM אבל היום יש הפרש אך הוא לא כה גבוה (יחסית, יחסית..).

לסיכום: מערכות Power9 הן מפלצות עבודה לכל דבר ועניין והן נותנות תפוקה הרבה יותר גבוהה בהשוואה למערכות מבוססות Xeon/EPYC. הארכיטקטורה שונה, המאיצים שונים, המעבדים שונים, אבל אם אתם מחפשים את המהירות והביצועים הגבוהים – כדאי לדבר עם IBM ולקבל הדגמות ואולי כדאי שתשקלו לרכוש מכונות כאלו.

חושבים להקים HPC?

עם כניסת העננים הציבוריים לחיינו ול"חיים" של חברות, תחום ה-HPC (כלומר High Performance Computing – כשמקימים פרויקט ובו תשתית עם כמות שרתים גדולה כדי להריץ דברים שונים כמו חישובים בצורה מרוכזת) ירד מעט מסולם הפופולריות. אחרי הכל, אם אני יכול לשכור 50 שרתים (פיזיים/וירטואליים) מאמזון בכמה קליקים, אז בשביל מה לרכוש ברזלים?

אבל מה לעשות שעננים זה דבר נחמד, אבל במקרים רבים חברות דווקא לא מעוניינות לקחת מכונות בענן אלא להקים להם בחוות שרתים המקומית את התשתית. הסיבות לכך מגוונות: חלקם עקב רגולוציה, חלקם בגלל אבטחת מידע, סיבות בטחוניות ויש כמובן את אלו שכבר עשו את החישובים שלהם ויצא להם שעדיף לרכוש מקומית ברזלים ולהשתמש איתם בחווה בחברה (הויכוח אם זה משתלם בענן או לא – לא יסתיים בקרוב).

החלטה להקמת HPC תשמח מאוד משווק Tier1 או Tier2 אבל סביר להניח שיש לכם מגבלת תקציב לפרויקט ולכן כל שרת חייב להיות זול על מנת לרכוש כמה שיותר שרתים ולכן אני מציע מספר נקודות שיכולות להוזיל את המחיר במקרים שונים.

למערכות HPC יש מגוון רחב מאוד של שימושים כמו סימולציות, AI ושאר דברים נוספים. מטבע הדברים כל מערכת HPC ענקית דורשת בדרך כלל קונפיגורציה משלה, אך בפוסט זה אכתוב כמה כללי אצבע שחשובים כמעט בכל מערכת HPC. אלו דברים חשובים במיוחד לחברות שמקימות מערכת HPC ראשונה בחברה (כן ירבו 🙂 ).

הדבר הראשון החשוב ביותר בכל מערכת ה-HPC הוא כח החישוב (בגלל זה צריך את השרתים) ולכן יש צורך בתצורה מסויימת. התצורה המומלצת היא שרתים עם 2 מעבדים או מעבד אחד מרובה ליבות. בד"כ זה יהיה שרת 1U או 2U.

מבחינת מעבדים – אני ממליץ על AMD EPYC ולא על Xeon מהסיבה הפשוטה שעל כל כמות X ליבות שאתם קונים במעבד Xeon, אתם מקבלים כפול עם EPYC וכבונוס אתם מקבלים גם יותר נתיבי PCIe (אם צריך להכניס יותר GPU או כרטיסים נוספים) ויותר L3 Cache במעבד ובנוסף חסכון של אלפי דולרים פר מכונה. אם הולכים על מעבדי EPYC, אז השרתים שאני ממליץ:

  • Dell – שרת 1U R6415 (עם מעבד 1 עד 32 ליבות) או שרת R7425 עם 2 מעבדים (עד 64 ליבות)
  • HPE (דור 10): שרת DL325 (מעבד 1, עד 32 ליבות), DL385 (כ-2 מעבדים, עד 64 ליבות). אם אתם חושבים על הקמת HPC בסוף השנה/התחלת שנה הבאה, אולי תתעניינו גם בשרת ה-CL3150 של HPE.

חברות כמו Cisco מציעות פתרונות מבוססי Nodes שבהם ניתן להכניס 4 שרתים בתצורת 2U. זה נראה כך:

זה נחמד, אבל לא כל כך מתאים ל-HPC בגלל המחיר היקר, מה גם שקשה מאוד להוסיף דברים למכונה כזו, ולכן אני לא ממליץ על תצורה של מכונה כזו או Blade.

מבחינת וירטואליזציה: סביר להניח שלא תריצו וירטואליזציה או שאולי תריצו וירטואליזציה לצרכי Storage שהוא Scale Out (לא ממש צריך וירטואליזציה בשביל זה, יש cgroups בלינוקס). אם אתם חייבים וירטואליזציה, חפשו פתרון זול ועדיף מבוסס קוד פתוח, אחרת כל פתרון מסחרי "ינפח" את המחיר הכללי בעשרות אחוזים.

מבחינת סטורג': ברוב המקומות שתראו HPC, לא תראו סטורג' מרכזי כמו NetApp או EMC. הפתרון לסטורג' בדרך כלל הוא פתרון Scale Out מבוסס קוד פתוח, כמו Ceph או Gluster, ואם אתם רוצים את הפתרון קוד פתוח בגירסה מסחרית, אתם יכולים לרכוש מ-SuSE ישראל או מ-Red Hat בארץ.

מכיוון שסטורג' Scale Out נסמך על דיסקים, תצטרכו דיסקים מקומיים על כל מכונה. כאן אני ממליץ להשקיע ב-SSD NVME בתצורת Mixed Intense. ישנם כאלו שמעדיפים להשתמש ב-SSD ובדיסקים מכניים, אבל כפי שניתן לקרוא בפתרונות Storage כמו Ceph – זה לא מומלץ.

הערה: בימים אלו אני מנסה לעבוד עם יצרן שרתים ידוע בחו"ל לגבי פתרון שיכול לחסוך במחירי דיסקים מיצרנים שונים במקום לחייב אתכם לרכוש דיסקים של יצרן השרתים שאתם רוכשים. פרטים – בקרוב.

תקשורת – 10/25/40/50 ג'יגה – זו צריכה להיות החלטה שלכם. יש מספר יצרנים שמוכרים סוויצ'ים – HPE, DELL, JUNIPER, CISCO – מה שחשוב הוא חיבור מהיר (לא 1 ג'יגה ולא 1 ג'יגה ב-Bond) ולפחות חיבור כפול ומתגים כפולים על מנת לקבל שרידות גבוהה. אפשר לחבר את השרתים למתגים בחיבור אופטי או DAC/TwinAx נחושת, החלטה שלכם, אין ממש הבדלים בין השתיים.

אוטומציה: קניתם עשרות שרתים לפרויקט HPC, אתם צריכים אוטומציה, אין דרך להתחמק מכך. בד"כ ההמלצה שלי היא על Ansible, אבל יש כמובן גם SALT, Puppet, Chef. צוות הלינוקס בחברה יכול לאמר מה העדפותיו.

הפצת לינוקס: נדיר מאוד שתמצאו HPC שמריץ Windows, כי כולם מריצים לינוקס, ולכן יש צורך בהפצת לינוקס שתהיה על כולם. בהתאם למדיניות בחברה זה יכול להיות RHEL של רד האט או CentOS 7 החינמי, או SLE של SuSE (ואם אתם מתעקשים על אובונטו, רק גירסת שרת LTS). כפי שציינתי לעיל – גם לרד-האט וגם ל-SuSE יש נציגות בארץ.

שימוש ב-GPU בכל שרת: כאן זה מאוד תלוי מה אתם הולכים להריץ. מכיוון שאין וירטואליזציה בשרתים, אפשר להשתמש בכל GPU (הערה: רשמית, nVidia אוסרת שימוש בכרטיסי GTX בשרתים, אחרת נו נו נו לכם), אך מצד שני, כרטיסי Tesla לאו דווקא יתנו ביצועים יותר גבוהים, אלא אם אתם צריכים הרבה יותר VRAM בכרטיס ה-GPU.

חלוקת עומסים ועבודות: למעט אם אתם מריצים קונטיינרים (ששם מערכות כמו OpenShift, CAASP או Kubernetes דואגות לאיזון עומסים בין השרתים), תצטרכו למצוא תוכנה שמנהלת את התורים והעומסים בהתאם למה שאתם הולכים להריץ. ישנם מגוון תוכנות לפלטפורמות שונות עם API לשימוש פנימי של החברה.

תאימות קדימה: במקום לזרוק את המכונות בעוד 3-4 שנים, אפשר לשדרג אותם מבחינת מעבדים, אבל חשוב לשים לב עם אלו מעבדים רוכשים: שרתים מבוססי EPYC של AMD – מובטחת תאימות קדימה לדור מעבד הבא ואחריו, כנ"ל לגבי מעבדי Xeon SP של אינטל אך זה לא קיים במעבדי Xeon V4, שם אתם יכולים אולי לשדרג למעבד מאותה משפחה, אבל סביר להניח שתצטרכו גם להחליף ספקי כח ולא תקבלו ביצועי RAM יותר גבוהים.

לסיכום: הקמת HPC זה דבר מאוד יקר, אבל ניתן לחסוך בכל מיני אספקטים. חשוב לשים לב לדברים שתיארתי וחשוב גם לחשוב קדימה אם רוצים להרחיב או לשדרג את ה-HPC בעתיד. לא כל הצעה שמקבלים משקללת את כל הדברים שאתם צריכים (ברובן יש "חורים") וצריך יעוץ חיצוני לדברים ומה שהכי חשוב – זה לדעת מה הולכים להריץ על ה-HPC בראש ובראשונה.

חומרה ל-VDI: מציאות מול חומר שיווקי

כשלקוחות צריכים או רוצים לרכוש ציוד חדש, בין אם מדובר בסטורג', סוויצ'ים, שרתים, או דיסקים וכו', יש צורך לקחת בספקנות מרובה את תצהירי החברה המוכרת ו/או היצרן. מטבע הדברים, היצרן מנסה "להאיר" את המוצר בצורה הטובה ביותר וסביר להניח שבדרך הוא רוצה גם "לנגח" את המתחרים כדי לזכות בכמה שיותר מכירות. זו טקטיקה מוכרת שכל יצרן משתמש בה והוא שמח להעביר העתקים של גרפים מרשימים (ב-PDF) לידי לקוחות פוטנציאליים.

כאן צריך לקחת בחשבון 2 נקודות מאוד חשובות:

  • במקרים רבים היצרן מטעה את הלקוח בגרפים (ואולי כתוב על כך משהו באותיות הקטנות)
  • במקרים רבים הקונפיגורציה המתוארת בגרף אינה כלל הסיטואציה אצל הלקוח.

בואו ניקח דוגמא מתחום הוירטואליזציה: אינטל רוצה לדחוף את משפחת מעבדי ה-Xeon-SP שלה (תחת שם קוד: Purley) ומוציאה דו"ח איך המעבדים שלה מנצחים בנוק-אאוט את המתחרים, מעבדי ה-EPYC של AMD. כך הם מציגים גרף שבו מעבד ה-Xeon 8160 שלהם מהיר ב-37% מהמעבד 7601 EPYC של AMD.

נשמע מרשים, לא? שליש יותר! רק שבאותיות הקטנות רואים את הבדיקה המוטעה: אינטל הקימה 58 מכונות וירטואליות על ה-Xeon 8160 ועל ה-EPYC 7601 הם הקימו .. 42 מכונות וירטואליות. חשוב לזכור: בניגוד למצב שבו יש לנו שרת ללא וירטואליזציה ואנחנו מריצים אפליקציית Multi Threaded – לאפליקציה זמינים כל משאבי השרת, ואילו במכונה וירטואלית, המשאבים הזמינים לאפליקציה הם רק המשאבים שהגדרנו ל-VM. במילים אחרות: מעבד ה-EPYC במדידה ישב עם 16 ליבות פיזיות בלתי משומשות במבחן (מתוך הנחה שהם הגדירו 2 ליבות וירטואליות פר VM כאשר המכונה שהם משתמשים לבחינה מכילה 2 מעבדי EPYC 7601), כך שאם הם היו מקימים עוד מכונות וירטואליות על אותה מכונה, התוצאה היתה מתהפכת!

וכך בעצם מטעים לקוחות.

מכאן נעבור לתחום די פופולרי שמקבל תאוצה בזמן הזה: תחום ה-VDI. יש 3 מתחרים גדולים (VMWare, Microsoft, Xen – ויש עוד מוצר מסחרי שדווקא די מלהיב מחברה אחרת, אני אכתוב עליו פוסט בזמן הקרוב, לאחר קבלת אישור מהיצרן).

בשביל להקים תשתית VDI, אנחנו צריכים להחליט מה תהיה תצורת ה-VM. סביר להניח שנגדיר 2 ליבות, 4-8 ג'יגהבייט זכרון, ו-50-100 ג'יגהבייט דיסק. המכונה עצמה תהיה Linked Clone למכונת Master VM (אני לא מדבר כרגע על הפתרון RDS של מיקרוסופט, אלא מכונות VM).

מבחינת סטורג', סביר להניח שהחברה תשדרג לאחד מההצעות שיגישו לה מגוון חברות. יש כמובן גם כאן המון "מוקשים" שלא רבים שמים לב אליהם, אבל התייחסתי לכך בעבר ולא ניכנס לכך בפוסט זה.

ועל מה ירוצו כל מכונות ה-VM הללו? כמובן, על שרתים פיזיים. כאן בעצם חברות מתחלקות ל-3:

  • יש חברות שיקימו את ה-VDI על שרתים שקיימים בחברה תוך הסבתם לסביבת VDI חדשה.
  • יש חברות שיבחרו לרכוש שרתים חדשים ולהקים זאת כ-Hyper Converged (או HCI)
  • יש חברות שיקנו שרתים חדשים מבוססי מעבדי אינטל, סטורג', סוויצ'ים ויקימו עליה את תשתית ה-VDI.

חברות יעוץ רבות וגדולות (שכל מנמ"ר מכיר) ייעצו לבחור באחת מ-3 האפשרויות הנזכרות לעיל, וכאן הבעיה: בחירה בכל אחת מהאופציות הנ"ל לתשתית VDI היא טעות (והאמינו לי, בדקתי את המספרים). מדוע? הבה נראה:

  • שימוש בתשתית קיימת: למעבדי Xeon מהראשונים עד V4 (לא כולל) כמות ה-Cache היא קטנה והביצועים הם לא רעים – אם בונים VDI לכמות משתמשים של עשרות בודדות. צריכים כמה אלפי מכונות VM ל-VDI? המעבדים הללו יהיו חלשים מדי. (כמות Cache רצינית נמצאת במעבדים כמו Xeon E5 v4 2998/2999 אבל אינטל די מתחמנת עם המספרים ומכלילה אותם כ-"Smart Cache" מבלי לפרט רמות L1, L2, L3 – והמעבדים הללו סופר יקרים – 4000$ לחתיכה וזה במחיר של אמזון. בארץ – זה הרבה יותר גבוה).
  • שימוש ב-HCI: על פניו הרעיון הוא טוב, אולם בניגוד ל-VM אחרים, VDI מחייב IOPS גבוה, ובשביל להשיג IOPS גבוה, אתה צריך לרכוש המון (תחשבו במושג של ארונות) שרתים, כך שזה לא ממש משתלם, במיוחד במחירים בארץ שגבוהים מאוד בהשוואה לארה"ב לדוגמא.

שרתים חדשים מבוססי אינטל Xeon SP: המחירים של אינטל גבוהים (במיוחד כאן בארץ, ולא חשוב מי היצרן/ספק), ואם לדוגמא אתה רוכש מכונה עם 2 מעבדים בעלי 8 ליבות (כלומר 16 ליבות במכונה), אתה יכול לרכוש מכונה עם 2 מעבדי EPYC בעלי 16 ליבות באותו מחיר ולקבל בעצם 16 ליבות בחינם. במקרים של מעבדים עם יותר ליבות, המחיר של מכונה עם אותו מפרט אך עם מעבדי EPYC יהיה זול בהרבה וזה מגיע למצב של מעבדי הפלטינום של אינטל ששם אתה יכול לחסוך מינימום 6000$ פר מעבד ולקבל במקום 28 ליבות בקצה הכי גבוה של אינטל – 32 ליבות במערכת מבוססת EPYC.

ניקח דוגמא של מכונה "מפלצת" עם דברים מינימליים:

  • זכרון 512 ליבות
  • המעבדים עם כמות הליבות הכי גבוהה שאפשר.
  • ללא דיסקים, ספק כח יחיד, שום אקסטרא מעבר למה שהיצרן מציע.

התוצאה (המחירים הם של Dell ארה"ב אחרי הנחה של 250$, המחיר בארץ יהיה גבוה בהרבה, לא חשוב איזה יצרן):

  • שרת DELL R7425 עם 2 מעבדי EPYC 7601 (כל מעבד עם 32 ליבות) ו-512 ג'יגהבייט זכרון: מחיר של 24,079 דולר.
  • שרת DELL R740 עם 2 מעבדי Xeon 8180 (כל מעבד מכיל 28 ליבות) ו-512 ג'יגהבייט זכרון: המחיר הוא: 37,834 דולר

במילים אחרות: אתה תשלם 13,755 דולר על פחות ליבות (8 פחות), פחות Cache (באינטל תקבל 38.5 מגה למעבד, ב-AMD תקבל 64 מגה למעבד), פחות ערוצי זכרון ישירים (אינטל: 6, מול AMD: 8) ופחות נתיבי PCIe (אינטל: 48, ואצל AMD: 128), ועוד לא דיברנו על כך שמבחינת Performance Per Dollar ומבחינת Performance Per Watt ההצעה של אינטל לא משתלמת בהשוואה להצעה של AMD.

זו ההצעה של הקצה העליון, ברמות היותר נמוכות ההפרש יורד אולם עדיין ההצעות של AMD יהיו יותר זולות מההצעות של אינטל Xeon SP. אפילו מנכ"ל אינטל לשעבר (בריאן קרזניץ) מודה בראיון שהמעבד של AMD הולך לכבוש חלקים רציניים בשוק ואינטל תנסה לעצור את זה ב-20% מהשוק.

מבחינת תצורת VDI, יש 2 דרכים לממש זאת: בתצורת "מפלצות" ואז כמות השרתים קטנה, או בתצורה של שרתים יותר קטנים. אישית הייתי ממליץ לקחת את שיטת ה"מפלצות" מכיוון שכמות השרתים במחיר הגבוה היא קטנה וניתן לדחוס אליה מאות מכונות VDI (תלוי כמובן בכמות הזכרון). כך לדוגמא: אם יש צורך ב-500 מכונות VM ל-VDI, אפשר בקלות להכניס אותם ל-2 מכונות (או 3 בשביל שרידות והתרחבות עתידית). אגב, אם תלכו לפי המחירים של VMWare ומעבדי EPYC, תשלמו פחות פר מכונה (ב-VMWare אין חשיבות לכמות ליבות פר מעבד, במיקרוסופט בהחלט יש!).

בכל מה שקשור ל-GPU, רבים אצים רצים לרכוש את הכרטיסים של nVIDIA כדי להכניס לפתרונות VDI, אולם כרטיס כמו AMD FirePro S7150 X2 שנותן ביצועים לא פחות מ-Tesla בכל הקשור ל-vGPU רק בפחות ממחצית המחיר. אפשר לרכוש אותו ישירות מיצרן השרתים או מיבואן AMD בארץ.

כל מה שהזכרתי הם דברים טכניים, אבל בסופו של דבר יושב מנהל ומחליט אם לכאן או לכאן ויש לו שאלות. ננסה לענות עליהן:

  • האם הפלטפורמה יציבה? בהחלט.
  • האם היצרנים כבר מכרו כאלו פה בארץ לחברות גדולות? בהחלט (בדקתי)
  • האם ציודים קיימים (כרטיסים שונים, דיסקים, GPU וכו') נתמכים? בהחלט.
  • האם בארץ ליצרנים יש שרתים כאלו שאפשר לבדוק במשרדיהם? ל-Dell ו-HPE כן. לנובו – לא. לחברת Cisco יש שרתים עם מעבדי EPYC (שרתי Cisco UCS C4200 ו-Cisco UCS C125 M5 Rack Server Node שניתן להכניס 8 כאלו בשרת 2U) אך לא ידוע לי אם יש להם שרת כזה בארץ לבדיקות/הדגמה. במידה ואתם מעדיפים שרתים מיצרנים אחרים (Asus, ASRock Rack, SuperMicro, TYAN) – לכולם יש משפחות שרתים עם EPYC.
  • האם יש תמיכה במערכות הפעלה? כולן עובדות ללא צורך בטלאים מיוחדים, כולל RHEL, VMware 6.5U3, Windows Server 2012R2/2016, CentOS 7.5.
  • האם מעבדים עתידיים יתאמו לשרתים הנוכחיים? כן. תושבת ה-SP3 של AMD תומכת במעבד הנוכחי ובדור שיצא אחריו לפחות (שיכלול עד 48 ליבות) כך שאם תרצו לשדרג את השרת למעבד עתידי, כל מה שתצטרכו לעשות זה לעדכן BIOS/UEFI ולרכוש את ה-Kit מהיצרן שרתים. AMD בדרך כלל שומרת תאימות ל-5 שנים קדימה מהופעת התושבת לראשונה.

לסיכום: יצרנים עושים הכל כדי לבדל ולשבח את מוצריהם, אך במקרים רבים ההשוואות כלל אינן מצביעות על תשתית שקיימת אצל הלקוח. בתחום ה-VDI אפשר לעשות דברים רבים ואפשר לחסוך לא מעט כספים. כפי שהדגמתי לעיל – לא כל גרף הוא אמיתי ומראה תוצאות אמיתיות ואובייקטיביות וחשוב גם לקחת בחשבון את הדברים שיש לשלם אחר כך (צריכת חשמל של שרתים?) וגם דברים כמו מחיר ליבה פר דולר.

סקירה כללית: מעבד AMD Threadripper 2990WX

הנה ממצא שכמעט כל יועץ חומרה יכול לאמר לכם על רוב החברות בארץ: כשזה מגיע לשרתי פרודקשן או תחנות עבודה רציניות שגורמות לרווחים בחברה – חברות "שופכות" כסף. כשזה מגיע לעומת זאת לפיתוח, לדוגמא – הארנק נסגר מהר מאוד ומחפשים פתרונות אלטרנטיביים. הסיבה לכך די פשוטה: עד שמוצר לא נמכר והוא בפיתוח, כסף יוצא אבל לא נכנס למחלקות ה-IT, פיתוח וכו'.

ככה זה. (יש כמובן יוצאים מן הכלל).

ל-AMD יש היסטוריה שאינה כל כך "זוהרת". תמיד הם הציעו מעבדים, אבל ההצעות שלהם בד"כ הגיעו עם יתרון אחד: מחיר נמוך יותר. ביצועים כמו של אינטל? אפילו לא קרוב. כל זה השתנה עם ארכיקטורת ZEN. בהתחלה עם מעבדי ה-Ryzen 1XXX ועם מעבדי ה-Threadripper (המעבד הראשון בעולם שהציע 16 ליבות במחיר שלא קורע את הארנק והכיס) וכעת עם ארכיקטורת +ZEN שמשפרת מספר דברים הן במשפחת מעבדי ה-Ryzen 2XXX והן ב-Threadripper 2XXX ושוב – מחיר נמוך יותר מהמעבדים של אינטל ועם ביצועים שלפעמים עוקפים את המעבדים של אינטל ולפעמים לא.

ואז יש לנו את מעבד ה-Threadripper 2990WX. בפעם הראשונה מוצע לצרכנים הכבדים שמחפשים תחנות עבודה רציניות (או שרתים ל-LAB) מעבד עם 32 ליבות, 64 נימים, תמיכת זכרון 128 ג'יגהבייט (או עד 1 טרהבייט ECC) במחיר של $1800!

למי המעבד הזה מיועד? הוא מיועד למספר סקטורים:

  • ה-Pixel Pushers – אלו שעובדים בתוכנות תלת מימד, החל מ-Blender, Maya ועוד כלים שיודעים לנצל כמה שיותר ליבות.

ה-Multi Taskers – אותם אלו שעובדים בתלת מימד אבל גם עובדים עם עריכת וידאו במקביל. אחד החסרונות במעבדים של אינטל (עם 10 ליבות לדוגמא) זה כשאתה מרנדר דברים מקומית (אפטר, פרמייר, דה וינצ'י) – קשה להמשיך לעבוד עם אפליקציות כבדות אחרות במקביל. ה-2990WX לא מגיע לביצועי קידוד וידאו של המעבדים מרובי ליבות (10 ומעלה) של אינטל, הוא נותן בערך אותה תוצאה אבל מכיון שרוב תוכנות העריכה/אפקטים בקושי משתמשים בכמות של 4-8 ליבות, יש לך מספיק ליבות פנויות לעבוד על דברים אחרים מבלי שהביצועים יהיו גרועים.

  • לינוקס – מכיוון שתוכנות רבות ללינוקס לא בנויות עם מגבלת ליבות ויכולות לנצל כמה שתתן להן, ה-2990WX פשוט "בועט" בכל מעבד אחר. כאן תוכלו לראות סקירה ארוכה עם Benchmark לגבי כמעט כל דבר שמשתמשים בלינוקס ולראות איך ה-2990WX משאיר אבק לאינטל.
    במילים אחרים: צריכים לבנות מערכת Build רצינית שמקמפלת קרנל שלם (ללא שימוש ב-ccache) ב-30 שניות? צריכים מערכת Jenkins שתבנה המון חבילות במקביל? זה המעבד עבורכם.
  • וירטואליזציה – ה-2990WX מציע בעצם לראשונה מערכת חזקה לצרכי וירטואליזציה למחלקות הפיתוח מבלי לקרוע את הכיס, כל פתרונות הוירטואליזציה נתמכים.

אם נחזור לאותן חברות שלא ממש מוכנות (במידה מסויימת של צדק) לרכוש ציוד חדש למחלקות הפיתוח, אז ה-2990WX יכול לראשונה להציע פתרון מאוד חזק, אך יחסית זול (בהשוואה לתחנת עבודה של חברות כמו HP, DELL,Lenovo) שיכול להתאים הן כתחנת עבודה והן כשרת לא-פרודקשן.

מה תהיה התשובה של אינטל? סביר להניח שנשמע עליה בחודשים הקרובים, אבל אם אינטל תוציא מעבד 32 ליבות, תהיו בטוחים שהוא יעלה הרבה הרבה יותר מ-1800$.

לסיכום: ב-Anandtech, ב-Toms Hardware, ב-OC3D, ובאתרים אחרים יש סקירות על ה-2990WX וכולם מסכימים עם אותם דברים: אם אתה צריך להריץ דברים כבדים ב-Multi task, אם אתה מריץ אפליקציות שיודעות לנצל כל ליבה – המעבד הזה יכול להתאים לך. אני מוסיף שכאן בחברות, ה-2990WX יכול לעזור היכן שצריך ביצועים אבל אין תקציב לשרתים רציניים.

פוסט עדכני על קורסים בחברות

כתבתי בעבר פוסטים על קורסי לינוקס, רק שכתבתי את הפוסט יותר לקהל הרחב, לאלו שרוצים ללמוד בבית, אלו שמשתחררים מהצבא ורוצים לנצל את המענק שחרור כדי ללמוד דברים שיעזרו להם בעבודה הקרובה ועוד. פוסט זה יתרכז בהדרכה בתוך החברות.

אתחיל בסיפור קצר: חברה מסויימת רצתה שאתן שרות למוצר שהיא מתכוונת למכור לחברות גדולות. הסכמתי לבדוק את העניין ואותה חברה גם הסכימה לממן קורס על אותו מוצר. בדקתי את התיעוד על המוצר ולאכזבתי ראיתי שהתיעוד לוקה בחסר (בלשון המעטה), אז נרשמתי לקורס. כבר אחרי שעתיים בקורס עלתה לי שאלה: המדריך מסביר איך להגדיר את הדבר הזה או דבר אחר, אבל איך לכל הרוחות מתקינים את המוצר? שאלה מצוינת: זה מלמדים רק בקורס המתקדם שיהיה אי שם בעתיד…

טכנית, אין לי שום בעיה להעביר קורס על לינוקס, על כלים שמשתמשים במתודות Devops (כמו GIT, Jenkins, קונטיינרים, וירטואליזציה, SDS ועוד), אבל להעביר קורס במשך יום יומיים לדוגמא על הכרת לינוקס (ויש לא מעט סוגי קורסים כאלו) – אני יכול להבטיח לכם שההשקעה (שהיא לא ממש קטנה במחיר) תרד לטמיון. מדוע? מכמה סיבות:

  • קורסים מסויימים מלמדים על כמה הפצות לינוקס במהלך הקורס. זו, לעניות דעתי, טעות. לי, אישית, כשאני לומד עדכון של הפצה שאני כבר מכיר, לוקח לי כמה שעות במשך כמה ימים ואילו הפצה חדשה לוקח לי יותר זמן ללמוד (מה לעשות, צריך גם להתפרנס, לא? 🙂 ). לעומת זאת, מישהו שהוא חדש בתחום  הלינוקס, יקח לו הרבה יותר זמן ללמוד, ולימוד הפצות שונות באמצע די מבטיח בלבול רציני. כבר ראיתי מישהו שדי חדש בלינוקס מתעקש במשך שעה לנסות להתקין חבילות תוכנה עם פקודת zypper (שקיימת להפצת SuSE) בשעה שהוא היה צריך להשתמש בפקודת yum (שקיימת בהפצות Red Hat ו-CentOS) ולכן קורס טוב לדעתי צריך להתמקד בהפצה עיקרית אחת.
  • שיטת לימוד של "נזמין את המדריך ליומיים שלוש" להדרכה, היא שיטה די בטוחה שהכסף שיושקע ילך לטמיון. לינוקס זה לא לימוד MCITP ורוב מוחלט של החומר הנלמד הם פקודות טקסטואליות שצריך לשנן, ולנסות. קורס יומיים? תהיה בטוח ש-90% מהחומר ישכח ע"י רוב התלמידים, ועל כך יכול להעיד המייל אצלי. יש צורך לפרוס את זה ליום או יומיים בשבוע לשעות ספורות.
  • רלוונטיות: מכיוון שהשוק פתוח וכל אחד יכול להציע קורסים כאוות נפשו, מגיעים אליי כל מיני שאלות אם אני יכול להעביר קורס על טכנולוגיה זו או אחרת. טכנית, אין לי בעיה להעביר, אבל התועלת לחברה חשובה לי לא פחות מכך וצריך לבדוק (כן, תחת NDA) היכן זה משתלב. כך לדוגמא פנו אליי בעבר להעביר קורס מעמיק ב-Docker. זה, לדוגמא, קורס שהתוכן שרלוונטי הוא אולי 10% כי בסופו של יום אם מתחילים לבנות בחברה קונטיינרים, משתמשים במערכת ניהול והרצת קונטיינרים כמו OpenShift או Kubernetes – כך שללמד איך לבנות קונטיינרים – כן, איך להריץ ואת החלקים הפנימיים ב-Docker – לא ממש, תשאירו את זה להדרכות על כלי הניהול.

לכן, אם חברה רוצה קורס בתחומים שציינתי לעיל לדוגמא, הדבר הראשון שאני ממליץ – זה הזמנה ליעוץ, לשבת עם הלומדים, לראות מה הידע שלהם, לראות מה מפת הדרכים של החברה והיכן חלקים כאלו מתאימים וחלקים אחרים יכולים אולי להילמד בעתיד או לא להילמד.

לסיכום: קורסים הם די "עיוורים" שלא ממש מתחשבים במה הידע של הלומדים. חברות רבות המפרסמות הדרכות תפסו "טריק" שבו הן מחלקות את החומר ל"פרוסות" וכל "פרוסה" זה קורס בפני עצמו ולפעמים הם יוצרים בכח "תלויות" מאוד בעייתיות. מדריך טוב צריך לקחת את התכנים ולשלב תוך התחשבות במה שהחברה צריכה, כי לא תמיד בחברה יודעים מה הם באמת צריכים, והדבר הכי חשוב שצריך לשקול: האם מחפשים את זה בשביל התעודות או בשביל שהעובדים ישכילו? כי שם יש בלא מעט מקרים התנגשויות (ואגב, לתלמידים – תעודות על קורסי לינוקס לא ממש עוזרים בראיון, המראיין הטכני רוצה לבדוק את את הידע המקצועי, לא את התעודה).

על פריצות "מבפנים" ועל דרכים להקשות זאת

כמעט אצל כל חברה שיש לה תשתית מחשבים רצינית עם שרתים (או בענן), בדרך כלל קיימות הפרדות בין חיבורי רשת לאינטרנט לבין חיבורי LAN. שרתים ומחשבים מקבלים כתובות IP פנימיות ולא כל מחשב או שרת מקבל גישה לאינטנט. מבחינת כניסה לא מורשית מבחוץ – בדרך כלל יהיה פתרון Firewall ובחברות שמשקיעות – יהיה כנראה גם פתרון IDS/IPS ואולי עוד כלים נוספים, הכל כדי למנוע פריצה של גורמים זדוניים מבחוץ.

כל הדברים שתיארתי לעיל הם א' ב' באבטחת מידע, ובגלל זה לדוגמא כל פרויקט חדש שמוקם בחברות רציניות, צריך לעבור גם אישורים של אבטחת מידע ומישהו שם צריך לבדוק לעומק מה הסיכונים, מה צריך בכל זאת לפתוח, ועל מה להתעקש לא להפעיל על מנת שלא יהיו חורים פוטנציאליים במערכות המחשוב.

כל הדברים הללו עוזרים ויכולים לעזור נגד הפורץ הרנדומלי או הבלתי מנוסה שמנסה להיכנס ואולי לגנוב ו/או לגרום נזק לתשתיות, אבל הדברים הללו אינם מסייעים הרבה מול פורצים ממומנים ע"י גופים גדולים או מדינות. אחרי הכל, זה לא סוד שרוסיה, אירן, סין ושלל מדינות וגורמים אחרים מנסים לחדור לכל דבר שיש. אותם פורצים מקצועיים לא מחפשים בשלב ראשון לשנות נתונים, אלא יותר למפות את הרשת (כמה שאפשר), לראות אלו חורי אבטחה קיימים ובמה ניתן להשתמש יותר מאוחר כדי לגרום נזק.

לשם פוסט זה, נסו לדמיין את האירנים שמנסים לפרוץ לחברת חשמל כך שבבוא פקודה, הם יוכלו להשבית כמה תחנות כח כנקמה בישראל.

בדרך כלל, לפני פריצה כזו, הם יבצעו תחקיר בסיוע כל דבר אפשרי (ריגול דרך האינטרנט ברשתות חברתיות, ריגול "קלאסי" תוך שימוש בסוכנים שנמצאים בארץ) כדי למצוא מי האנשים שאותם הם הולכים לתקוף במובן הסייבר. הם יחפשו אנשי IT ואם אפשר – אנשים שיש להם כמה שפחות ידע/נסיון בתחום ה-IT אך שיש להם גישה פנימית למערכות, אחד כזה שלמחשב שלו בעבודה יש חיבור לאינטרנט ול-LAN הפנימי, והוא לא ממש שם לב לשינוי בין URL כמו secure.iec.co.il ל-secure.iec.co.il.info (דוגמא פיקטיבית, אין לי מושג ירוק בתשתית של חברת חשמל). נניח שהראשון מפנה ל-ADFS או משהו חשוב אחר. ה-URL השני שנתתי הוא מזויף והפורצים הקימו אותו (כולל העתקה של גרפיקה עד לביט האחרון) כך שאותו איש IT לא יחוש בסכנה ויכניס את פרטיו האמיתיים להיכנס למערכת. (אגב, טריק ששמעתי שמשתמשים בו אחרי הכנסת שם משתמש וסיסמא הוא להציג הודעה של שם משתמש/סיסמא שגויים כדי "לשאוב" שמות משתמש וסיסמאות נוספות מאותו איש IT).

לאחר מכן יעשו נסיונות לגרום לאותו איש IT להוריד קובץ כלשהו להפעיל אותו. בד"כ אותם קבצים לא יזוהו ע"י מערכת האנטי וירוסים כקבצים מסוכנים (יש לפורצים ממומנים תקציב מספיק גדול כדי לקנות את כל האנטי וירוסים ולבדוק את הרוגלות/פורצות שלהן על אותן מערכות אנטי וירוס ולוודא שאף אחת מהן לא "תקפוץ"). במידה ואותו איש IT הוריד את הקובץ והפעיל אותו, המערכת כבר תחפש דרך לצאת לאינטרנט ולהקים Tunnel דינמי שיוכל לשלוח צילומי מסך, RAT, Key logger וכו'. במידה והם לא יצליחו, הם יחפשו דרך לבצע זאת פיזית (המוסד מומחה בזה, לפי מקורות זרים).

מהרגע שאותו קובץ פועל, לפורצים יש בעצם גישה. סביר להניח שהם יפתחו איזו מערכת C&C (ר"ת Command & Control) כדי לראות איך לגשת אל המערכת, ומכיוון שמשתמשי IT רבים משתמשים בתוכנות כמו SecureCRT ותוכנות אחרות המאפשרות גישה במקביל לשרתים, יש עכשיו לפורצים דרך להיכנס למערכות האחרות עם ההרשאות של אותו איש IT ומהמחשב שלו, כך שסביר להניח ששום מערכת מניעה לא ממש תזהה פעילות חריגה. תזכרו – בשלבים הראשונים, הפורצים לא משנים קבצים וקונפיגורציות, הם לומדים.

אז … מה ניתן לעשות כדי להקשות?

יהיו כאלו שיציעו להשתמש ב-Smart Card. רעיון לא טוב, מכיוון שבד"כ ה-Smart Card נמצא בתוך המחשב ולא מוציאים אותו ואת ה-PIN אפשר לתפוס עם key logger. אז הפתרון הזה עף החוצה.

פתרונות אחרים שיכולים לעזור, הם פתרונות שבעצם מבוססים על אימות כפול, תוך שימוש בטביעת אצבע עם ציוד בחיבור USB או באמצעות TOTP (ר"ת Time Based One Time Password) שמותקן על הטלפון הסלולרי. אפליקציה פופולרית לכך (שנמצאת ב-Repo של כל הפצת אינטרנט) היא Google Authenticator (האפליקציה לא מצריכה חיבור אינטרנט).

איך מיישמים זאת? בכמה צעדים, תלוי במערכת:

  • מערכות לינוקס רחוקות עם כניסת SSH: אם נחליט על TOTP עם שימוש באפליקציה כמו ה-Google Authenticator (יש אפליקציות אחרות ויש גם את המפתחות RSA המפורסמים, כולם עושים את אותה עבודה), נוכל לעקוב אחר ההוראות כאן כדי להתקין זאת. משהו שצריך לקחת בחשבון – תצטרכו להעיף מפתחות SSH מקובץ ה-authorized_keys על מנת שה-TOTP יפעל. כך שתנסו להיכנס לאפליקציה, המערכת תבקש ממכם קוד וידוא שיופיע לכם באפליקציה בטלפון (או במפתח RSA הפיזי).
  • מערכות לינוקס/Windows מרוחקות עם כרטיס Yubikey (גוגל בקרוב מוציאה מוצר מתחרה שנקרא Google Titan, גם הוא פתרון מבוסס FIDO2) – בדרך זו יש לחבר ל-USB מפתח ובכל פעם להעביר את האצבע כשיש צורך לבצע אותנטיקציה. השיטה הזו יותר מאובטחת משיטות שימוש בקורא טביעות אצבע שמובנה במחשב). גם כאן, תצטרכו לבצע תהליך התקנה, רק שכאן יש גם שימוש ב-OpenPGP. כל הפרטים נמצאים כאן.
  • מערכות Windows (תוך שימוש ב-RDP): פתרון חינמי אין למיטב ידיעתי, יש פתרון מסחרי שתומך גם ב-TOTP וגם ב-FIDO2, יש פתרון של חברת ROHOS כאן.

כל הפתרונות הנ"ל לא יכולים לחסום 100% נסיונות ריגול. גוגל הצליחו בשיטה של שימוש Yubikey למנוע 100% פריצות, אבל לכמה חברות יש את הידע והנסיון באבטחה שיש לגוגל? כמעט אפס. יחד עם זאת, בעזרת שימוש הכלים הללו אפשר להקשות מאוד על חיי הפורצים.

וירטואליזציה כקוד פתוח – כפתרון טוב

לפני כשבועיים פרסמתי את הפוסט הזה שמדבר על פתרונות אלטרנטיביים ל-vSphere של VMWare. הפעם אני רוצה לדבר על פתרונות קוד פתוח כפתרונות טובים לוירטואליזציה ומדוע RHV/oVirt הוא פתרון שעולה על רוב פתרונות הקוד הפתוח.

פתרונות וירטואליזציה בקוד פתוח מתחלקים בעצם ל-2: אלו שמעוניינים לנהל מספר קטן של שרתים פיזיים וצרכי הוירטואליזציה שלהם בסיסיים, ואלו שמעוניינים בפתרון וירטואליזציה מלא כולל הדברים המתקדמים, משהו כתחליף ל-Hyper-V (עם הניהול המרכזי) או תחליף ל-ESXI+vCenter.

כשמדובר בצרכים בסיסיים לוירטואליזציה ומדובר בכמות קטנה של שרתים (נניח 2-5), ומדובר, לשם השוואה, בדברים ש-ESXi עצמאי (ללא vCenter) יכול לתת – אז הפתרונות שהצעתי בפוסט הקודם יכולים לתת זאת ללא בעיה. יותר מכך, כל הפתרונות (למעט שימוש ב-KVM וב-libvirt עם סקריפטים) שהצעתי גם יכולים לתת לכם ניהול מרוכז של השרתים שלכם בממשק Web.

לעומת זאת, כשאנחנו מעוניינים בדברים יותר מתקדמים כמו:

  • שימוש ב-vSwitch (בגירסת הקוד הפתוח – Open vSwitch) כ-SDN
  • הקמה אוטומטית של מכונות VM
  • שימוש ב-Grafana לתצוגת מצבי מכונות, דיסקים, מעבדים וכו'
  • High Availability מלא
  • אופטימיזציה לשימוש ב-NVME SSD תוך הגדלת I/O Threads
  • תמיכה מובנית ב-DR
  • יצוא/יבוא OVA/OVF
  • תמיכה במעבדי Power של IBM
  • תמיכה בכל פרוטוקולי הסטורג' (NFS, iSCSI, Fiber) + דיסקים מקומיים ו-GlusterFS
  • תמיכה במעבדים חדשים (EPYC, Xeon SP – ברוב הפתרונות המוצעים זה לא יעבוד טוב, במיוחד כשמדובר ב-HA).
  • ניהול מרוכז של כמות שרתים גדולה (עד 400 מכונות פיזיות)
  • פרופילים (סוגי מכונות, גדלים ועוד) כולל High Performance VMs.
  • תמיכה מורחבת ל-Over Commit
  • יבוא/יצוא של Images מ-OpenStack Glance (לא חייבים OpenStack מותקן בחברה).
  • פורטל למשתמשים (לאלו שצריכים לגשת למספר מכונות VM, ולנהל את אותן מכונות VM)
  • תמיכה במספר סוגי LDAP (כולל AD)
  • התממשקות ל-vCenter ויבוא מכונות VM
  • אפשרות לעבוד במצב הרגיל או במצב HCI.
  • תמיכה מלאה ב-GPU וב-VDI.
  • ועוד הרבה פונקציות אחרות.

אז הפתרון הוא או oVirt (גירסת קוד פתוח) או RHV (גירסה מסחרית עם תמיכה). שאר הפתרונות בקוד פתוח מחווירים לעומת RHV/oVirt מבחינת יכולות, תמיכה, פונקציונאליות ועוד.

האם פתרון כמו RHV/oVirt יכול להיות תחליף מלא ל-vSphere? התשובה היא: עדיין לא. העניין קשור יותר ל-Kernel ולדברים מתקדמים אחרים שלא קיימים ב-RHEL-7/CentOS-7 (שעליהם oVirt/RHV רץ):

  • Fault Tolerance עדיין לא זמין בגירסה הנוכחית (4.2)
  • VAAI/VVol – יש תמיכה ב-Kernel 4.X כך שנצטרך להמתין ל-RHEL-8/CentOS-8.
  • תוספים כמו vRealize ואחרים (שהם בתשלום) – יש להם חלופות. חלקם בחינם, חלקם בתשלום.

בכל הקשור לפתרונות וירטואליזציה, הגענו לזמנים טובים, למען האמת. רק לפני 3 שנים אם חברה גדולה היתה שואלת אותי לגבי פתרונות אחרים ל-VMWare או Hyper-V, הייתי ממליץ להם לנהל מו"מ בינם לבין מיקרוסופט ו-VMWare כי הפתרונות לא היו מספיק לדעתי טובים לשום Enterprise. פתרונות כמו Proxmox או פתרונות מבוססי Xen היו קיימים, אך לדעתי הם אינם נותנים מענה מספק ל-Enterprise (אם כי הם היו בהחלט יכולים לתת מענה לעסקים קטנים). בשנים האחרונות, החברה שהשקיעה הכי הרבה בפיתוח פתרון וירטואליזציה טוב היתה דווקא רד-האט. המצב בשוק פשוט התהפך: מיקרוסופט ו-VMWare היו עסוקים בפתרונות וירטואליזציה ואילו רד-האט היו עסוקים בפיתוח פתרונות מבוססי קונטיינרים (OpenShift) וב-3 השנים האחרונות רד-האט משקיעה הרבה יותר בפיתוח פתרון וירטואליזציה וגם בשיפור OpenShift, בשעה שמיקרוסופט ו-VMWare בשנתיים האחרונות יותר מתעסקים בפתרונות קונטיינרים.

לסיכום: שום פתרון (פתוח או סגור) אינו Drop In Replacement. לכל פתרון יש יתרונות וחסרונות וכדאי לשקול את הדברים. בכל מקרה תהיה תקופת מעבר ויהיה צורך לפתור לא מעט בעיות. פתרונות בקוד פתוח לא מחייבים תשלום Up front (למעט במוצר מסחרי כמו RHV, אם כי יש Trial חינמי), אבל כן מחייבים יעוץ, אינטגרציה והדרכה – שזה כן עולה כסף.

תובנות על OpenShift בחברות גדולות

יוצא לי בלא מעט מקרים לתת יעוץ לחברות גדולות לגבי עניין המעבר ל-Devops, שימוש בקונטיינרים, Docker, שימוש ב-Jenkins ושאר כלים. כמובן, כמו תמיד, בחברות גדולות, אף אחד אינו רץ להטמיע טכנולוגיה זו או אחרת רק בגלל שחץ בן חמו (או נציגי Presale של רד-האט, אין לי קשר אליהם) המליץ עליה. יחד עם זאת, בדרך כלל ההמלצה שלי לפני שמרימים אפילו PoC של OpenShift – אני מבקש מהחברה שתתן לי להיות "הטיפש" – להיות עם צוות שינסה את הדברים החדשים ובעצם ללמוד את התהליכים שהצוות משתמש בהם – החל מכתיבת קוד, שימוש ב-SCM, קומפילציה, טסטים, תהליכים נוספים עד לתוצר הסופי (קבצים בינאריים, Artifacts וכו').

מהנסיון שלי, להעביר Enterprise ל-OpenShift (ולמען האמת גם ל-Kubernetes שהוא פחות מאובטח) מצריך עבודה ארוכה וההנהלה הטכנית יצטרכו לקחת כמה החלטות חשובות, כי יש צורך בשינויים. הנה כמה נקודות.

  1. ניהול קוד (Source Code Management – SCM)
    ברוב המקרים שישבתי לפגישת היכרות ושיחה על המערכות הקיימות, בד"כ מערכת ניהול הקוד היתה TFS של מיקרוסופט או בחלק מהמקרים SVN. מקומות בודדים הכניסו איזו "תת מערכת" של GIT (בשימוש של Gitlab או BitBucket).
    הבעיה: שום מערכת קונטיינרים המבוססת על Kubernetes לא תומכת באופן רשמי לא ב-TFS ולא ב-SVN. כולן תומכות באופן טבעי ב-GIT.
    הפתרונות שיש הם מאוד עקיפים:
    עם TFS יש פתרון די עקיף לבעיה כפי שמוסבר כאן.
    עם SVN הפתרון הוא למשוך את הקוד למכונה מקומית שמחוברת לשרת GIT, ולאחר מכן לבצע Commit, Push לשרת ה-GIT המקומי. זה פתרון די "מכוער" ובעייתי מכיוון שאם מישהו שכח להוריד ולהעלות קוד ל-GIT, ה-Build יהיה בעייתי. אגב, שרת SVN הוא יחסית קל מאוד להמרה ל-GIT, במידה והחברה מעוניינת לעבור ל-GIT.
  2. מכונות Windows ולינוקס ביחד.

    לא מעט חברות גדולות כותבות קוד ל-Windows וסקריפטים ל-Windows (ראיתי גם מקרים של Build ל-JAR/WAR שכתובים ב-Batch file), וכאן ישנה בעיה מהותית – Kuberenetes בעצמו לא רץ בצורה טובה על Windows והפתרון שיגיע בשנה הבאה יאפשר גם ל-Kubernetes וגם ל-OpenShift להשתמש ב-Nodes שהם גם Windows וגם לינוקס (אם כי שרתי ה-Master וה-Infra יצטרכו להיות מבוססי לינוקס).
    עד אז תהיה בעיה לקמפל קוד בצורה יציבה של דברים כמו DOT Net (כדאי לעבור ל-Dot Net Core שנתמך ורץ על לינוקס), ויהיה צורך להמיר קבצי batch ל-shell כדי לקמפל את הדברים על Windows.

  3. בחירת אסטרטגיה ב-OpenShift
    באופן עקרוני, שימוש ב-OpenShift מחייב בחירת אסטרטגיה, ו-OpenShift תומך ב-4 אסטרטגיות פופולריות: Docker, Source to image (S2I), Jenkins Pipeline ו-Custom (שהוא מאוד מתקדם וברוב המקרים לא יהיה בו שימוש אלא במקרים מיוחדים ששאר האסטרטגיות אינן עונות על כך)

    1. אסטרטגיית Docker מאפשרת שימוש ב-Images קיימים מבחוץ (ממקומות כמו Docker Hub לדוגמא) ושניבנו פנימית כחלק מהרמת אפליקציות. יש עם האסטרטגיה הזו 3 בעיות:
      1. רוב ה-Images שתמצאו בחוץ לא יפעלו עם OpenShift כי הם רצים כ-root ו-OpenShift בנוי בראש ובראשונה לאבטחה הדוקה ולכן הוא חוסם מיידית הרצה של Images כאלו (אפשר לבטל זאת אבל אז מישהו יחטוף על כך ממחלקת אבטחת מידע)
      2. בלא מעט מקרים שוחררו Images שמריצים מספר אפליקציות במקביל בתוך אותו Image וזה הורס כל דבר שקשור לגדילה רוחבית (Scaling) ולכן לא מומלץ להשתמש ב-Image כזה.
      3. טכנית, מבחינת אבטחה בקונטיינרים, דברים צריכים לרוץ רק ב-Foreground ולא ב-background ולכן קונטיינרים שיריצו דברים ב-background (שרותים כמו nginx, apache, postfix ועוד ועוד) – הקונטיינר "ימות" לאחר זמן קצר והמערכת תנסה להקים אותו שוב ושוב, מה שיצור loop (במיוחד אם מופעל Replication Controller – RC).
    2. אסטרטגיית Source to image (כלומר S2I): עם אסטרטגיה זו מערכת OpenShift מושכת ImageStream (כלומר Image "שלד"), יוצרת Image חדש שאליו היא "שופכת" את הקוד מ-GIT, מבצעת שינויים שצריך (הרשאות, התקנת קבצים נוספים כמו דרך PHAR ב-PHP או NPM עבור Javascript ועוד ועוד), ולבסוף בונה Image סופי שאותו המערכת מריצה ומקימה POD עם קונטיינר המכיל את ה-Image. באסטרטגיה זו ניתן "לקשור" (דרך Webhook) בין REPO של GIT לבין אפליקצייה ב-OpenShift וברגע שיש שינוי ב-GIT, המערכת תבנה אוטומטית Image חדש וכשתסיים היא תוריד את ה-POD הקיים ותפעיל מיידית את ה-POD עם הקונטיינר החדש (ניתן כמובן לבצע Blue/Green Deployment – פרטים כאן וזה קיים לא רק ברמת אפליקציות אלא גם ברמת מכונות)
    3. אסטרטגיית Jenkins: עם אסטרטגיה זו אנחנו מגדירים הכל מראש: מאיפה הקוד ימשך, מה ה-pipelines וכו' וכו' ו-OpenShift יקים בכל פעם קונטיינר Jenkins, יקמפל, יריץ את ה-pipelines, יפזר מה שצריך לפזר, יבנה Image חדש ויריץ POD עם קונטיינר המבוסס על ה-Image החדש. הדרך הזו יכולה להתאים לאלו שכבר משתמשים ב-Jenkins על לינוקס.

ישנם עוד חלקים הקשורים להקמת מערכת שיש צורך לערב הן את מחלקת אבטחת מידע והן את צוות ה-Storage. בגופים פיננסיים ובטחוניים יהיה צורך לשים דגש על שרתי Registry מקומיים (לחשיפה מופחתת לאינטרנט, אבל עדיין יש צורך לשאוב קבצי Image, בלי זה אי אפשר להקים שום דבר, ואין זה משנה אם מדובר ב-OpenShift או בכל מערכת אחרת מבוססת Kubernetes), שילוב עם Active Directory, הרשאות וכו' (מובנה ב-OpenShift, לא קיים ב-Kubernetes) ועוד דברים רבים.

לסיכום: כפי שציינתי בעבר בפוסט קודם, מעבר למתודות Devops הוא לא משהו קל שכולל התקנה של תוכנה, הסבר קצר, חשבונית והביתה, אלא משהו הרבה יותר מורכב. בפוסט זה דיברתי על Openshift ועל דברים הקשורים לשימוש במתודות Devops שונים ואלו דברים מורכבים שגם מצריכים החלטות שונות בדרג ההנהלה. כדאי לדעתי לתת על כך את הדעת.

חושבים לעבור לפתרון וירטואליזציה אחר?

עדכון על Hyper-V מופיע לקראת סוף המאמר.

אנחנו נמצאים ב-2018 וחברות רבות עוברות לענן ומתחילות לקצץ בתקציב רשיונות הוירטואליזציה שלהן, מנויי תמיכה וכו'.

רואים את השורה למעלה? זה מה שלא מעט מנהלים חושבים שקורה. במציאות – התמונה מעט שונה. אכן, הרבה חברות החלו לעבור לענן (ואלו שאסור להן בגלל רגולציה, מעבירות דברים שיווקיים כמו מיני אתרים – לענן). יחד עם זאת, לא מעט מאותן חברות שוקלות מחדש את המעבר לענן לאחר שנוצלו הקרדיטים שספק הענן נתן, וחלק מהם גם עושים "אחורה פנה". קשה מאוד לתת מספרים, אבל משיחות עם חברים ואנשים אחרים, אני יכול להעריך הערכה גסה שעל כל 10 חברות שעברו לענן, בין 3-5 לחברות או שירדו מזה לגמרי או שישאירו רק דברים הכרחיים. בקיצור – לזרוק את תשתית הוירטואליזציה המקומית? לא כל כך מהר…

כיום אפשר לאמר שכל חברה בארץ עברה לוירטואליזציה, וברוב המקרים כבר נדיר למצוא שרת פיזי שמריץ אפליקציות (ללא שום וירטואליזציה/קונטיינרים), אבל כמו בכל דבר – דברים משתנים. גרסאות תוכנה מסיימות את חייהן, חברות לא מעוניינות שוב ושוב כל שנה לשלם אלפי דולרים פר שרת על רשיונות וירטואליזציה ומכיוון שרוב מוחץ של החברות כיום כבר משתמש בקוד פתוח, יש סקרנות לשמוע לגבי אלטרנטיבות. אף חברה כמובן לא מחפשת לעבור מפתרון וירטואליזציה שיש לה לאחר מהיום למחר, אבל אנשים סקרנים לשמוע לגבי ההיצע שיש ואם יהיה צורך – הם יזמינו יעוץ ואולי PoC ויכול להיות שזה גם יגיע להטמעה, ולכן פוסט זה נכתב כדי לתאר (בקצרה) את האלטרנטיבות.

הדבר הראשון שחייבים לזכור, הוא שלכל לקוח, עסק, חברה – יש דרישות שונות לחלוטין. להלן מס' דוגמאות:

  • לקוח רוצה להריץ מס' חד ספרתי של מכונות וירטואליות, אבל מצד שני הוא רוצה HA (כלומר High Availability) כך שאם נפל שרת אחד – השרת השני עושה pick up והמכונות ממשיכות לעבוד
  • לקוח אחר רוצה לתת שרותי Hosting ללקוחות שלו, יש לו אלפי מכונות וירטואליות אבל אין לו תקציב לרכוש מ-VMWare (אגב, רק לידיעה: VMWare דורשת 50$ פר מכונה וירטואלית מחברות Hosting, גם אם מריצים רק את ESXi החופשי).
  • לקוח אחר מעוניין בפתרון קוד פתוח ולא משהו קנייני להריץ כמה עשרות מכונות וירטואליות עבור העסק שלו.
  • לקוח אחר רוצה את הכל: תתחיל ב-FT, תכלול DR, תכלול HA, סוויצ'ים וירטואליים מורכבים, תמיכה ב-RDMA, NFS, iSCSI, templates ועוד ערימת דברים – אבל לא מוכן לשלם את המחיר ש-VMWare רוצים פר שרת פיזי.
  • לקוח אחר "להוט" מאוד על HCI – הוא רוצה המלצה אם ללכת על vSAN, Nutanix, Simplivity (אחד מהם).
  • ולקוח אחר מעוניין פה ועכשיו בהצעה על OpenStack כפתרון וירטואליזציה חלופי/משלים למה שיש לו כיום.

הבה נכיר את הפתרונות:

VMware
ה"מלכה" הבלתי מעורערת לפתרונות וירטואליזציה. בין אם יש לך בתשתית שרת אחד או 5000 שרתים פיזיים –  המערכת תומכת בצורה מעולה. יש אלפי פונקציות ואפשרויות להתרחב לכל דבר הקשור לוירטואליזציה.
הבעיה העיקרית: המחיר. גירסת ה-ESXi שמותקנת על השרת קיימת כגירסה חינמית, אך כמות הפונקציונאליות מוגבלת ולשם ההרחבה יש לרכוש את vCenter שקיימת במספר גרסאות, ואם יש לך עד 3 שרתים – תוכל לרכוש את רשיון ה-Essentials של vCenter ולנהל במרוכז את השרתים במחיר של 500$, אבל גם אז הפונקציונאליות די מוגבלת. רוצה יותר? תתחיל לשלם פר מעבד אלפי דולרים וגם לרשיון היותר מתקדם של vCenter תצטרך לשלשל עוד כמה אלפי דולרים, ועוד לא דיברנו על תמיכה שנתית – שגם היא עולה כמה אלפי דולרים. בקיצור – הסיבה שרבים מחפשים אלטרנטיבות היא לאו דווקא בגלל מגבלות טכניות, אלא בגלל מגבלות תקציביות.

OpenStack
דמיינו לכם את הדבר הבא: אתם נכנסים לסופרמרקט הקרוב ורוכשים לכם 3-4 קרטונים של חלב, אתם משלמים ויוצאים. מה יש לכם בשקית? 3-4 קרטונים של חלב וזהו. עם OpenStack, אתם מקבלים לא רק את הקרטונים של החלב, אלא גם את המחלבה, הרפת והפרות!

טכנית, OpenStack עושה המון דברים (תסתכלו כאן כדי לראות כמה פרויקטים יש בתוך OpenStack), וירטואליזציה זה רק אחד מהדברים, ואם אתה רוצה אחסון – אז יש לך 3 חלקים (Object, File, Block כל אחד מהם שונה). נכון, אפשר להתקין רק חלקים מסויימים (או להתקין הכל ולהשאיר לכל מה שצריכים ברירות מחדל), אך עקומת הלימוד בהשוואה לשימוש ב-Hyper-V או VMWare – מאוד גבוהה. יהיו כמובן חברות שיש להם את הצוותים שיכולים להתעסק בכך (ויש במה להתעסק, כיום OpenStack מורכב מיותר מ-1800 חבילות!), אבל אז מגיעות 2 נקודות שכדאי לתת עליהן את הדעת:

  1. גירסת OpenStack משתחררת כל חצי שנה עד שנה בערך. מכיוון שבחברות נהוג לעדכן כל 3 שנים, השדרוג לגירסה האחרונה יהיה קשה עד בלתי אפשרי כי בדרך כבר עברו כמה גרסאות (ואף אחד לא מבטיח תאימות).
  2. חברות מסחריות ירצו את ה-OpenStack המסחרי שהגירסה שמשוחררת ונתמכת ל-5 שנים, יצטרכו להתכונן למחיר ממש לא זול. גירסת רד-האט לדוגמא עולה כ-10,000$ לשרת עם 2 מעבדים (הממ, פתאום המחיר של VMWare לא נראה כזה יקר). חברות כמו SuSE וקנוניקל מוכרות במחירים יותר זולים, ואכן – אם חברה מחליטה ללכת לרכוש OpenStack אני ממליץ לה לרכוש זאת מ-SuSE (התמיכה של קנוניקל לא משהו, בלשון המעטה). במילים אחרות – אם אתה מחפש OpenStack שיחזיק כמה שנים טובות ובחינם – לא ממש תמצא זאת. זה לא CentOS.

Xen
טכנית, Xen הוא פתרון וירטואליזציה טוב כשמדובר על כמות שרתים פיזית קטנה. הוא נותן ביצועים טובים, יש ממשק Windows (למעוניינים, אפשר לעשות כמובן הכל בלינוקס ישירות). הבעיה המרכזית עם Xen הוא שהפרויקט עצמו בקושי "חי". Xen יוצא בגרסאות יותר חדשות (4.10.1 זו הגירסה האחרונה), אבל כשזה מגיע לחברות, הן רוצות תמיכה. Citrix מוכרת את Xen ונותנת שרות, אבל זול – הוא לא (3,000 דולר פר מכונה עם 2 מעבדים). הסיבה שאני לא ממליץ על Xen של Citrix היא שהחברה פיטרה מחצית מהעובדים שעבדו על Xen ונתנו לו שרות ולא נראה ש-Citrix תמשיך לקדם ולפתח את מוצר ה-Xen שלה. חברה אחרת שמוכרת את Xen תחת שם אחר היא חברת Oracle (היא לא מזכירה את השם "Xen" בשום מקום בתיעוד השיווקי) והמוצר נקרא Oracle VM Server.

Proxmox
תוכנת Proxmox היא אחת מהוותיקות בשוק שהלכה וגדלה עם השנים, הוסיפה תמיכה למכונות וירטואליות (מבוססות KVM, כמו רוב הפתרונות מבוססי קוד פתוח שמוזכרים כאן), תמיכה לקונטיינרים (לא Docker אלא LXC), תמיכה ל-ZFS, NFS, iSCSI, GlusterFS ועוד. זו תוכנה שמומלצת לאלו שרוצים לנטוש את Xen, לעסקים קטנים שיש להם שרות מאינטגרטור בארץ (השרות המקורי ניתן רק ב-tickets ואין אפשרות SLA, רק NBD מיצרנית התוכנה עצמה). התוכנה גם יכולה להתאים לעסקים קטנים והקהל שהכי "אוהב" את התוכנה אלו חברות ה-Hosting ששם דברים כמו Live Migration, HA וכו' אינם כה חשובים.

KVM/Libvirt/אוטומציה
פתרון שיכול להתאים לחברות שיש בהם מפתחי לינוקס (והמון זמן פנוי) הוא שימוש ב-KVM שמגיע עם כל הפצת לינוקס ושימוש בספריית Libvirt לבנות מערכת וירטואליזציה. הספריה מאפשרת את כל הדברים הבסיסיים ואת כל השאר ניתן לבצע עם אוטומציה בכלים כמו Ansible/Puppet/Chef וכו'. היתרון הגדול בשיטה זו הוא שהכל נמצא בתוך החברה ואם יש תקלה, היא מטופלת פנימית.

oVirt
תוכנת oVirt שנכתבת ע"י רד-האט היא אחת התוכנות שמכוונת ישירות להתחרות ב-vSphere. (שימו לב: גירסת הקוד החופשי נקראת oVirt, הגירסה המסחרית [שמבוססת על אותו קוד] נקראת RHV). ב-oVirt יש בעצם כמעט את כל מה שאתם מקבלים ב-ESXi עם vCenter, היא יכולה לעבוד גם בתצורות של מאות ואלפי שרתים פיזיים מצד אחד, אבל היא גם יודעת להתרחב לאזורים "קרובים" לוירטואליזציה (כמו הרצת Images מ-OpenStack ובגירסה הקרובה כנראה תהיה גם תמיכה לקונטיינרים). היא יודעת להתממשק לפרטוקולי הסטורג' הידועים (NFS, iSCSI וגם GlusterFS ו-Ceph [דרך Cinder]) וגם להתחבר ישירות אל שרתי ה-ESXi או אל ה-vCenter שלכם כדי להמיר מכונות ל-oVirt/RHV. בנוסף, oVirt/RHV היא התוכנה היחידה מתוכנות הקוד הפתוח שיכולה לעבוד גם במצב קלאסי (התקנה של התוכנה במכונה אחת, בשאר מתקינים גירסת Node) או במצב Hyper Converge. בנוסף, זו התוכנה היחידה שיש לה גם Client לאנדרואיד כדי לבדוק מה קורה ולטפל בתקלה מרחוק ללא צורך במחשב.

לחברות המעוניינות ב-RHV (כלומר בגירסה המסחרית), המחיר די זול (יחסית): 1000$ לשנה למכונה עם 2 מעבדים ותמיכה בשעות העסקים או 1500$ לתמיכה של רד-האט 24/7.

פתרונות HCI
מוצרים כמו Nutanix/Simplivity/VSAN/RHV מציעים בעצם שרתים עצמאיים שלא זקוקים ל-Storage חיצוני והם נותנים הכל בפתרון אחד. אלו יכולים להיות פתרונות מעולים, אולם חשוב לזכור שבמרבית המקרים תצטרכו להחליף שרתים (אם יש לכם שרתים ישנים) ובמקרה של vSAN אם תרצו תוצאות ממש גבוהות, תצטרכו דיסקים SSD NVME מסוג Mixed Intense (מה שאומר שתצטרכו לרכוש Backplane נוסף לשרת ל-4 כוננים, שרתים נמכרו בשנים האחרונות ללא Backplane ל-NVME וזה "אקסטרה") כחלק מכל קבוצת דיסקים. בפתרון של VMWare ניתן לעבוד "גם וגם" כך ששרתים ישנים שעובדים מול סטורג' יוכלו להמשיך לעבוד כרגיל. החסרון העיקרי של VMware vSAN הוא המחיר: תוספת של 5000$ פר שרת עם 2 מעבדים – וזה לפני המחיר של הציודים ובנוסף למחירי הרשיון האחרים ש-VMWare מבקשת.

פתרונות ל-VDI
גם מיקרוסופט, גם VMWare, גם Citrix וגם חברות אחרות מציעות פתרון VDI. את הפתרונות הללו אני מגדיר כלא יותר מ"בסדר". אלו פתרונות טובים לעובדי משרד, שמריצים דפדפן, אופיס, ואולי עוד כמה אפליקציות משרדיות, אבל כשזה מגיע לוידאו ותלת מימד – הפתרונות האלו כיום אינם משהו לרוץ לספר לחבר'ה. הסיבה לכך שמי שקובע את הדברים הם יצרניות ה-GPU והפתרונות שהם מציעים מתאימים לדברים שתיארתי לעיל ותו לא. מי שלדוגמא ישתמש ב-RemoteFX יגלה שמבחינת תמיכת OpenGL התמיכה היא חלקית ועל עריכת וידאו או דברים כאלו כבדים – תשכחו מזה. לאמזון יש פתרון שהוא יותר מתקדם ממה שהחברות שציינתי נותנות אבל גם הפתרון שלהם הוא לא בדיוק העלית שבעלית.

מבחינת קוד פתוח, ישנם כמה פרויקטים שמפותחים (והם ישולבו בעתיד במוצרים כמו ProxMox, oVirt ואולי Xen). אחד מהם לדוגמא הוא פרויקט VirGL שמרנדר על GPU בשרת ומעביר דרך הרשת את הפלט למסך. כרגע הוא תומך רק בלינוקס אולם מישהו אחר כרגע עובד על תמיכת Windows. עוד פרויקט (דווקא מחברת אינטל) הוא פרויקט GVT שמשתמש ב-GPU של המכונה כדי לרנדר עבור מכונות וירטואליות. בפרויקט עדיין חסר פלט רינדור לתצוגה רחוקה אבל אני מאמין שאינטל שומרת את החלק הזה ל-GPU שהם עובדים עליו כרגע.

מה עם Hyper-V?
מבחינה טכנית, Hyper-V נותן פתרון טוב לוירטואליזציה ששווה פחות או יותר לפתרון של VMWare (יש פונקציות שיש בפתרון אחד שאין בשני וההיפך). גם מיקרוסופט מציעה גירסה "חינמית" שמגיעה עם גירסת Windows Server (כ-Role) והפתרון הזה יכול להתאים למי שרוצה פונקציות ניהול (די מוגבלות) פר שרת, כך שכל שרת מנוהל בנפרד. ברגע שרוצים לנהל את הכל בצורה מסודרת, יש צורך ב-System Center ויש גם תשלום עבור Operating System Environment (או OSE) ורשיון ה-Windows Server צריך להיות רשיון Data Center. בגירסת Windows Server 2016 מיקרוסופט די החמירה את דרישות הרשיון ואם במקרה של VMWare למערכת לא ממש משנה כמה ליבות יש לך במעבד, במיקרוסופט רוצים תשלום פר ליבה ולא פר מעבד. חברת TAG Provision כתבה פוסט המשווה את המחירים בין המתחרים העיקריים וניתן לראות כל הנתונים כאן וכפי שניתן לראות, עם המחירים הללו, אין שום סיבה לעבור ל-Hyper-V, אלא אם מחפשים את הפתרון המינימלי ה"חינמי" ללא ניהול מרוכז. בנוסף, אם אתה מחפש פתרון HCI, ה-Hyper-V אינו מתאים לכך.

לסיכום: ישנן לא מעט אופציות של וירטואליזציה בקוד פתוח (ובקוד סגור). לא כל פתרון מתאים לכל אחד, ולא כל פתרון מתאים למסגרות שונות שקיימות בחברות. מעבד לפתרון וירטואליזציה זה או אחר צריך להתבצע לאט, קודם כל כפתרון נוסף שעליו רצים מספר מכונות ורק לאחר שהדברים נותנים תוצאות צפויות, ניתן להעביר עוד ועוד מכונות מהסביבה הישנה לחדשה, וכמו תמיד – אני ממליץ לקחת יעוץ, לבצע PoC ולא כל כך מהר "לבלוע" הבטחות של אנשי שיווק.