CloudConductorの特長と最新動向（OSSユーザーのための勉強会#7）

CloudConductor の特長と最新動向

2014 年 7 月 17 日

TIS 株式会社

OSS ユーザーのための勉強会 <OSS X Users Meeting> #7

CloudConductor と PrimeCloud Controller

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松井暢之（まつい　のぶゆき）

TIS 株式会社　コーポレート本部　戦略技術センター

～ 2003

2003 ～ 2008

2009

2010 ～ 2012

現場 PJ でアーキテクト兼モデラー兼プログラマ兼…を歴任

基盤技術センター（現戦略技術センター）にて不芳 PJ の火消しに奔走

全社生産性向上の企画策定に従事

オープンでエッジな技術を活用した事業企画に従事

の企画開発を開始2013 ～

@n_matsui nbyk.matsui nmatsui

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Agenda

1. 加速するクラウド化2. クラウド時代のシステムインテグレーション3. デザイン指向クラウドオーケストレータ CloudConductor4. CloudConductor のロードマップ5. CloudConductor の活用例～災害対策のデモ～

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Agenda


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情報システム担当者の悩み

そろそろウチのシステムもクラウド化すべきだよな…

新しいこともやりたいし、ビジネスのアジリティやコスト削減を考えると

でもクラウドの専門家はなかなか居ないし今の資産を全部クラウドへ

持っていけないだろうし

そもそもクラウド化してデータは大丈夫なのか…？

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IT 投資額のトレンド予測

クラウドとオンプレミスの IT 投資額予想（ Mary Allen (2014)†1 より転載）

2012 年にはオンプレミス 1 ドルに対してクラウドへの投資額はわずか 0.04 ドルであったが、オンプレミスへの投資性向は年々低下し、

2020 年には両社がほぼ同じ投資額となる

†1 Allen (2014). InsightaaS and TechConnex talk cloud tactics and tools. http://www.insightaas.com/insightaas-and-techconnex-talk-cloud-tactics-and-tools/

2012 年のオンプレミス投資額

2012 年のクラウド投資額

2020 年のオンプレミス投資額 2020 年のクラウド投資額

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デプロイ先インフラのトレンド予測

Saugatuck Technology による米国、欧州、アジアの大企業 CIO に対する調査（ Louis Naugès (2012)†2 より転載）

Business software を今後どのようなインフラにデプロイするか？ 2012 年には 50% だった On-premise が 2016 年にはわずか 13% へ激

減 Cloud も伸びるが中期的には半数が hybrid cloud

†2 Naugès (2012). Cloud Computing or the IT Industrial Revolution (ITIR): Economic impacts on supply and demand in IT. http://www.cloud-migration.eu/en/webedition/business-webedition/louis-nauges.html

クラウドサービス利用状況

クラウドサービス利用状況（総務省情報通信白書 (2013)†3 より転載）

国内企業のクラウド活用は進んでおらず、その傾向は中小企業でより顕著

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クラウドサービスの利用実績の日米比較

国内におけるクラウドサービスの利用状況

†3 総務省 (2013). 平成 25 年版情報通信白書 http://www.soumu.go.jp/johotsusintokei/whitepaper/ja/h25/pdf/

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Agenda


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仮想化・自動化の次は Orchestration

プライベートクラウドの成熟モデル（ Sean Hackett(2012)†5 より転載）

プライベートクラウドはインフラの統合と標準化からはじまり、仮想化・自動化を経て Orchestration で終わる

†5 Hackett (2012). Internal Cloud Roadblocks Threaten to Disrupt the Pace of Public Cloud Adoptionhttp://theinfopro.blogs.451research.com/index.php/2012/11/internal-cloud-roadblocks-threaten-to-disrupt-the-pace-of-public-cloud-adoption/

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Infrastructure as Code と Orchestration

Infrastructure as Code と Orchestration の価値システム基盤の設計と構築に関する専門家の暗黙的ノウハウをコードに

よってパターン化・標準化し、クラウドへ自動構築できる

手作業による手間の削減とミスの回避

設計と実装の乖離の防止

インフラ構成のバージョン管理

インフラ構成の容易な再現

自動的なインフラヘルスチェック

保守しやすく回復性の高い標準化された運用

etc…

Software-Defined Infrastructure

Storage Network

Compute

オープンな API

Configuration

Orchestratorシステムのテンプレート

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Immutable & Disposable Infrastructure

Immutable で Disposable なインフラの価値クラウド＋ Orchestration により、一度構築した環境は二度と更新せず、

システムのリリース毎に環境一式を新たに構築して切り替えれば良くなる

リリースのダウンタイム削減

容易なフォールバック

システムのブラックボックス化抑制

etc…

システムRelease1



更新更新

従来のリリース

システム更新は停止を伴うか、ローリングリリース等の工夫が必要前リリースは失われるため、フォールバックは容易ではない更新を重ねるため、同じシステムを再現することは容易ではない

Immutable で Disposable なリリース



新規構築システムRelease3

新規構築

Х不要になったシステムは破棄

新システムを構築して切り替えることがリリースにあたるフォールバックする場合、前リリースに切り替えなおすだけパターンからの One-way のため、システムはいつでもクリーン

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Immutable & Disposable Infrastructure

Immutable で Disposable なインフラを実現するためには、システム全体のアーキテクチャと運用プロセスの考慮が必要

特定サーバにしか存在しないデータが無いシステムアーキテクチャ

公開 API のみでサブシステムと結合した疎結合なシステムアーキテクチャ

本番障害発生時でも、構築された本番環境に手を入れずパターンを修正してシステムを再リリースする運用プロセス

もしくは、手を入れざるを得なかった環境をパターンへ確実にリバースできる運用プロセス

ただしアプリケーションのアーキテクチャにも影響アリ

特定サーバにのみ存在するデータの扱い

外部公開されている API の互換性

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クラウド時代のシステムインテグレーション

これからのシステムインテグレーションは、

　高信頼で安全で柔軟なシステムを、ビジネスのアジリティを　満足するスピードで、安価に

提供しなければならない

そのためには、

　クラウドを前提とし Immutable で Disposable なシステムの　アーキテクチャをパターン化し、システムの構築と運用を　自動化・自律化・標準化する

ことが最も重要となる

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Agenda


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デザイン指向クラウドオーケストレータ CloudConductor

CloudConductor とは　

インフラ・運用のノウハウを込めたパターンを中心にいつでも誰でもどのクラウドにでもその時点で最適な非機能要件を持ったシステムを

　

　簡単に構築する、クラウドオーケストレータである

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特徴①： Infrastructure Design Patterns as Code

インフラ・運用の設計に関するノウハウを、個別の要件へ分解して依存関係を整理してパターン化

形式知化されたパターンを集積し集合知を形成

BuildScripts

BootstrapScripts

Pattern Repository

ConfigurationParameters

BuildScripts

OtherResources

BootstrapScripts

OptionalPatterns

アプリケーションやデータに必要な要件を満たす

インフラ構成の基本パターン

インフラ・運用のノウハウを個別の要件へ分解してパターン化

PlatformPattern

非機能要件のパターン

ここには気を使いたい・可用性・性能・拡張性・運用・保守性・移行性・セキュリティ

追加の非機能要件を実現するパターン

TestCodes

ConfigurationParameters

TestCodes

こういうアプリを動かしたいこういうデータを保管したい

基本構成のパターン

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特徴②： Everyone, EveryTime & EveryCloud

必要なパターンを組み合わせ、誰でも最適なインフラ設計を獲得組み合わせたパターンから各クラウドに適合したテンプレートを生成

しシステムを自動構築

クラウドを跨ってデータを遍在化させ、いつでもどのクラウドでもシステムを再現

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特徴③： OnDemand Service Level

必要に応じて RASIS （信頼性、可用性、保守性、完全性、機密性）に関するパターンを個別適用「負荷分散」「可用性」「業務継続」等、必要なパターンを適用した

システムを新規に作って乗り換える

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CloudConductor の全体像

Pattern Repositoryパターン製作者（インフラ専門家）

システム構築担当者

システムの運用

CloudConductor によりクラウド OS 上へ

構築されたシステム

パターン作成パターン選択

登録取得

構築指示

デプロイ

監視・運用

システム運用担当者

・ CLI・ ( グラフィカルエディタ )

UI (Pattern Register)

・ ( 設計書からのスケルトン抽出 )・ ( リバースツール )

Support Tools

・テンプレートを元に指定した　クラウドへプロビジョニング

Provisioner

・パラメータの実体化・テンプレート生成

Pattern Converter

・リストからパターンを選択・ ( パターンのリコメンド )

UI (Provisioning)

・ (メタデータ分析 )・ (質問応答 )

Recommend Engine

システムの構築システムの設計

・ Service Design・ Service Transition・ Service Operation

ITSM

・システムの稼働監視

Monitor・バックアップリストア・ (分散ファイルシステム )

Ubiquitous Data

・ Action 実行

Operator・ Event に対する Actionを　定義

WorkFlow

・アプリケーションデプロイ・システム稼働状況と切り替え指示

UI (Operation)

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経済産業省の補助金事業

CloudConductor の開発と公開は経済産業省の補助金事業に採択

平成 25 年度産業技術実用化開発事業費補助金（ソフトウェア制御型クラウドシステム技術開発プロジェクト）

平成 26 年度中小企業等のクラウド利用による革新的省エネ化実証支援事業クラウド基盤ソフトウェア導入実証

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Agenda


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CloudConductor の公開

CloudConductor は Apache License 2.0 で公開中

公式サイト　 http://cloudconductor.org

Github　 cloudconductor

Twitter　 @ccndctr

Facebook　 CloudConductor

ロードマップ2014/03/24version 0.2.0 Release

version 0.2.1 version 0.2.2

2014/10/末version 0.3.0 Release

2015/03/末version 1.0.0 Release

2014/06/30version 0.3.0 Feature List

2014/11/末version 1.0.0 Feature List

Architecture システム構築のアーキテクチャを再設計

AWS CloudFormation, OpenStack Heat を活用したプロビジョニングへ移行パターン仕様の再設計

Platform Pattern と Optional Pattern

System Management 外部 DNS サービスとの連携

システムの再構築に伴う IP アドレスの変動に追従（ Amazon Route53, Dynamic DNS ）外部監視システムとの連携

構築したシステムの基本的な監視項目を登録（ Zabbix に対応） SSH コンソール

CloudConductor を通して構築した各インスタンスの SSH コンソールを管理可能に

Patterns 以下の Platform Pattern を提供

Java Application with PostgreSQL (Apache, Tomcat, PostgreSQL) Rails Application with MySQL (Nginx, Unicorn/Rails, MySQL)

Platform Pattern と組み合わせて利用可能な以下の Optional Pattern を提供 Monitoring (Zabbix)

コアとなるシステム構築機能の整備を中心に活動予定

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Version0.3 での CloudConductor の機能とサンプルパターン（予定）

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CloudConductor

GUI

Core

アプリケーションデプロイ

順序制約に従ったシステムの停止・再起動

システム構築

運用機能

パターン管理

自身の冗長化

課題管理連携

認証機能

外形監視(Zabbix)

Platform Pattern

Tomcat HA (ELB/LBaaS, Apache*n, Tomcat*n, PostgreSQL+Pacemaker+DRBD*2)

Ruby on Rails HA (ELB/LBaaS, Apache*n, Unicorn/Rails*n,

PostgreSQL+Pacemaker+DRBD*2)

Optional Pattern

統合監視 ( 内部監視 )(Zabbix)

ログ収集 (Fluentd)

ジョブ管理 (JobScheduler? Job Arranger for Zabbix?)

Patterns

統合認証 (OpenAM)

Tomcat (Apache*1, Tomcat*1, PostgreSQL*1)

Ruby on Rails (Apache*1, Unicorn/Rails*1, PostgreSQL*1)

DNS連携(Route53, bind9)

ミドルウェアバージョンアップ

リソースの追加・削減

システム構成の変更・再構築

障害時別クラウド上で復旧

バックアップ管理・リストア

システム内のコンソール取得

(GateOne)

VPN Gateway (?)

Tomcat Cluster (ELB/LBaaS, Apache*n, Tomcat*n,

PostgreSQL+pgpool-II*n)

Ruby on Rails Cluster (ELB/LBaaS, Apache*n, Unicorn/Rails*n,

PostgreSQL+pgpool-II*2)

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Agenda


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災害対策デモの想定要件

想定要件災害時にシステムがダウンしても、現実的な目標復旧時点（ RPO ） /目標復旧時間（ RTO ）でサービスを復旧（バックアップ・リストア）する。

1. サービス監視やバックアップ・リストア手順も含め、システム全体をパターン化

2. パターンより通常系システムを構築3. 災害発生時には、被災していないクラウドへパターンを用いて

自動的に災対システムを立ち上げ、データも自動的にリストア4. DNS を自動的に切り替え、通常系と同じ URL でサービスを継続

サービス継続に要する金額的・電力的・人的コストを最小限にする。災害対策用のシステムをホットスタンバイさせず、災害発生時に

自動構築することで、無駄なリソース消費・電力消費・費用を抑制通常系も災対系も同じパターンから自動構築することで、災対系の維持運用に手間が取られることが無い

災対系の URL を覚えておくなど、利用者に負担を書けることが無い

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災害対策デモの全体像

DBWeb/AP Monitoring CoreFileServer

VirtualRouter

DNS

通常時

災害時

Backup

User

User

Virtual Router

業務システム

障害発生！

④接続先が自動的に切り替わる

Monitoring CoreFileServer

Virtual Router

DNS DBWeb/AP

Virtual Router

業務システム

Restore

②パターンを用いてシステムを自動再構築

DBWeb/AP

業務システム

①障害の検知

①監視

②データのバックアップ

通知

設定変更

Virtual Router

通常系

通常系待機系

待機系

③データの自動リストア

業務システム用のサーバ等は構築されていない

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デモ実施

デモ動画は YouTube にも公開しています https://www.youtube.com/user/ccndctr

https://www.youtube.com/watch?v=Im81YXeUhC8

1. 障害検知

4. 別クラウド上で復旧

2. クラウドの状態を確認

Cloud B

Cloud A

Cloud B

DB Web/AP

障害通知

3. 再構築 & データリストア

パターン定義に従って自動構築

Cloud B

DB Web/AP

Cloud A

Monitoring Server

404Not

Found!

DNSMonitorin

g

前回構築時の情報

障害発生時の動作

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