Výpočetní úlohy hybridních cloudů

Dokončeno

Ve společnosti Tailwind Traders existuje směs výpočetních úloh, které běží jako fyzické servery, virtuální počítače nebo kontejnery v datových centrech v Sydney, Melbourne a Aucklandu. Tyto úlohy jsou spuštěny s kombinací systémů Windows Server a Linux a jako primární virtualizační platformu mají nakonfigurovanou technologii Hyper-V.

Správa této různorodé sady operačních systémů už je sama o osobě pro společnost Tailwind Traders výzvou. Společnost se obává, že po migraci do hybridní struktury, kde úlohy běží místně i v cloudu, bude sledování úloh serverových operačních systémů a stavu dodržování předpisů ještě obtížnější.

V posledních několika letech používala společnost Tailwind Traders sadu Microsoft HPC (High-Performance Computing). Touto sadou spravovala výpočetní cluster se 16 uzly, který je v datovém centru v Sydney, a prováděla řadu technických úloh spojených s návrhem. Jde o krátkodobé výpočty prováděné jenom párkrát v roce. Ale jak roste složitost výpočtů, prodlužuje se i potřebný čas.

Společnost Tailwind Traders plánuje používat kontejnery jako primární platformu pro nové aplikace místo jejich hostování na virtuálních počítačích. Společnost má zájem o platformu, která umožňuje orchestraci kontejnerů v hybridním prostředí.

V této lekci se dozvíte o různých metodách podpory výpočetních úloh v hybridním prostředí.

Co jsou servery s podporou služby Azure Arc?

Servery s podporou služby Azure Arc umožňují organizacím spravovat servery se systémy Windows a Linux v sítích mimo Azure. Tato schopnost zahrnuje servery hostované v interních sítích organizací a servery, které jsou hostované v cloudové infrastruktuře IaaS třetích stran.

Když hybridní připojení počítače k Azure pomocí Azure Arc k instalaci agenta serverů s podporou Azure Arc, může být server považován za prostředek Azure. Server pak můžete spravovat v předplatném jako součást skupiny prostředků. Ke konfiguraci a správě také můžete použít službu Azure Policy a značky.

Agent serverů s podporou Azure Arc podporuje následující operační systémy Windows a Linux:

  • Windows Server 2008 R2 SP1, 2012 R2, 2016, 2019 a 2022
    • Podporují se základní desktopová a serverová prostředí.
    • Edice Azure se podporují v Azure Stack HCI.
  • Windows 10, 11 (viz doprovodné materiály k operačnímu systému klienta)
  • Windows IoT Enterprise
  • Azure Stack HCI
  • Ubuntu 16.04, 18.04, 20.04 a 22.04 LTS
  • Debian 10 a 11
  • CentOS Linux 7 a 8
  • Rocky Linux 8
  • SUSE Linux Enterprise Server (SLES) 12 SP3–SP5 a 15
  • Red Hat Enterprise Linux (RHEL) 7, 8 a 9
  • Amazon Linux 2
  • Oracle Linux 7 a 8

Podporují se pouze architektury x86-64 (64bitové).

Agent serverů s podporou Azure Arc podporuje následující funkce:

  • Funkce konfigurace hosta Azure Policy umožňuje ověřovat konfiguraci operačního systému.
  • Kontext prostředků u dat Azure Monitor Log Analytics umožňuje omezit rozsah uživatelů, kteří mohou mít přístup k telemetrii serveru pomocí řízení přístupu na základě role (RBAC) v Azure.

Funkce zahrnuté při nasazení agenta serverů s podporou Azure Arc na počítačích v hybridních prostředích se vyvíjí. Nejnovější informace najdete v tématu o podporovaných cloudových operacích Azure Arc a novinkách se servery s podporou Azure Arc.

Pokud by společnost Tailwind Traders měla jedno místo, kde by mohla spravovat úlohy Windows Serveru a Linuxu celého hybridního prostředí, vyřešilo by to některé obavy provozního týmu ohledně složitosti hybridního prostředí.

Co je Azure Stack HCI?

Azure Stack HCI je operační systém pro hyperkonvergovanou infrastrukturu. Můžete ho použít k hostování virtuálních počítačů Hyper-V s operačními systémy Windows a Linux. Na rozdíl od spouštění v hyperkonvergovaném clusteru Hyper-V s Windows Serverem je Azure Stack HCI navržený tak, aby umožňoval nasazení a správu virtuálních počítačů na webu Azure Portal nebo v centru Windows Admin Center.

Na rozdíl od tradičně nasazeného virtualizovaného Windows Serveru, kde za správu hostitelského operačního systému zodpovídá místní provozní tým, je Azure Stack HCI službou Azure. Zákazník získá ověřenou hardwarovou konfiguraci od schváleného dodavatele, připojí tento systém k síti připojené k internetu a služba Azure spravuje danou infrastrukturu. Hybridní služby Azure, jako je Azure Automation, Update Management, Azure Site Recovery a Azure Backup, jsou integrované automaticky.

Pro společnost Tailwind Traders představuje Azure Stack HCI budoucí platformu, na kterou bude nakonec migrovat své místní virtuální počítače. Touto migrací získá jednotnou sadu nástrojů na správu všech virtuálních počítačů v hybridním prostředí.

Co je vysoce výkonné výpočetní prostředí (HPC)?

Vysoce výkonné výpočetní prostředí (HPC) využívá velký počet procesorů nebo grafických procesorů k provádění složitých matematických úloh, jako jsou vědecké a technické výpočty. Místo toho, aby byly tyto procesory nebo grafické procesory připojeny ke stejnému počítači, používá HPC uspořádání, ve kterém řídící počítač přiděluje úlohy samostatným počítačům s operačními systémy Windows a Linux, které fungují jako uzly k provádění diskrétních segmentů velkého a opakujícího se výpočtu. Čím více má cluster HPC uzlů, tím rychleji provádí výpočty.

Organizace, které mají existující místní řešení HPC, můžou toto řešení připojit k Azure. Tato struktura jim umožní rozšíření do cloudu. Rozšíření do cloudu zahrnuje přidávání cloudových uzlů prostředí HPC k existujícímu místnímu nasazení uzlů prostředí HPC. Při použití tohoto přístupu je možné v Azure podle potřeby vytvářet instance výpočetních uzlů prostředí HPC, aby prováděly výpočetní úlohy, a po dokončení dané úlohy je zahodit.

Následující obrázek znázorňuje rozšíření do cloudu.

Diagram that shows on premises HPC deployment with job queue using worker nodes on-premises and as required in Azure.

Možnost rozšíření výpočtů HPC do cloudu umožňuje organizacím udržovat minimální množství hardwaru pro běžné úlohy HPC v místním prostředí. Organizace pak mohou nasadit dodatečné uzly podle potřeby, pokud přínos takového výpočtu odůvodňuje náklady.

Společnost Tailwind Traders už má nasazené prostředí HPC. Ale její kapacita pro provádění složitých výpočtů je omezená počtem výpočetních prostředků ve fyzickém a virtuálním prostředí, které může přidělit úlohám HPC. Společnost Tailwind Traders využije ke škálování kapacity HPC podle svých potřeb hybridní vysokovýkonné výpočetní prostředí (HPC). Přitom nemusí kupovat hardware pro další místní uzly.

Co je Kubernetes s podporou Azure Arc?

Kubernetes s podporou služby Azure Arc umožňuje připojit a konfigurovat clustery Kubernetes tak, aby je bylo možné spravovat prostřednictvím portálu Azure Portal. Když používáte Kubernetes s podporou služby Azure Arc, můžete:

  • Připojit clustery Kubernetes běžící mimo Azure a provádět úlohy, jako je inventarizace, seskupování a označování.
  • Nasazovat aplikace a použít konfiguraci na clustery Kubernetes s podporou služby Azure Arc pomocí správy konfigurace založené na GitOps.
  • Použít Azure Monitor pro kontejnery ke kontrole a monitorování clusterů Kubernetes v hybridním prostředí.
  • Použít zásady Azure Policy pro Kubernetes u clusterů Kubernetes v hybridním prostředí.

Kubernetes s podporou služby Azure Arc bude fungovat s jakýmkoli clusterem Kubernetes s certifikací CNCF (Cloud Native Computing Foundation). Platforma Kubernetes s podporou služby Azure Arc umožňuje organizaci spravovat clustery Kubernetes v hybridním prostředí složeném z místního prostředí a cloudu. Je to vidět na následujícím obrázku.

Diagram that shows hybrid Kubernetes clusters managed through Azure Monitor, Azure Policy, and Azure Arc enabled Kubernetes clusters.

Pro společnost Tailwind Traders má používání služby Azure Arc pro Kubernetes tu výhodu, že jí umožňuje spravovat clustery Kubernetes pomocí jedné sady nástrojů. Umožňuje také konfigurovat a zabezpečit tyto clustery Kubernetes konzistentním způsobem v rámci celého hybridního prostředí.

Co jsou Datové služby s podporou služby Azure Arc?

Datové služby s podporou služby Azure Arc umožňují organizacím spravovat podporované databáze běžící v Azure a v místním prostředí pomocí jedné sady nástrojů. Organizace můžou datové služby s podporou služby Azure Arc používat k provozu serverů služby Azure Database for PostgreSQL a místních spravovaných instancí SQL a současně tyto instance spravovat prostřednictvím Azure Data Studia, webu Azure Portal nebo rozhraní Azure CLI.

Když tyto datové služby povolíte, umožní vám datové služby s podporou služby Azure Arc automatizovat procesy použití oprav a aktualizací u těchto místních databázových instancí stejným způsobem, jakým tyto procesy spravuje Microsoft, když v Azure nasadíte spravované instance PostgreSQL a SQL. Datové služby s podporou Služby Azure Arc také umožňují organizacím používat pokročilé funkce ochrany před hrozbami, které jsou k dispozici v Microsoft Defenderu pro cloud pro databáze Azure SQL, na instance databázových serverů běžících místně.

Datové služby s podporou služby Azure Arc využívají pro místní služby infrastrukturu složenou z kontejnerů a platformy Kubernetes. Datové služby s podporou služby Azure Arc umožňují také integrovat do těchto místních datových služeb služby Azure, jako je Azure Backup.

Z pohledu společnosti Tailwind Traders nabízí datové služby s podporou služby Azure Arc alternativní způsob, jak spouštět některé ze současných databázových úloh. Společnost může do datových služeb s podporou služby Azure Arc migrovat některé své místní databáze. Touto migrací odpadnou provoznímu týmu starosti se správou a zabezpečením těchto instancí.

Co je Azure Site Recovery?

Azure Site Recovery umožňuje organizacím nahradit lokality pro zotavení po havárii. Místo nich použijí replikace fyzických a virtuálních operačních systémů a hostovaných úloh do cloudové platformy Azure. Azure Site Recovery umožňuje převzetí služeb při selhání do Azure. Službu Azure Site Recovery také můžete použít k vrácení úloh po obnovení z Azure do místního datacentra.

Na následujícím obrázku je základní konfigurace Azure Site Recovery.

Diagram that shows Azure Site Recovery configuration with on-premises VMs replicated to a recovery vault in Azure.

Azure Site Recovery umožní společnosti Tailwind Traders přejít od používání datacener v Melbourne a Sydney, jakožto míst pro zotavení po havárii ve výhradně místní implementaci, k Azure. Díky hybridnímu nasazení bude Azure místem, odkud bude možné po havárii zotavit velký počet úloh. Výzvou pro společnost Tailwind Traders je, že některé úlohy mají fyzické nebo jiné závislosti, které neumožňují jejich migraci do Azure. Ze stejných důvodů proto společnost nebude moci použít Azure jako místo pro zotavení po havárii.

Prověřte si své znalosti

1.

V rámci hybridní strategie už společnost Tailwind Traders nechce ke správě orchestrace kontejnerů používat místní nástroje, ale Azure Portal. Která z následujících výpočetních technologií hybridních cloudů umožní společnosti Tailwind Traders tohoto cíle dosáhnout?

2.

Společnost Tailwind Traders chce v rámci své strategie hybridního cloudu příležitostně rozšířit výpočty prováděné ve svém clusteru HPC do řady dočasných virtuálních počítačů Azure. Jakou technologii společnost použije k řízení tohoto procesu?