Pengantar arsitektur aplikasi fraktal¶

Modularitas dan micro-services¶

Micro-services adalah pola desain penting yang membantu mencapai modularitas aplikasi. Memisahkan fungsi aplikasi logis menjadi layanan independen menyederhanakan perawatan dan penggunaan ulang. Komponen Decoupling juga mempermudah komponen skala individu secara selektif, sesuai kebutuhan. Selanjutnya, modularitas aplikasi adalah fitur aplikasi yang dibutuhkan yang dapat diukur dengan baik dan fault tolerant.

Skalabilitas¶

Aplikasi awan sering menggunakan banyak instance kecil daripada beberapa instance besar. Asalkan aplikasi cukup modular, Anda dapat dengan mudah mendistribusikan micro-service sebanyak mungkin sesuai kebutuhan. Arsitektur ini memungkinkan aplikasi tumbuh melewati batas yang diberlakukan oleh ukuran maksimum sebuah instance. Ini seperti mencoba memindahkan sejumlah besar orang dari satu tempat ke tempat lain; Hanya ada begitu banyak orang yang bisa Anda pakai di bus terbesar, tapi Anda bisa menggunakan jumlah bus atau mobil kecil yang tidak terbatas, yang hanya menyediakan kapasitas yang Anda butuhkan - dan tidak lebih.

Toleransi kesalahan¶

Dalam pemrograman awan, ada analogi terkenal yang dikenal sebagai "cattle vs pets". Jika Anda belum pernah mendengarnya, itu seperti ini:

Bila Anda berurusan dengan hewan peliharaan, Anda menamai dan merawat mereka. Jika mereka sakit, Anda merawat mereka kembali ke kesehatan, yang bisa menyulitkan dan sangat menyita waktu. Saat Anda berurusan dengan ternak, Anda memasang label bernomor di telinga mereka. Jika mereka sakit, Anda menurunkannya dan melanjutkan perjalanan.

Itu, seperti yang terjadi, adalah realitas baru pemrograman. Aplikasi dan sistem yang digunakan untuk dibuat di server besar dan mahal, dirawat oleh staf operasi yang berdedikasi untuk menjaga kesehatan mereka. Jika ada yang tidak beres dengan salah satu server tersebut, tugas staf adalah melakukan apa pun untuk memperbaikinya lagi dan menyimpan server dan aplikasinya.

Dalam pemrograman awan, sangat berbeda. Daripada server besar dan mahal, Anda memiliki mesin virtual yang bisa dipakai; Jika ada yang tidak beres, Anda mematikan server dan memutar yang baru. Masih ada staf operasi, tapi bukannya mengelola server individual kembali ke kesehatan, tugas mereka adalah memantau kesehatan keseluruhan sistem.

Ada keuntungan pasti arsitektur ini. Sangat mudah untuk mendapatkan server "new", tanpa masalah yang pasti muncul saat server telah berjalan dan berjalan selama berbulan-bulan, atau bahkan bertahun-tahun.

Seperti halnya infrastruktur klasik, kegagalan infrastruktur awan (hardware, jaringan, dan perangkat lunak) yang tidak dapat dihindari tidak dapat dihindari. Saat merancang awan, sangat penting aplikasi Anda dirancang untuk lingkungan tempat terjadi kegagalan setiap saat. Ini mungkin terdengar seperti pertanggungjawaban, tapi tidak demikian; Dengan merancang aplikasi Anda dengan tingkat toleransi kesalahan yang tinggi, Anda juga membuatnya tahan lama, dan lebih mudah beradaptasi, dalam menghadapi perubahan.

Toleransi kesalahan sangat penting untuk aplikasi berbasis cloud.

Otomatisasi¶

Jika sebuah aplikasi dimaksudkan untuk secara otomatis naik turun untuk memenuhi permintaan, maka tidak mungkin ada langkah manual dalam proses penggelaran komponen aplikasi apapun. Otomasi juga mengurangi waktu untuk pemulihan aplikasi Anda jika terjadi kegagalan komponen, meningkatkan toleransi dan ketahanan kesalahan.

Programmatic interfaces (APIs)¶

Seperti banyak aplikasi cloud, aplikasi Fractals memiliki RESTful API. Anda dapat menghubungkannya secara langsung dan menghasilkan fraktal, atau Anda dapat mengintegrasikannya sebagai komponen aplikasi yang lebih besar. Setiap saat antarmuka standar seperti API tersedia, pengujian otomatis menjadi jauh lebih layak, meningkatkan kualitas perangkat lunak.

Bagaimana aplikasi Fractals berinteraksi dengan OpenStack¶

Perkenalan pada cloud-init¶

cloud-init adalah alat yang melakukan tugas konfigurasi instance saat boot instance awan, dan dipasang pada sebagian besar image awan. ex_userdata, yang dilewatkan ke create_node, adalah data konfigurasi yang dilewatkan ke cloud-init.

Dalam hal ini, kami menyajikan sebuah skrip shell sebagai userdata. Ketika create_node Menciptakan instance, cloud-init Mengeksekusi skrip shell di variable userdata.

Bila kunci publik SSH diberikan selama pembuatan instance, awan init memasang kunci ini di akun pengguna. (Nama pengguna bervariasi di antara image awan.) Lihat Obtaining Images bagian dari panduan image untuk pedoman tentang nama pengguna yang harus Anda gunakan saat SSHing. Jika Anda masih mengalami masalah saat log in, mintalah provider awan untuk mengkonfirmasi nama pengguna.

userdata = '''#!/usr/bin/env bash
curl -L -s https://opendev.org/openstack/faafo/raw/contrib/install.sh | bash -s -- \
    -i messaging -i faafo -r api -r worker -r demo
'''

Setelah instance dibuat, unduhan cloud-init dan jalankan skrip yang disebut install.sh. Script ini menginstal aplikasi Fractals. Cloud-init bisa mengkonsumsi script bash dan sejumlah tipe data yang berbeda. Anda bahkan bisa menyediakan beberapa jenis data. Anda dapat menemukan lebih banyak informasi tentang cloud-init di official documentation.

Pengantar key pair (pasangan kunci)¶

Keamanan penting bila menyangkut instance Anda; Anda tidak bisa memiliki siapa pun yang mengaksesnya. Untuk mengaktifkan masuk ke sebuah instance, Anda harus menyediakan kunci publik dari pasangan kunci SSH selama pembuatan instance. Pada bagian pertama, Anda membuat dan mengunggah pasangan kunci ke OpenStack, dan cloud-init memasangnya untuk akun pengguna.

Bahkan dengan kunci di tempat, bagaimanapun, Anda harus memiliki peraturan kelompok keamanan yang sesuai untuk mengakses instance Anda.

Pengantar kelompok keamanan¶

Kelompok keamanan adalah kumpulan aturan akses jaringan yang diterapkan pada jaringan instance. Secara default, hanya lalu lintas jalan keluar (outbound) yang diperbolehkan. Anda harus secara eksplisit mengaktifkan akses jaringan masuk (inbound) dengan membuat aturan kelompok keamanan.

Mulailah dengan membuat grup keamanan untuk instance all-in-one dan menambahkan aturan yang sesuai, seperti HTTP (port TCP 80) dan SSH (port TCP 22):

all_in_one_security_group = conn.ex_create_security_group('all-in-one', 'network access for all-in-one application.')
conn.ex_create_security_group_rule(all_in_one_security_group, 'TCP', 80, 80)
conn.ex_create_security_group_rule(all_in_one_security_group, 'TCP', 22, 22)

Anda dapat mencantumkan kelompok keamanan yang tersedia dengan:

conn.ex_list_security_groups()

Setelah membuat aturan atau grup, Anda juga dapat menghapusnya:

conn.ex_delete_security_group_rule(rule)
conn.ex_delete_security_group(security_group)

Untuk melihat grup keamanan mana yang berlaku untuk sebuah instance, Anda dapat:

conn.ex_get_node_security_groups(testing_instance)

Setelah Anda mengkonfigurasi izin, Anda harus tahu di mana mengakses aplikasi.

Pengantar Floating IP (IP Mengambang)¶

Seperti dalam TI tradisional, instance awan diakses melalui alamat IP yang diberikan OpenStack. Bagaimana ini sebenarnya dilakukan tergantung pada pengaturan jaringan untuk awan Anda. Dalam beberapa kasus, Anda hanya akan mendapatkan alamat IP rout-able internet yang diberikan langsung ke instance Anda.

Cara yang paling umum untuk awan OpenStack untuk mengalokasikan alamat IP Internet rout-able ke instance, bagaimanapun, adalah melalui penggunaan floating IP. Floating IP adalah alamat yang ada sebagai entitas tersendiri, dan dapat dikaitkan dengan antarmuka jaringan instance yang spesifik. Bila alamat floating IP dikaitkan dengan antarmuka jaringan instance, OpenStack re-directs traffic yang terikat alamat tersebut ke alamat alamat antarmuka jaringan internal instance. Provider awan Anda umumnya akan menawarkan kolam floating IP untuk Anda gunakan.

Untuk menggunakan floating IP, Anda harus mengalokasikan IP ke proyek Anda terlebih dulu, kemudian mengaitkannya ke antarmuka jaringan instance Anda.

unused_floating_ip = None
for floating_ip in conn.ex_list_floating_ips():
    if not floating_ip.node_id:
        unused_floating_ip = floating_ip
        print("Found an unused Floating IP: %s" % floating_ip)
        break

Jika Anda tidak memiliki floating IP bebas yang telah dialokasikan sebelumnya untuk proyek Anda, pertama pilih kolam floating IP yang ditawarkan oleh provider Anda. Dalam contoh ini, kami telah memilih yang pertama dan menganggapnya memiliki alamat IP yang tersedia.

pool = conn.ex_list_floating_ip_pools()[0]

Sekarang minta agar alamat dari kolam ini dialokasikan untuk proyek Anda.

unused_floating_ip = pool.create_floating_ip()

Sekarang Anda memiliki alamat floating IP yang tidak terpakai yang dialokasikan untuk proyek Anda, kaitkan ke sebuah instance.

conn.ex_attach_floating_ip_to_node(instance, unused_floating_ip)

Itu membawa kita ke tempat kita berakhir di akhir Mulai. Tapi kemana kita pergi dari sini?