Fraktallar uygulama mimarisine giriş¶

Modülerlik ve mikro servisler¶

Mikro servisler uygulama modülerliğini elde etmede yardımcı olan önemli tasarım kalıplarıdır. Mantıksal uygulamaları bağımsız servislere ayırmak bakımı ve tekrar kullanımı basitleştirir. Bileşimleri koparma bağımsız bileşenleri gerektiği gibi ayrı ayrı ölçeklendirmeyi kolaylaştırır. Dahası iyi ölçeklenir ve hataya dayanıklı uygulamalar için uygulama modülerliği gerekli bir özelliktir.

Ölçeklenebilirlik¶

Bulut uygulamaları genellikle birkaç büyük sunucu yerine birçok küçük sunucu kullanırlar. Bir uygulamanın yeterli miktarda modüler olması sağlanırsa, kolaylıkla mikro servisleri istenilen sayıda sunucuya dağıtabilirsiniz. Bu mimari bir uygulamanın sunucu sınırlarını aşabilecek noktaya büyüyebilmesini sağlar. Bu çok sayıda insanı bir yerden bir yere taşımaya benzer; büyük bir otobüse ancak belli miktarda insanı koyabilirsiniz, ama sınırsız sayıda otobüs veya küçük arabalar kullanarak kapasiteyi ihtiyaç kadar ya da daha fazla artırabilirsiniz.

Arızaya dayanıklılık¶

Bulut programlamada “sığırlara karşı evcil hayvanlar” olarak bilinen bir benzeşim vardır. Daha önce duymadıysanız şu şekilde bir şey:

Evcil hayvanlarla ilgilendiğinizde, onları isimlendirir ve iyi bakarsınız. Hastalanırlarsa, iyileşene kadar bakıcılık yaparsınız ki bu oldukça zor ve zaman alıcı bir iş olabilir. Sığırlarla uğraşırken kulaklarına bir numara etiketi takarsınız. Hastalanırlarsa bir kenara ayırır hayatınıza devam edersiniz.

Bu da programlamanın yeni gerçekliği haline geldi diyebiliriz. Uygulamalar ve sistemler büyük pahalı sunucular üzerinde, sağlıklarını izlemek için adanmış işletici çalışanlarca bakılacak şekilde oluşturulurdu. Bu sunuculardan birine bir şey olursa, çalışanların işi uygulamayı ve sunucuyu kurtarmak için ellerinden geleni yapmaktı.

Bulut programlamada, çok daha farklıdır. Büyük, pahalı sunucular yerine, atılabilir sanal sunucularınız vardır; bir şeyler ters giderse, sunucuyu kapatır ve yeni bir tanesini açarsınız. Yine işletici çalışanlar olur, ama tek tek sunucuları kurtarmaya çalışmak yerine, işleri genel sistem sağlığını izlemektir.

Bu mimarinin belirli avantajları bulunur. Bir sunucunun aylarca hatta yıllarca çalıştığında bir gün karşısına çıkacak sunucular olmadan “yeni” bir sunucu almak kolaydır.

Klasik mimaride olduğu gibi, altta yatan bulut mimarisindeki (donanım, ağlar, ve yazılım) arızalar kaçınılmazdır. Bulut için tasarım yaptığınızda, uygulamanızın her an arızalarla karşılaşabilecek şekilde bu ortama göre tasarlanması çok önemlidir. Bu kulağa bir yükümlülük gibi gelse de; uygulamanızı yüksek derecede hata dayanıklılığına sahip şekilde tasarlamak kendini çabuk toparlayan, değişikliklere daha kolay uyum sağlayan hale getirecektir.

Arızaya dayanıklılık bulut tabanlı uygulama için şarttır.

Otomatikleştirme¶

Bir uygulama talebi karşılamak için otomatik olarak yukarı aşağı ölçeklenebilir olacaksa, uygulamanın herhangi bir bileşenini kurmada elle yapılması gereken çok fazla işin olması uygulanabilir değildir. Otomatikleştirme ayrıca bileşen arızalarında kurtarma sürelerini azaltır, hata dayanıklılığını ve esnekliği artırır.

Programlama arayüzleri (API’ler)¶

Birçok bulut uygulaması gibi, Fraktallar uygulaması da RESTful API’ye sahiptir. Doğrudan bağlanıp fraktallar oluşturabilirsiniz veya daha büyük bir uygulamanın bileşeni olarak tümleştirebilirsiniz. API gibi standart bir arayüz kullanılabilir olduğunda, otomatik olarak deneme çok daha kolaylaşır, yazılım kalitesi artar.

Fraktallar uygulamasının OpenStack ile nasıl etkileşimde bulunacağı¶

Cloud-init’e giriş¶

cloud-init bir bulut sunucusunun önyüklenmesi sırasındaki sunucu yapılandırma görevlerini gerçekleştiren bir araçtır, ve çoğu bulut imajında kurulu olarak gelir. create_node’a verilen ex_userdata cloud-init’e geçirilen yapılandırma verisidir.

Bu durumda, userdata olarak bir kabuk betiğini sunuyoruz. create_node sunucuyu oluşturduğunda, cloud-init userdata değişkenindeki kabuk betiğini çalıştırır.

Sunucu oluşturma sırasında bir SSH açık anahtarı sağlandığında, cloud-init bu anahtarı kullanıcı hesabına yükler. (Kullanıcı adı bulut imajlarına göre değişiklik gösterir.) SSH çekerken hangi kullanıcı adını kullanacağınızla ilgili yön gösterme için imaj kılavuzundaki İmajları almak kısmına göz atın. Yine de girişte sorun yaşıyorsanız, bulut sağlayıcınıza kullanıcı adınızı kontrol ettirin.

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
'''

Sunucu oluşturulduktan sonra, cloud-init install.sh adındaki bir betiği indirir ve çalıştırır. Bu betik Fraktallar uygulamasını kurar. Cloud-init bash betiklerini ve çeşitli farklı türde veriyi tüketebilir. Hatta birden fazla türde veri de sağlayabilirsiniz. Resmi belgelendirmede cloud-init’le ilgili daha fazla bilgi bulabilirsiniz.

Anahtar çiftlerine giriş¶

Konu sunucularınız olduğunda güvenlik önemlidir; herhangi birinin erişebilmesini istemezsiniz. Sunucuya girişi etkinleştirmek için, sunucu oluşturma sırasında bir SSH anahtar çiftinin açık anahtarını sağlamalısınız. Birinci kısımda OpenStack’e bir anahtar oluşturup yüklediniz, ve cloud-init kullanıcı hesabı için bunu yükledi.

Bir anahtar olsa da, sunucunuza erişmek için uygun güvenlik grubu kurallarına sahip olmalısınız.

Güvenlik gruplarına giriş¶

Güvenlik grupları bir sunucunun ağına uygulanan ağ erişim kuralları kümesidir. Öntanımlı olarak egress (dışarı yönde) trafiğe izin verilir. Bir güvenlik grubu kuralı oluşturarak özellikle ingress (içe doğru) ağ erişimine izin vermeniz gerekir.

Herşeyi içeren sunucunuz için bir güvenlik grubu oluşturarak ve uygun kuralları ekleyerek, örneğin HTTP (TCP bağlantı noktası 80) ve SSH (TCP bağlantı noktası 22) başlayın:

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)

Kullanılabilir güvenlik gruplarını şu şekilde listeleyebilirsiniz:

conn.ex_list_security_groups()

Bir kural veya grup oluşturduktan sonra, silebilirsiniz de:

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

Bir sunucuya hangi güvenlik gruplarının uygulandığını görmek için:

conn.ex_get_node_security_groups(testing_instance)

İzinleri yapılandırdıktan sonra, uygulamaya nerden erişeceğinizi bilmelisiniz.

Değişken IP’lere giriş¶

Geleneksel IT’de olduğu gibi bulut sunucularına da OpenStack’in atadığı IP adresleri üzerinden erişilir. Bunun nasıl yapılacağı bulutunuzun ağ kurulumuna göre değişir. Bazı durumlarda, sunucunuza doğrudan atanmış internet yönlendirilebilir bir IP adresi alırsınız.

Ancak OpenStack bulutlarının internet yönlendirilebilir IP adreslerini sunuculara ayırmalarının en yaygın yolu değişken IP’lerin kullanımı iledir. Değişken IP kendi kendine var olan bir adrestir ve belirli sunucu ağ arayüzüyle ilişkilendirilebilir. Bir değişken IP adresi bir sunucu ağ arayüzüyle ilişkilendirildiğinde, OpenStack bu adrese bağlı trafiği sunucunun dahili ağ arayüz adresine yeniden yönlendirir. Bulut sağlayıcınız genellikle kullanımınız için değişken IP adresi havuzları sunacaktır.

Bir değişken IP kullanmak için, önce projenize bir IP ayırmalısınız, ardından bunu sunucunuzun ağ arayüzüyle ilişkilendirmelisiniz.

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

Önceden projenize ayrılmış boşta değişken IP’leriniz yoksa, önce sağlayıcınız tarafından sunulan bir değişken IP havuzu seçin. Bu örnekte ilkini seçtik ve kullanılabilir IP adresleri olduğunu varsaydık.

pool = conn.ex_list_floating_ip_pools()[0]

Şimdi bu havuzdan bir adresin projenize ayrılmasını isteyin.

unused_floating_ip = pool.create_floating_ip()

Artık projenize ayrılmış kullanılmayan bir değişken IP adresi olduğuna göre, sunucuya ekleyebilirsiniz.

conn.ex_attach_floating_ip_to_node(instance, unused_floating_ip)

Bu da bizi Başlangıç kısmında kaldığımız noktaya getirir. Peki burdan nereye gideceğiz?