Oggi vi parleremo della nostra soluzione KAPTAIN, un cluster ad alte prestazioni basato su Kubernetes, per la gestione dei container.

La complessità delle operazioni di deployment, pianificazione e bilanciamento del carico di un’infrastruttura cresce esponenzialmente di anno in anno.
Questo fenomeno ha portato le aziende a dover trovare dei metodi per organizzare infrastruttura, team di sviluppo e processi, affinché siano rapidi ed efficaci.

È in questo contesto che nascono i container.

Ma che cosa sono i container e quali vantaggi portano all’infrastruttura?

I container permettono di isolare le applicazioni, raggruppando tutte le librerie, le dipendenze e i file necessari alla loro esecuzione. In questo modo, ogni sviluppatore può lavorare e spostare le applicazioni tra i vari ambienti, dalla produzione, allo sviluppo, al test senza problematiche a livello di sicurezza e mantenendo intatte tutte le funzionalità dell’applicazione.

Inoltre, poiché non includono sistemi operativi completi, i container richiedono risorse di elaborazione minime e risultano rapidi e semplici da installare. Tale efficienza ne consente la distribuzione in cluster, con container individuali che racchiudono componenti singoli di applicazioni complesse. Grazie a questa separazione, gli sviluppatori possono aggiornare i componenti applicativi singolarmente, senza la necessità di modificare l’intera applicazione, garantendo un utilizzo efficiente dell’infrastruttura sottostante.

Per la gestione ottimale di container e applicazioni, sono nate, negli ultimi anni, diverse piattaforme. Kubernetes è la più importante e quella che ha creato attorno a sé una community di sviluppatori molto corposa.

Questo strumento, progettato e sviluppato nei laboratori di Google oltre 15 anni fa e reso opensource nel 2014, è organizzato in cluster, ossia un insieme di nodi che eseguono applicazioni containerizzate. La stessa Google contribuisce in modo cospicuo alla community opensource di Kubernetes, generando più di 2 miliardi di deployment di container alla settimana e sviluppando ed eseguendo tutte le proprie attività in container.

KAPTAIN: IL CLUSTER KUBERNETES DI E4

KAPTAIN è un cluster Kubernetes bare-metal, progettato da esperti in HPC, è ad alte prestazioni e pronto all’uso, adatto ad ospitare i carichi di lavoro più esigenti in termini di risorse di elaborazione e archiviazione.

KAPTAIN è facile da usare e intuitivo: infatti, è dotato di un’interfaccia grafica che semplifica le operazioni più complesse. L’utente finale accede ad un ricco catalogo di applicazioni open-source, da installare con un semplice click del mouse.

KAPTAIN è stato progettato per essere facilmente integrato con i servizi di data center dell’azienda. Esso può utilizzare i sistemi di autenticazione pre-esistenti (AD, LDAP, openID) ed allocare volumi persistenti per i container sulle più diffuse tecnologie di storage di rete (iSCSI, CephRDB, NFS, GlusterFS, …).

Inoltre, può ospitare piattaforme di analisi dati su larga scala come Apache Spark, KubeFlow, Dask e Ray, dando così la possibilità di avere un sistema potente e completo per la Cloud Native Data Science.

Quali sono le caratteristiche principali di KAPTAIN?

Kaptain è un cluster Kubernetes chiavi in mano, disegnato per garantire semplicità d’uso ed alte prestazioni: la sua configurazione iniziale integra, ad esempio, un servizio di block storage distribuito per la data persistency dei container ed una potente interfaccia web che, tra le altre cose, dà accesso ad un articolato catalogo di applicazioni open-source, pronte all’uso.

KAPTAIN:

• É UNA PIATTAFORMA AD ALTE PRESTAZIONI: Comprende i componenti tipici delle infrastrutture HPC (dischi all-flash, GPU e rete RDMA), per eseguire i carichi di lavoro più intensivi di dati.
  
• É DOTATA DI UN’UI SEMPLICE E POTENTE: La distribuzione del server Rancher consente interfacce utente potenti e facili da usare.
  
• HA UNO STORAGE NATIVE CLOUD PRECONFIGURATO: È possibile utilizzare sia una risorsa storage esterna (NFS, Gluster, Ceph ..), sia una soluzione di block storage distribuita, per l’implementazione, in self-provisioning, di volumi persistenti da “abbinare” a carichi di lavoro containerizzati.

Come è strutturato KAPTAIN?

Un cluster Kubernetes è un’insieme di server configurati per eseguire applicazioni e servizi containerizzati; il core dell’architettura è la cosiddetta ControlPlane (l’insieme dei servizi API Server, Controller Manager, Scheduler ed Etcd) che è preposta alla gestione ed all’orchestrazione dei container e fornisce l’interfaccia (API) verso l’esterno del cluster. La più semplice configurazione di una infrastruttura Kubernetes prevede un Master Node, che ospita la ControlPlane, ed un insieme di Worker Node, dedicati all’esecuzione dei workload utente containerizzati. I server dell’infrastruttura possono essere interconnessi sia attraverso una Rete Interna, dedicata alla comunicazione tra la ControlPlane ed i Worker Node, che tramite una Rete Esterna, dedicata all’accesso ad applicazioni ed servizi in esecuzione sui Worker Node.

Guarda la Reference Architecture di Kaptain

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