Cluster do Nexus do Operador do Azure

O Nexus do Operador do Azure foi criado com base em constructos básicos, como servidores de computação, dispositivos de armazenamento e dispositivos de malha de rede. Esses servidores de computação, também chamados de BMMs (máquinas bare-metal), representam as máquinas físicas no rack. Eles executam o sistema operacional Azure Linux (antigo CBL-Mariner) e fornecem suporte de integração fechada para cargas de trabalho de alto desempenho.

Esses BMMs são implantados como parte do pacote de automação do Operador Nexus do Azure. Eles existem como nós em um cluster do Kubernetes para atender a várias cargas de trabalho virtualizadas e em contêineres no ecossistema.

O dispositivo de armazenamento em uma instância do Nexus do Operador do Azure é representado como um recurso do Azure. Os operadores obtêm acesso para executar várias operações para gerenciar o ciclo de vida do BMM, como qualquer outro recurso do Azure.

Principais funcionalidades da Computação Nexus do Operador do Azure

Alinhamento NUMA

O alinhamento acesso à memória não uniforme (NUMA) é uma técnica para otimizar o desempenho e a utilização de recursos em servidores de soquete múltiplo. Ele envolve alinhar recursos de memória e computação para reduzir a latência e melhorar o acesso a dados em um sistema de servidor.

Por meio do posicionamento estratégico de componentes de software e cargas de trabalho de forma consciente de NUMA, os operadores podem aprimorar o desempenho de funções de rede, como roteadores virtualizados e firewalls. Esse posicionamento leva a uma melhor entrega de serviços e capacidade de resposta em seus ambientes de nuvem.

Por padrão, todas as cargas de trabalho implantadas em uma instância do Nexus do Operador do Azure são alinhadas a NUMA.

Fixação de CPU

A fixação de CPU é uma técnica para alocar núcleos de CPU específicos para tarefas ou cargas de trabalho dedicadas, que ajudam a garantir o desempenho consistente e o isolamento de recursos. Fixar funções de rede críticas ou aplicativos em tempo real a núcleos específicos da CPU permite que os operadores minimizem a latência e melhorem a previsibilidade em sua infraestrutura. Essa abordagem é útil em cenários em que existem requisitos estritos de qualidade de serviço, pois essas tarefas podem receber poder de processamento dedicado para um desempenho ideal.

Todas as máquinas virtuais criadas para a função de rede virtual (VNF) ou cargas de trabalho função de rede em contêineres (CNF) na computação Nexus do Operador do Azure são fixadas em núcleos virtuais específicos. Essa fixação fornece melhor desempenho e evita o roubo de CPU.

Isolamento da CPU

O isolamento da CPU fornece uma separação clara entre as CPUs alocadas para cargas de trabalho e as CPUs alocadas para atividades do plano de controle e da plataforma. O isolamento da CPU impede a interferência e limita a previsibilidade de desempenho para cargas de trabalho críticas. Ao isolar núcleos de CPU ou grupos de núcleos, os operadores podem atenuar o efeito de vizinhos barulhentos. Ele ajuda a garantir o poder de processamento necessário para aplicativos sensíveis à latência.

O Operador nexus do Azure reserva um pequeno conjunto de CPUs para o sistema operacional host e outros aplicativos de plataforma. As CPUs restantes estão disponíveis para executar cargas de trabalho reais.

Suporte a páginas enormes

O uso enorme de páginas em cargas de trabalho refere-se à utilização de páginas de memória grandes, normalmente de 2 MB ou 1 GB de tamanho, em vez das páginas padrão de 4 KB. Essa abordagem ajuda a reduzir a sobrecarga de memória e melhora o desempenho geral do sistema. Ele reduz a taxa de perda do TLB (buffer de aparência de tradução) e melhora a eficiência de acesso à memória.

Cargas de trabalho que envolvem grandes conjuntos de dados ou operações de memória intensivas, como o processamento de pacotes de rede, podem se beneficiar do uso de páginas enormes, pois aprimoram o desempenho da memória e reduzem gargalos relacionados à memória. Como resultado, os usuários veem uma taxa de transferência aprimorada e latência reduzida.

Todas as máquinas virtuais criadas no Nexus do Operador do Azure são apoiadas por páginas enormes de 1GiB(1G) para a memória solicitada. O kernel em execução dentro da VM pode gerenciar essas memórias disponíveis de qualquer maneira que quiser, incluindo a alocação de memória para dar suporte a páginas enormes (2M ou 1G).

Suporte a pilha dupla

O suporte a pilha dupla refere-se à capacidade de equipamentos e protocolos de rede lidarem simultaneamente com o tráfego IPv4 e IPv6. Com o esgotamento dos endereços IPv4 disponíveis e a crescente adoção do IPv6, o suporte de pilha dupla é crucial para a transição e a coexistência perfeitas entre os dois protocolos.

Os operadores de telecomunicações usam suporte de pilha dupla para garantir a compatibilidade, a interoperabilidade e a revisão futura de suas redes. Ele permite que eles acomodem dispositivos e serviços IPv4 e IPv6 enquanto fazem a transição gradual para a implantação completa do IPv6.

O suporte a pilha dupla ajuda a garantir a conectividade ininterrupta e a entrega de serviços suaves aos clientes, independentemente de seus protocolos de endereçamento de rede. Sim, o Nexus do Operador do Azure fornece suporte para a configuração IPv4 e IPv6 em todas as camadas da pilha.

Placas de interface de rede

Os cálculos no Nexus do Operador do Azure foram projetados para atender aos requisitos de execução de aplicativos críticos que são de nível de telecomunicações. Eles podem executar a transferência de dados rápida e eficiente entre servidores e redes.

As cargas de trabalho podem usar a virtualização de E/S de raiz única (SR-IOV). O SR-IOV permite a atribuição direta de recursos físicos de E/S, como interfaces de rede, para máquinas virtuais. Essa atribuição direta ignora a camada de comutador virtual do hipervisor.

Esse acesso direto de hardware melhora a taxa de transferência de rede, reduz a latência e permite uma utilização mais eficiente dos recursos. Isso torna o SR-IOV uma opção ideal para operadores que executam funções de rede virtualizadas e em contêineres.

Status do BMM

As propriedades a seguir refletem o estado operacional de um dispositivo de armazenamento:

• Power State indica o estado como derivado de um controlador bare-metal (BMC). O estado pode ser On ou Off.

• Ready State fornece uma avaliação geral da preparação do BMM. Ele analisa uma combinação de Detailed Status, Power State e o estado de provisionamento do recurso para determinar se o BMM está pronto ou não. Quando Ready State é True, o BMM está ativado e Detailed Status é Provisioned e o nó que representa o BMM ingressou com sucesso no cluster do Kubernetes subnuvem. Se qualquer uma dessas condições não for atendida, Ready State será definido como False.

• Cordon State reflete a capacidade de executar cargas de trabalho em um computador. Os valores válidos são Cordoned e Uncordoned. Cordoned aproveita a criação de novas cargas de trabalho no computador. Uncordoned garante que as cargas de trabalho agora possam ser executadas neste BMM.

• Detailed Status reflete o status atual do computador:

  • Preparing: o computador está sendo preparado para provisionamento.
  • Provisioning: o provisionamento está em andamento.
  • Provisioned: o sistema operacional é provisionado para o computador.
  • Available: o computador está disponível para participar do cluster. O computador foi provisionado com êxito, mas está desativado no momento.
  • Error: o computador não pôde ser provisionado.

  Preparing e Provisioning são estados transitórios. Provisioned, Available e Error são status de estado final.

• MachineRoles ajuda a identificar as funções que o BMM atende no cluster Nexus. As seguintes funções são atribuídas aos recursos do BMM:

  • Control plane: o BMM executa os agentes do plano de controle do Kubernetes para o cluster da plataforma Nexus.
  • Management plane: o BMM executa os agentes da plataforma Nexus, incluindo controladores e extensões.
  • Compute plane: BMM responsável por executar cargas de trabalho de locatário reais, incluindo Clusters do Kubernetes e Máquinas Virtuais.

  Consulte este link para obter mais detalhes sobre funções de computador.

Operações do BMM

• Atualização/Patch BareMetal Machine: atualize as propriedades do recurso do BMM.
• List/Show BareMetal Machine: recuperar informações do BMM.
• Reimage BareMetal Machine: reprovisionar um BMM que corresponda à versão da imagem usada em todo o cluster.
• Substituir o BareMetal Machine: substitua um BMM como parte de um esforço para atender ao computador.
• Reiniciar o BareMetal Machine: reinicie um BMM.
• Desligar o BareMetal Machine: desativar um BMM.
• Iniciar o BareMetal Machine: ative um BMM.
• Cordon BareMetal Machine: impedir o agendamento de cargas de trabalho no nó do Kubernetes do BMM especificado. Opcionalmente, permita a evacuação das cargas de trabalho do nó.
• Uncordon BareMetal Machine: permitir o agendamento de cargas de trabalho no nó kubernetes do BMM especificado.
• BareMetalMachine Validate: disparar a validação de hardware de um BMM.
• BareMetalMachine Run: permitir que o cliente execute um script especificado diretamente na entrada no BMM de destino.
• Extraçãode dados de execução BareMetalMachine: permita que o cliente execute uma ou mais extrações de dados em um BMM.
• BareMetalMachine Executar somente leitura: permitir que o cliente execute um ou mais comandos somente leitura em um BMM.

Informações específicas do fator de formulário

O Operador nexus do Azure oferece um grupo de soluções de nuvem locais que atendem a ambientes de borda próxima e de borda distante.

SKUs de nuvem de rede do operador Nexus

Para obter informações sobre a SKU (Unidade de Manutenção de Estoque), consulte SKUs de nuvem de rede do Nexus do Operador.