AppFormix勉強会資料

2017年5月
AppFormix勉強会
ジュニパーネットワークス株式会社

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Legal Disclaimer
本資料に記載されている機能や構成、ロードマップ情報などは、
資料作成時点におけるジュニパーネットワークスの仕様や予定を示したもの
であり、事前の通告無しに内容が変更されることがあります。
本資料は技術情報の提供を目的としたものであり、機器、機器の機能、
サービスなどに関して保証を行うものではありませんので、ご注意ください。

仮想化インフラ統合運用ツール
Ecosystem Members / Partners:
Customers:
Awards:
COMPANYPRODUCT
機能:
• あらゆる項目からのクロスレイヤを可能とする可視化ツール
（Host, Project, Instance毎の詳細な可視化が可能）
• 分散処理に依るスケーラブル、リアルタイム可視化およびア
ラーム
• 機械学習および予知分析
• リアルステートドリブン・オートメーション＆オーケストレー
ションによる最適化されたパフォーマンスおよびレジリエンシ
の提供
• タイム・レポート、キャパシティプランニング
ユースケース:
• テレコクラウド、パブリッククラウド、マネージド・プライ
ベートクラウドなどのサービスインスタンスのSLAモニタリン
グ
AWS

AppFormix
Ops Tools For The DevOps Era
Operations
Analytics
State-Driven
Orchestration
Billing and
Reporting
Role-Based
Monitoring & Alarms
Showback and ChargebackEmpower your users with
Role Based GUIs and APIs
Prevent Service DisruptionsStream Analysis for
real-time risk analysis
Physical and Software Defined Infrastructure
DevOps Ready
Data-Driven
Capacity Planning
Enhance reliability and
improve your cloud ROI
IT Automation

The Best Cloud Optimization Software
 100% ソフトウェア
 クラウド構築 – スケーラブルなマイクロサービス
 ファイヤーウォールで保護されたエリアで動作
 Non Disruptive & 容易なデプロイメント
 無停止で既存のクラウド基盤にインストールが可能
 OpenStack & Kubernetesの制御プレーンの統合:
既存のワークフローを変えずに使用可能
 ホスト上のユーザスペースプロセスとして動作:
既存のOSまたはカーネルの変更は必要なし
既存のVM、コンテナ、アプリケーションの変更は必要なし
 Automation & Orchestration
 ローカル・グローバルリソースのオーケストレーション
“Works off the shelf
with
no engineering effort”

パートナー: INTEL
AppFormix + INTEL = Predictable Performance
“インテルRDTとのデモンストレーションでは、驚異的なス
ループット、遅延、ジッタ、コンテナフローなどの優れた
性能向上を実証しています。 “
Das Kamhout, senior principal engineer, Data Center Group,
Intel
0
1
1
2S Intel®Xeon®processor E5-2699 v4 (No CAT)
2S Intel®Xeon®processor E5-2699 v4 (with CAT)
Increased performance of webserver by protecting it
from a “noisy neighbor” on the platform – Containers
on the 2S Intel®Xeon®processor E5-2699 v4
Cloud / Datacenter Orchestration
Up to 27%
Higher
Throughput
Cache Allocation Technology (CAT) can
prioritize important VMs – e.g., web server
Workload: NGINX based webserver on Intel Xeon E5 v4
Normalizedperformance
0
5
10
15
20
25
30
35
1
2S Intel®Xeon®processor E5-2699 v4 (No CAT)
2S Intel®Xeon®processor E5-2699 v4 (with CAT)
Improved average NGINX* Web Server Response Time in a
noisy-neighbor environment – with containers on the 2S
Intel®Xeon®processor E5-2699 v4
Up to 51%
Better Average
Response Time
Cache Allocation Technology (CAT) can
Improve Web Server Response Times
Workload: NGINX based webserver, 100KB Request Size
Avg.ResponseTime(ms)
Improved Webserver Response Time
• レスポンスタイム平均51%の向上
• ピーク時の遅延時間が120%低下
• VNFのジッタが70%減少
AppFormix Orchestration for
Virtualized Network Functions
(VNFs)

AppFormix アーキテクチャ
Agentは “コンピュートノード”上で動作するローレベルなコンポーネントであり、コンピュート
ノード上のアプリケーションが処理するワークロードを提供します。
コンピュートノードはベアメタルまたは仮想マシンの両方をサポートします。

クラウド基盤の管理
管理の容易さ
• シングルペインでOpenstack基盤、Computeノー
ド、プロジェクト、インスタンス単位の状態確認
が可能
• Risk、BadなどAlarmの閾値を設定でき状態に応
じて自動的にインスタンスのライブマイグレー
ションを指定可能
• Computeノードの状態だけでなく、インスタンス
の状態監視が可能
– CPU、メモリ使用率
– Disk IO Read/Write、レスポンスタイム
– トラフィック量
– インスタンスのキープアライブ
• 動的な閾値の設定
– 例えば月曜日-金曜日の9AM – 10 PMの間は
ComputeノードのCPU使用率が70%でも特に問
題ないが、土曜日の9PM – 11PMはCPUの使用率
が高騰する状態がある。AppFormixはこのよう
な状態変化を自動学習して、動的にAlarmを作成
する

f

リソース管理
過去から現在使用しているFlavorの仕様状態をグラフ化し傾向を確認。また、既存リソースからFlavor単位であと各Flavorが
何個作成できるかを自動計算。Compute nodeの増設を計画的に行えます。
クラウド基盤のリソース管理

課金管理
テナント単位で課金情報やインスタンスの使用量が出力できます。課金データはFlavor,Network,Storage,データ転送量など
を組み合わせて設定が可能です。
クラウド基盤の課金管理

仮想マシンの動作
オペレータが手動で仮想マシンのスタート/ストップ/Live Migrationなども可能です。
仮想マシンの管理

Host
AppFormix Multi-site Monitoring
Agent
Host
Agent
Site 1
Central
Control Plane
AppFormix
Platform
AppFormix
Platform
Host
Agent
Host
Agent
Site 2
AppFormix
Platform
Events sent to global visualization
layer.

物理ネットワークのトータル管理
物理ネットワーク機器の情報をAppFormixの管理画面に統合。仮想基盤を物理から仮想までトータルで管理できます。
物理ネットワークの管理

アラームは静的なアラームだけでなく、動的（機会学習した閾値）でのアラームも作成できます。
アラームは対応したサービスとの連携が可能となっており、オートヒーリングやオートスケーリングなどのサービスと組み合
わせることにより、クラウドに様々な自動化されたサービスを提供できます。
アラーム管理

Dynamicアラーム

Dynamicアラーム
ダイナミックアラームはある期間（1日とか1週間とか）のデータ
の動きを学習して、動的な閾値を作成します。
例えば、ある1日のCPUの使われ方が左図の場合、この状態から1
時間単位でベースラインを算出します。
算出した結果、翌日のCPUの使われ方が異なる場合、アラームを挙
げることができます。
ここで
アラーム

Host
AppFormix Architecture
Agent
VM Container
AppFormix
Platform
Central policy management
REST API
Notifications
Push notifications to
external systems
AppFormix
Dashboard

AppFomix Alarm JSON
{
"apiVersion": "v1",
"kind": "Alarm",
"spec": {
"aggregationFunction": "average",
"comparisonFunction": "above",
"eventRuleId": "d829aa80-1831-11e7-b05e-0242ac130002",
"intervalCount": 1,
"intervalDuration": 5,
"intervalsWithException": 1,
"metricType": "cpu.usage",
"mode": "event",
"module": "alarms",
"name": "Event_Live_migration",
"severity": "warning",
"threshold": 80
}, 次ページへ続く

AppFomix Alarm JSON
"status": {
"description": "Host system014: average cpu.usage above 80 {uSample_Value: 88.43}",
"entityDetails": {},
"entityId": "system014",
"entityType": "host",
"metaData": {
"Sample_Value": 88.43
},
"state": "triggered",
"timestamp": 1491207781000
}
}

Flask
"status": {
"description": "Host system014: average cpu.usage above 80 {uSample_Value: 88.43}",
"entityDetails": {},
"entityId": "system014",
"entityType": "host",
"metaData": {
"Sample_Value": 88.43
},
"state": "triggered",
"timestamp": 1491207781000
}
}

Flask
Flaskとは？
PythonベースのWeb App Framework “ http://flask.pocoo.org/ “
HTTP のSocketをたてて、外部からデータをPOSTすることが可能！
from flask import Flask
app = Flask(__name__)
if __name__ == '__main__':
FLASK_PORT = 8000
app.run(
host="0.0.0.0",
port=int(FLASK_PORT)
)
Socket立てて待つだけ
ならこれだけ！
python sample_socket.py
* Running on http://0.0.0.0:8090/ (Press CTRL+C to quit)
実行結果

Flask
Postメッセージを受信する
from flask import Flask, request
import json
@app.route('/', methods=['POST'])
def app_message_post():
data = request.json
msg= json.dumps(data)
print(msg)
if __name__ == '__main__':
FLASK_PORT = 8000
app.run(
host="0.0.0.0",
port=int(FLASK_PORT)
)
{"status": {"description": "Posting test json to validate
notification endpoint", "timestamp": 1493202880000,
"entityType": "", "state": "", "entityDetails": {}, "entityId": "",
"metaData": {}}, "kind": "Alarm", "spec":
{"aggregationFunction": "", "intervalDuration": "", "name":
"test_data", "module": "", "severity": "info", "intervalCount": "",
"metricType": "", "eventRuleId": "", "comparisonFunction": "",
"intervalsWithException": "", "threshold": "", "mode": ""},
"apiVersion": "v1"}
AppFormixからJSONをPostすると

Flask
Keystone/Nova clientをImport
from flask import Flask, request
import json
from keystoneclient.auth.identity import v2
from keystoneclient import session
from novaclient import client as nova_client
# Openstack credentials
OPENSTACK_USERNAME = os.environ.get('OS_USERNAME')
OPENSTACK_PASSWORD = os.environ.get('OS_PASSWORD')
OPENSTACK_PROJECT_NAME = os.environ.get('OS_PROJECT_NAME')
OPENSTACK_AUTH_URL = os.environ.get('OS_AUTH_URL')
args = ¥
{'AuthServerUrl': OPENSTACK_AUTH_URL,
'OpenstackPassword': OPENSTACK_PASSWORD,
'OpenstackTenant': OPENSTACK_PROJECT_NAME,
'OpenstackUsername': OPENSTACK_USERNAME}
auth_url=args['AuthServerUrl']
username=args['OpenstackUsername']
password=args['OpenstackPassword']
tenant_name=args['OpenstackTenant']
NOVA_CLIENT_VERSION = '2'
nova = nova_client.Client(NOVA_CLIENT_VERSION,
username,
password,
tenant_name,
auth_url)
# Functions for migration
def get_instances(host):
instances = ¥
nova.servers.list(search_opts={'all_tenants': 1, 'host': host})
return [instance.id for instance in instances]
def migrate_all_instances(host):
instances = get_instances(host)
for instance in instances:
nova.servers.live_migrate(
instance, None, False, False)

Flask
Keystone/Nova clientをImport
# Initialize the Flask application
@app.route('/', methods=['POST'])
def app_message_post():
message = "No action"
try:
data = request.json
status = data['status']
spec = data['spec']
if spec['eventRuleId'] == '1f28c2dc-2669-11e7-b224-0242ac130005':
host = status['entityId']
meta = status['metaData']
migrate_all_instances(host)
message = ¥
"Migrate all instances from Host {}".format(host)
return json.dumps({'result': message})
except Exception as e:
return(‘error’)
if __name__ == '__main__':
app.run(
host="0.0.0.0",
port=int("7070")
)
サンプルコード
https://github.com/nakadaisuke/appformix_study

AppFormix Platform Host
Compute Host
AppFormix in single OpenStack site
AppFormix
Controller
OpenStack
Adapter
Nova Neutron
CinderKeystone
SQL RabbitMQ
vRouter
KVM
OS
HW
Plugin Agent

Host
Extensible Architecture - Adapters
Agent
VM Container
AppFormix
Controller
OpenStack
Adapter
Kubernetes
Adapter
Contrail
Adapter
Storage
Ceph
Adapter
Network
Import data model into
AppFormix using adapters

Host
Extensible Architecture - Plugins
Agent
VM Container
AppFormix
Controller
OpenStack
Adapter
Kubernetes
Adapter
Contrail
Adapter
Storage
Ceph
Adapter
Network
Add Your Own Metrics
Extensible using Nagios style plugins

AppFormix Orchestration for OpenStack
SLAの定義：
複数の項目を組み合わせ、Compute nodeやInstance
の状態を管理。
RiskやHealthチェックを行い、SLAに触れたCompute
ノードへ新規VMの追加を抑制したり、アラームと組み
合わせてNova evacuateを発行しり自動化を行うこと
が可能

AppFormix Orchestration for OpenStack
OpenStack VM Placement AppFormix SLA aware VM Placement
Performs VM placement based on user-defined SLA policy
Filters based on:
• User-Defined policy that incorporates running-state of the host
• Improves reliability by filtering out hosts that are at risk of failure
• CPU, memory available
You are not required to write any code
Performs VM placement based on static inventory
Filters based on:
• Regions, Aggregates
• affinity groups
• CPU Core, memory allocated
May require code changes to achieve desired filter
Host 1
Host 2
Host 3
Host 4
Host 5
Host 6
Filters
Host 1
Host 2
Host 3
Host 4
Host 5
Host 6
Weighting
Host 1
Host 3
Host 5
Host 6
Host 1
Host 2
Host 3
Host 4
Host 5
Host 6
Filters
Host 1
Host 2
Host 3
Host 4
Host 5
Host 6
Weighting
Host 6
Host 1
Host 3
AppFormix
Filter
Host 1
Host 3
Host 5
Host 6

AppFormix filter plugin for nova-scheduler
• OpenStack nova-scheduler has a
pluggable framework.
• AppFormix provides a filter plugin.
• AppFormix filter plugin queries policy
state of hosts from the AppFormix
Platform.
• In case of query failure, filter plugin
defaults to allowing hosts to be
scheduled.
Host 1
Host 2
Host 3
Host 4
Host 5
Host 6
Filters
Host 1
Host 2
Host 3
Host 4
Host 5
Host 6
Weighting
Host 6
Host 1
Host 3
AppFormix
Filter
Host 1
Host 3
Host 5
Host 6
nova-scheduler
AppFormix
Platform
REST API call

AppFormix Platform Host
Resilient Architecture
Controller
(active)
Redis
DataManager
(active)
HA proxy
(active)
AppFormix Platform Host Controller
(passive)
Redis
DataManager
(active)
HA proxy
(standby)
AppFormix Platform Host Controller
(passive)
MongoDB
Redis
DataManager
(active)
HA proxy
(standby)
MongoDB
MongoDB
Events and data
from Agent

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