繼7月底、8月初發表容器即服務平臺OpenShift 4.8,紅帽在今年10月13日舉行的KubeCon暨CloudNativeCon大會期間,表了容器即服務平臺OpenShift的4.9版,當中支援了8月登場的Kubernetes 1.22版,以及Kubernetes叢集管理系統Advanced Cluster Management for Kubernetes(ACM)的2.4版,可用來推動開放企業混合雲環境的一致性統合,新功能包括:全面提供單節點部署(Single Node OpenShift,SNO),以支援小型、全功能的企業級Kubernetes叢集的應用,可協助企業擴充既有應用程式開發與部署規模,以及管理相關工作流程,藉此符合日漸增加的資訊與服務存取需求。

企業可運用單臺節點來建置容器服務平臺,以支援邊緣資料中心的執行需求

OpenShift在邊緣環境原本提供兩種部署方式:三節點叢集、遠端工作節點),而單節點OpenShift是紅帽最新推出的第三種選項,它能在單一伺服器當中,同時提供控制與工作節點的功能,可設置在空間相當窘迫的環境,並在這樣的環境獨立運作,而不需仰賴集中的Kubernetes控制層(control plane)。在這樣的應用情境之下,像是遠距的行動通信基地臺、廠區現場生產製造設備,對於可能會面臨到網路連線流失的狀況,單節點OpenShift部署型態能夠更容易處理。

所謂的單節點OpenShift,就是在單臺實體或虛擬伺服器部署全部的OpenShift功能,硬體資源最低需求為8顆處理器核心、32 GB記憶體,其中的2顆處理器核心與16 GB記憶體,可用於OpenShift控制層,其餘可用於執行使用者工作負載。若搭配ACM 2.4,IT人員可以在邊緣位置,運用簡單、自動(Zero Touch Provisioning)的方式來執行單節點OpenShift部署,而不需要搭配額外的Bootstrap節點。

單節點OpenShift部署適合哪些應用場景?像是電信服務商5G行動網路建置的無線存取網路(RAN)的分散式單元(DU)元件。

紅帽表示,在行動通信基地臺裡面的伺服器,可執行DU,以便就近服務多個無線通訊單元(RU),而DU本身承擔資源密集型的工作負載,而需配置6顆核心、16到24 GB記憶體、提供多個單一路由的I/O虛擬化網路介面、FPGA加速卡或GPU加速卡,各自能負荷Gbps等級的網路流量。

同時,在這種應用場景下,也須確保工作負載能自主處理,使其憑著既有的組態,甚至在無法集中控管的狀態下,還可以持續正常運作。而這也是單節點OpenShift能夠派上用場的地方。

支援多種系統、服務平臺與運算架構

對於以使用者建立基礎架構(User-provisioned infrastructure,UPI)方式安裝在微軟Azure延伸的超融合基礎架構平臺:Azure Stack Hub, OpenShift 4.9也提供支援,而在這樣的整合運用之下,系統管理者能夠在微軟提供的平臺之上,橫跨公有雲、私有環境,執行開放混合雲Azure、OpenShift、Kubernetes工作負載。

除此之外,這一版OpenShift也正式支援執行Windows節點的功能,管理者能將Windows節點加入OpenShift叢集當中,進行定期更新、修補與管理,可延伸適用於用戶的Windows Server執行個體。

在雲端服務與作業系統搭配上,OpenShift 4.9也增添新的支援,像是:OpenShift on AWS China(可在cn-north-1、cn-northwest-1這兩區,安裝與更新OpenShift)、OpenShift on IBM Cloud Bare Metal(IPI安裝),而針對遠端工作節點的裸機部署,這一版OpenShift也提供更流暢的安裝操作體驗,並且支援使用Red Hat Enterprise 8作業系統的工作節點。

關於控制層的部分,OpenShift 4.9增加不少新功能。例如,IT人員可自定OpenShift Scheduler,以便配合系統管理者在叢集當中執行的工作負載,目前內建3個預先配置的組態,能讓管理者根據他們的工作負載執行需求來建立專屬的排程設定。

此外,紅帽也改善了etcd儲存庫,可涵蓋TLS密文自定、憑證自動輪替,以及硬碟儲存碎片自動重整等功能。

在企業資料中心內部的裸機環境應用上,OpenShift 4.9也提供新的負載平衡器,名為MetalLB,用戶在叢集當中,可針對應用程式流量建立這種分散處理機制,目前支援網路第二層(Layer 2)的模式,未來將支援BGP模式。

而新的負載平衡功能當中,管理者可從一組預設外部IP位址範圍當中,將1個IP位址指派給OpenShift Service使用,接著,會由這個服務在叢集裡面執行負載平衡的功能,並使用標準的位址探查協定,像是在IPv4當中的ARP,以及IPv6當中的NDP,以便在網路上能夠存取這些IP位址。

因應機器學習這類運算密集型工作負載,OpenShift 4.9也針對專屬硬體加速卡的搭配使用需求,推出「特殊資源Operator(Special Resource Operator,SRO)」功能的技術預覽版。基本上,SRO是在Kubernetes叢集中存取與管理加速卡運算資源的一套範本,能從系統的啟動、更新、升級等不同狀態中,順暢處理這類硬體裝置,而對於開發人員可以運用SRO,將第三方加速硬體裝置整合到Kubernetes和OpenShift平臺。

關於SRO的定位與運用方式,我們還需要去了解相關的架構,在紅帽釋出的文件也提出下列解釋。

在實際的平臺搭配上,OpenShift主要運用系統核心模組或驅動程式,來支援這類特製的硬體或軟體──在Red Hat Enterprise Linux CoreOS(RHCOS)容器作業系統節點當中,透過驅動程式容器來載入外部核心模組(out-of-tree kernel modules)。

而為了能在既有的OpenShift叢集載入驅動程式或核心模組,紅帽提供3種工具,包含:上述的特殊資源Operator(SRO)、驅動程式工具包(Driver Toolkit,DTK)、節點特色探查Operator(Node Feature Discovery,NFD)。

其中的SRO,負責調度指揮驅動程式容器的組建與管理作業,以便在OpenShift叢集載入核心模組與驅動程式;DTK本身則是容器映像,也是OpenShift平臺的一部分,包含核心模組、與組建驅動程式或核心模組有關的通用相依性元件,可作為驅動程式容器映像的基礎映像;NFD則負責在節點增添多種標籤,像是CPU功能、系統核心版本、PCIe裝置編號。

而在多種運算架構的支援,OpenShift 4.9也涵蓋去年發表的IBM Power10處理器平臺、zVM 7.1伺服器虛擬化平臺;而對於Arm架構的支援,紅帽在7月推出OpenShift on ARM開發者預覽版,就是以這一版OpenShift為基礎,目前可在公有雲業者AWS的環境試用。


產品資訊

Red Hat OpenShift Container Platform 4.9
●原廠:Red Hat
●建議售價:廠商未提供
●搭配Kubernetes版本:1.22
●支援Linux版本:Red Hat Enterprise Linux 7.9/8.4、Red Hat Enterprise Linux CoreOS
●安裝方式:AWS、Azure、Azure Stack Hub、GCP、IBM Z/LinuxONE、IBM Power Systems、RHOSP、RHV、vSphere、VMware Cloud on AWS、裸機
●叢集部署需要的主機:1臺Bootstrap節點、3臺Control plane節點、2臺運算節點
●主機系統需求:Red Hat Enterprise Linux CoreOS、4顆vCPU、16GB記憶體、100GB儲存空間

【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商】


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