Apache Mesosってなに
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Mesos User Group #1 で発表した資料です。 https://mesos.connpass.com/event/57331/
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Apache Mesosってなに
- 1. Apache Mesosってなに Mesos User Group Tokyo Mesos Meetup Tokyo #1 ハッシュタグ #MUGT 2017/05/30
- 2. Introduction 2 Shingo Kitayama 日本ヒューレット・パッカード株式会社 テクニカルアーキテクト オープンソースソリューションの提案、コンサルティング、および構築デリバリーを担当 ・元楽天 国際インフラ担当 ・Ansibleの人だった気がする Now on Sale
- 3. Agenda 3 1. Apache Mesosの概要 2. Apache Mesosのアーキテクチャ 3. Mesosphere DCOSの概要
- 4. 1. Apache Mesosの概要 - What’s Apache Mesos - 4
- 5. 従来のシステム管理の課題 5 Cluster A Cluster B Cluster C 仮想化環境のシステム管理では、クラスタのリソースを効率的に管理することが難しい。 • クラスタの効率的な管理？ • システムの冗長性？ • スケールアップ・スケールダウン？
- 6. Apache Mesosとは 分散システムカーネル - Distributed Systems Kernel - Mesosは分散アプリケーションに対して、 APIを通じて効率的なリソース分離、共有を提供するプロセススケジュー リングプラットフォームです。 Linuxカーネルのリソーススケジュールと同じ原理で設計されており、データセンタやクラウド環境全体を対象とした リソースの管理やスケジュールを行います。 6 Executor - Tasks - Scheduler - Jobs - MesosはAPIをもっており、 フレームワークを通して制 御可能。 サーバの空きリソースや実行可能な プログラムをMesosが管理し、どの サーバでタスクを実行するか決める。
- 7. Apache Mesosのメリット 7 Cluster A Cluster B Cluster C VMや物理サーバ単位でアプリを管理していては、リソースの有効活用ができなかったが、データーセンターのリソースの割合を把 握し、個別のアプリを最適配置することによって、リソースの有効活用が可能になる。 12~15% Utilization 30~40% Utilization
- 8. Apache Mesosの生い立ち 8 2009 A Common Substrate for Cluster Computing HotCloud '09 in a talk accompanying the first paper (Nexus) Announced Mesos version 1 Apache Software Foundation 2010 2011 2013 Development on Aurora began in 2010 Bill Farner, an engineer on Twitter’s research team, 2016 Mesos: A Platform for Fine- Grained Resource Sharing in the Data Center talk by Zaharia at the Usenix Symposium on Networked Systems Design and Implementation conference Mesosphere Grabs $10M In Series A Funding To Transform Server Management Mesosphere, a Silicon Valley startup based on the open source Apache Mesos project, announced $10.5M in Series A funding,
- 9. Apache Mesosの主な特徴 9 High Availability Zookeeper を使ったフォール トトレラントなマスター。 無停止アップグレード Containers DockerおよびAppCイメージ を使用したコンテナ起動をサ ポート。 Pluggable Isolation CPU、メモリ、ディスク、ポート、 GPU、およびモジュールのカ スタムリソース分離 Two Level Scheduling スケジュールポリシーを利用し た同じクラスタ内のクラウドネイ ティブアプリケーションとレガ シーアプリケーションの実行 APIs 新しい分散アプリケーション の開発、クラスタの操作、お よび監視のためのHTTP API の提供。 Web UI クラスタの状態を表示し、コン テナのサンドボックスをナビ ゲートするための組み込み Web UI Cross Platform クラウドプロバイダーにとらわ れず、Linux、OSX、 Windows上で動作。 Linear Scalability 10,000ノードまで容易に拡張 できることが実証されている。 http://mesos.apache.org/
- 11. 2. Apache Mesosのアーキテクチャ - Architecture Overview - 11
- 12. Slave 1 Apache Mesos Overview 12 マスタはスレーブのタスク調整と管理を行う。 マスタは、スレーブがどの程度のリソースを提供できるのかを監視 し、それに応じてフレームワークに提供するリソースの数を決定す る。 Mesos Masters Mesos Slaves Framework Mesos Master Quorum Framework A Scheduler Framework B Scheduler Leader Standby Standby Zoo Keeper Zoo Keeper Zoo Keeper … Offer Offer OfferOffer Native App Native App Framework AFramework AFramework A Executor Task Slave N Framework AFramework AFramework B Executor Task スレーブは、どれだけタスクを処理できるかをマスタに報告し、マ スタからリソースの要求を受けたときにタスクを実行する。 ユーザーが利用するインターフェイスであり、「Scheduler」と 「Executor」で構成される。 「Scheduler」は、MesosマスタへのJobの登録を担当し、オファー を処理。 「Executor」は、タスクを実行するスレーブ上のプログラムまたはコ マンドなど。
- 13. Mesos Masters 13 ・Mesos Slavesの管理 ・Mesos Frameworkの管理 ・リソース割り当てと、最適配置 マスタは、リソースの共有や厳密な優先順位などのポリシーに従って、各フレームワー クに提供すべきリソースを決定。 High Availability マスタの高可用性は、Apache ZooKeeperを使用。 ZooKeeperはマスタのリーダーを選出し、スレーブやフレー ムワークに対して、リーダーを通知する。 Mesosマスタが使用できない場合、既存のタスクは引き続き実行 できるが、新しいリソースを割り当てることができず、新しいタスク を起動できない。 Slave 1 Mesos Master Quorum Framework A Scheduler Framework B Scheduler Leader Standby Standby Zoo Keeper Zoo Keeper Zoo Keeper … Offer Offer OfferOffer Native App Native App Framework AFramework AFramework A Executor Task Slave N Framework AFramework AFramework B Executor Task Leader Election http://zookeeper.apache.org/doc/trunk/recipes.html#sc_leaderElection
- 14. Mesos Slaves 14 ・リソース情報をマスタに通知 スレーブは、ローカルリソース（CPUコア、RAMなど）を管理し、これらのリソースを Mesosマスタに登録。 ・マスタからのスケジュール要求の受け入れ ・Executorの実行 Containers cgroupやnamespaceなどのLinux固有の機能を使用して、 Executerのコンテナ化とリソース分離を提供。 Mesos ContainerizerとDocker Containerizerをサポートしていま す。Mesos ContainerizerはネイティブのOS機能を直接使用して コンテナ間を分離し、Docker Containerizerはコンテナ管理を Dockerエンジンに委譲します。 Slave 1 Mesos Master Quorum Framework A Scheduler Framework B Scheduler Leader Standby Standby Zoo Keeper Zoo Keeper Zoo Keeper … Offer Offer OfferOffer Native App Native App Framework AFramework AFramework A Executor Task Slave N Framework AFramework AFramework B Executor Task
- 15. Framework 15 Slave 1 Mesos Master Quorum Framework A Scheduler Framework B Scheduler Leader Standby Standby Zoo Keeper Zoo Keeper Zoo Keeper … Offer Offer OfferOffer Native App Native App Framework AFramework AFramework A Executor Task Slave N Framework AFramework AFramework B Executor Task ・Schedulerは、マスタにタスクを登録。 ・Executerは、スレーブ上のタスクを管理。 Batch Scheduling Data Storage Machine Learning Big Data Processing DevOps tooling Long Running Services
- 16. Framework 16 Slave 1 Mesos Master Quorum Framework A Scheduler Framework B Scheduler Leader Standby Standby Zoo Keeper Zoo Keeper Zoo Keeper … Offer Offer OfferOffer Native App Native App Framework AFramework AFramework A Executor Task Slave N Framework AFramework AFramework B Executor Task ・Schedulerは、マスタにタスクを登録。 ・Executerは、スレーブ上のタスクを管理。 Batch Scheduling Data Storage Machine Learning Big Data Processing DevOps tooling Long Running Services Marathon 長期実行アプリケーションを起動するよう設計されたフレームワークの１つ initシステムの代わり Features ・Mesos コンテナ(cgroup)とDocker の両方に対応 ・Web UI ・Task (Application) の常時稼働を保証 ・サービス・ディスカバリと負荷分散 ・ヘルスチェック（TCP, HTTP, Command）
- 17. Framework 17 Slave 1 Mesos Master Quorum Framework A Scheduler Framework B Scheduler Leader Standby Standby Zoo Keeper Zoo Keeper Zoo Keeper … Offer Offer OfferOffer Native App Native App Framework AFramework AFramework A Executor Task Slave N Framework AFramework AFramework B Executor Task ・Schedulerは、マスタにタスクを登録。 ・Executerは、スレーブ上のタスクを管理。 Batch Scheduling Data Storage Machine Learning Big Data Processing DevOps tooling Long Running Services Chronos バッチアプリケーションを起動するよう設計されたフレームワークの１つ Airbnbによってcronの代わりに開発されたフレームワーク Features ・分散型でフォールトトレラントなスケジューラ ・Web UI ・依存処理の実行 ・Job履歴の閲覧 ・ExecuterとしてDockerサポート
- 18. 3. Mesosphere DCOS - Ecosystem for Apache Mesos - 18
- 20. Mesosphere DCOS Architecture 20 Spark MPI Hadoop Mesos SDK Marathon (init) Chronos (cron) App Long RunningNative Batch ETL Backup Mesosphere DCOS Services & Applications Easily deploy and run datacenter- wide app services such as Docker, Cassandra, and Spark pooled on a single platform DC/OS Powered by Apache Mesos Runtime, tools and best practices built- in to simplify operations and deliver a production self-healing infrastructure Run Anywhere Bare-metal, virtual, cloud or hybrid - DC/OS runs on it all - only requirement is a modern Linux distro; Windows support coming soon
- 22. Universe 22
- 25. Appendix 25
- 26. Slave 1 Apache Mesos Resource Offering 26 Mesos Master Quorum Framework A Scheduler Framework B Scheduler Leader Standby Standby Zoo Keeper Zoo Keeper Zoo Keeper … Offer Offer OfferOffer Native App Native App Framework AFramework AFramework A Executor Task Slave N Framework AFramework AFramework B Executor Task (1) Mesos Slave がリソース空き状況をMesos Materに伝 える。 (2) Mesos Masterはそのリソース空き状況をFramework に対して伝える。 (3) FrameworkのSchedulerはMesos Materに対して Mesos Slaveの上で動かすべきタスクの必要リソースを伝 える。 (4) Mesos Masterはリソースが空いているMesos Slave に対して、Taskの実行を伝える。