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Labor: HCI- + Compute-Bereitstellung

Stellen Sie mit dem Terraform-Playground einen HCI-Grundlagencluster mit einem dedizierten reinen Compute-Cluster bereit, konfigurieren Sie die Workload-Platzierung und validieren Sie die unabhängige Compute-Skalierung.

Zielsetzung

Bereitstellen Sie VergeOS in einer HCI- + Dediziert-Compute-Konfiguration mit dem Terraform-Playground. Sie werden eine Topologie mit zwei Clustern bereitstellen — einen HCI-Grundlagencluster (Controller + Storage) und einen dedizierten Nur-Compute-Cluster — und dann die Workload-Platzierung über die Cluster hinweg konfigurieren, unabhängige Compute-Skalierung validieren und das Betriebsmodell mit reinen HCI-Bereitstellungen vergleichen.

Voraussetzungen

  • Alle vorherigen Module (1–9) abgeschlossen

  • Den HCI-Bereitstellungs-Lab und den UCI-Bereitstellungs-Lab abgeschlossen

  • Zugriff auf das Repository vergeos-terraform-playground (lokal geklont)

  • Terraform-CLI installiert und konfiguriert

  • Eine VergeOS-Umgebung oder ein Labor, das verschachtelte Bereitstellungen unterstützt

  • Vertrautheit mit den Terraform-Grundlagen (init, plan, apply)

Schwierigkeitsgrad

Mittelstufe — Erfordert Verständnis der VergeOS-Clusterarchitektur, des Multi-Cluster-Netzwerks und grundlegender Terraform-Nutzung

Geschätzte Zeit

1,5 Stunden

Hintergrund: HCI- + Dediziert-Compute-Architektur

Bevor Sie mit dem Lab beginnen, sehen Sie sich das Zwei-Cluster-Modell an, das HCI + Dedicated Compute definiert:

Grundprinzipien:

  • Cluster 1 (HCI) umfasst immer die Knoten 1 und 2 mit Controllern und Tier-0-Storage. Optionale Knoten 3–4 fügen Storage- und (optional) Compute-Kapazität hinzu.

  • Cluster 2 (Nur Compute) enthält Knoten, die vollständig für die Ausführung von Workloads vorgesehen sind — kein Storage-Overhead, maximale Ressourcen für VMs.

  • Das Compute-Schalter im HCI-Cluster steuert, ob HCI-Knoten neben ihren Storage-/Steuerungsfunktionen auch Workloads ausführen dürfen.

  • Alle Storage-E/A der Compute-Knoten läuft über das Kernnetzwerk zum HCI-Cluster, weshalb die Bandbreite zwischen den Clustern kritisch ist.

Schritte

Teil 1: Prüfen der HCI- + Compute-Topologie

Verstehen Sie die Konfiguration vor der Bereitstellung.

  1. Navigieren Sie im Repository des Terraform-Playgrounds zum examples/ Verzeichnis und identifizieren Sie das HCI- + Compute- .tfvars Datei (suchen Sie nach Dateien, die sich auf "hci-compute"- oder "hybrid"-Topologien beziehen)

  2. Untersuchen Sie die Variablen und identifizieren Sie:

    • Wie viele Cluster definiert sind und welche Rollen sie haben (HCI vs. nur Compute)

    • Knotenanzahl und Zuordnung pro Cluster

    • Das Compute-Schalter Einstellung auf dem HCI-Cluster — ist sie aktiviert oder deaktiviert?

    • Konfiguration der Storage-Tiers (Tier 0 für Metadaten auf Controller-Knoten, Tier 1 für Workload-Daten)

    • Netzwerkkonfiguration für die Kommunikation zwischen den Clustern

  3. Vergleichen Sie diese .tfvars Datei mit den reinen HCI-Konfigurationen aus dem vorherigen Lab. Beachten Sie die strukturellen Unterschiede:

    • Zusätzliche Clusterdefinition für Nur-Compute-Knoten

    • Zuweisung der Storage-Tiers — Nur-Compute-Knoten haben keine Storage-Tiers

    • Anforderungen an die Netzwerkbandbreite zwischen den Clustern

  4. Sehen Sie sich die Dokumentation zum Bereitstellungsszenario (docs/deployment-scenarios.md) für den Abschnitt HCI + Compute an

Teil 2: Bereitstellen der HCI- + Compute-Topologie

Stellen Sie die Umgebung mit zwei Clustern bereit.

  1. Ausführen terraform init um den Provider zu initialisieren (falls noch nicht geschehen)

  2. Ausführen terraform plan -var-file=<hci-compute>.tfvars und prüfen Sie die geplanten Ressourcen sorgfältig:

    • Überprüfen, dass zwei separate Cluster erstellt werden

    • Bestätigen, dass die Knoten-Zuordnungen der erwarteten Topologie entsprechen

    • Prüfen, dass Storage-Tiers nur HCI-Cluster-Knoten zugewiesen werden

    • Validieren, dass die Netzwerkschnittstellen für die Kommunikation zwischen den Clustern konfiguriert sind

  3. Ausführen terraform apply -var-file=<hci-compute>.tfvars um bereitzustellen

  4. Melden Sie sich in der VergeOS-UI an und überprüfen Sie die Bereitstellung:

    • Cluster: Beide Cluster erscheinen — einer mit der Bezeichnung HCI, einer mit der Bezeichnung Compute

    • Knoten: Jeder Knoten ist seinem richtigen Cluster zugewiesen

    • Storage: vSAN-Storage-Pools existieren nur im HCI-Cluster; bei Nur-Compute-Knoten wird kein Storage angezeigt

    • Netzwerk: Das Kernnetzwerk verbindet beide Cluster; die Konnektivität zwischen den Clustern ist hergestellt

    • Controller: Controller-VMs laufen auf den Knoten 1 und 2 im HCI-Cluster

Teil 3: Workload-Platzierung konfigurieren

Üben Sie die Platzierung von Workloads über die Topologie mit zwei Clustern hinweg.

  1. Erstellen Sie eine VM auf dem Nur-Compute-Cluster:

    • Erstellen Sie in der VergeOS-UI eine neue VM und wählen Sie für die Platzierung den Nur-Compute-Cluster aus

    • Weisen Sie CPU- und Arbeitsspeicherressourcen zu

    • Hängen Sie eine virtuelle Festplatte an — beachten Sie, dass der Storage aus dem vSAN des HCI-Clusters bereitgestellt wird, obwohl die VM auf einem Nur-Compute-Knoten ausgeführt wird

    • Starten Sie die VM und überprüfen Sie, ob sie erfolgreich startet

  2. Erstellen Sie eine VM im HCI-Cluster (falls Compute aktiviert ist):

    • Erstellen Sie eine zweite VM und platzieren Sie sie diesmal im HCI-Cluster

    • Vergleichen Sie die Ressourcenverfügbarkeit zwischen den beiden Clustern

    • Beachten Sie den Unterschied: HCI-Knoten teilen sich Ressourcen zwischen Storage/Steuerung und Compute, während Nur-Compute-Knoten alle Ressourcen Workloads widmen

  3. Verschieben Sie eine VM in einen anderen Cluster:

    • Wählen Sie eine VM, die auf dem Nur-Compute-Cluster läuft, und fahren Sie sie herunter (die Cluster-Zuordnung kann während des Betriebs der VM nicht geändert werden)

    • Bearbeiten Sie die VM und ändern Sie das Cluster Feld in den HCI-Cluster und schalten Sie die VM dann wieder ein

    • Wiederholen Sie dies bei Bedarf in die andere Richtung (HCI → Nur Compute)

    • Dokumentieren Sie die Einschränkungen: Eine clusterübergreifende Verschiebung erfordert, dass die VM gestoppt ist, und ist nicht zustandserhaltend — die VM wird heruntergefahren und im Zielcluster neu gestartet

    • Vergleichen Sie dies mit der in der UI verfügbaren Migrieren Aktion, die nur innerhalb eines Clusters möglich ist (sie wählt ein Ziel Knoten innerhalb des aktuellen Clusters der VM) und live ohne Herunterfahren der VM ausgeführt werden kann

  4. Überwachen Sie die I/O zwischen den Clustern:

    • Öffnen Sie das VergeOS-Dashboard und navigieren Sie zur Netzwerküberwachung

    • Beobachten Sie den Storage-I/O-Verkehr, der von den Nur-Compute-Knoten zum HCI-Cluster fließt

    • Beachten Sie die Bandbreitennutzung im Kernnetzwerk — deshalb ist die Planung der Bandbreite zwischen den Clustern so wichtig

Teil 4: Unabhängige Compute-Skalierung validieren

Demonstrieren Sie den Skalierungsvorteil des HCI- + Compute-Modells.

  1. Kapazität des Nur-Compute-Clusters prüfen:

    • Prüfen Sie in der VergeOS-UI die gesamte auf dem Nur-Compute-Cluster verfügbare CPU- und Arbeitsspeicherkapazität

    • Vergleichen Sie dies mit den verfügbaren Compute-Ressourcen des HCI-Clusters (nach Storage-/Steuerungs-Overhead)

    • Dokumentieren Sie den Unterschied in der effektiven Compute-Kapazität

  2. Simulieren Sie ein Scale-out-Szenario:

    • Überprüfen Sie das .tfvars Datei und identifizieren Sie, wie zusätzliche Nur-Compute-Knoten hinzugefügt werden

    • Ändern Sie die Knotenzahl für den Nur-Compute-Cluster (z. B. 1–2 weitere Knoten hinzufügen)

    • Ausführen terraform plan um die Änderung vorzuschauen — beachten Sie, dass nur Compute-Knoten hinzugefügt werden; Storage bleibt unverändert

    • Wenden Sie die Änderung an und überprüfen Sie, dass die neuen Knoten dem Nur-Compute-Cluster beitreten

    • Bestätigen Sie, dass der HCI-Cluster vollständig unverändert bleibt — kein Rebalancing, keine Storage-Unterbrechung

  3. Skalierungsmodelle vergleichen:

    Skalierungsaktion
    Reines HCI
    HCI + Compute

    Compute-Kapazität hinzufügen

    Vollständigen HCI-Knoten hinzufügen (mit Storage)

    Leichten Nur-Compute-Knoten hinzufügen

    Storage-Kapazität hinzufügen

    HCI-Knoten hinzufügen oder vorhandene Festplatten erweitern

    Knoten nur zum HCI-Cluster hinzufügen

    Unabhängig skalieren

    ❌ Compute und Storage gekoppelt

    ✅ Compute skaliert unabhängig

    Hardwareflexibilität

    Alle Knoten benötigen Hardware der Storage-Klasse

    Compute-Knoten für Workloads optimiert

    Betriebliche Komplexität

    Einfach — ein einzelner Cluster

    Mäßig — zwei Cluster, Netzwerkanbindung zwischen den Clustern

Teil 5: Den Compute-Schalter erkunden

Verstehen Sie die Auswirkungen der Compute-Einstellung des HCI-Clusters.

  1. Den aktuellen Zustand des Compute-Schalters prüfen:

    • Navigieren Sie in der VergeOS-UI zu den Einstellungen des HCI-Clusters

    • Ermitteln Sie, ob der Compute-Schalter derzeit aktiviert oder deaktiviert ist

    • Falls aktiviert, notieren Sie, welche Workloads (falls vorhanden) auf HCI-Knoten ausgeführt werden

  2. Verstehen Sie die beiden Modi:

    Einstellung
    Verhalten
    Am besten geeignet für

    Compute aktiviert

    HCI-Knoten führen Workloads neben Storage/Steuerung aus

    Kleinere Bereitstellungen, bei denen die Maximierung der Auslastung bevorzugt wird

    Compute deaktiviert

    HCI-Cluster nur für Storage und Steuerung reserviert

    Leistungssensitive Umgebungen, in denen die Trennung von Storage und Compute bevorzugt wird

  3. Dokumentieren Sie Ihre Empfehlung:

    • Welche Einstellung des Compute-Schalters würden Sie auf Grundlage der aktuellen Bereitstellungsgröße empfehlen?

    • Welche Faktoren würden dazu führen, dass Sie die Einstellung ändern?

    • Hinweis: Das Ändern des Compute-Schalters kann einen Rolling Restart der Knoten im HCI-Cluster erfordern — prüfen Sie die Auswirkungen mit dem VergeOS-Support, bevor Sie diese Änderung in der Produktion vornehmen

Teil 6: Übung zur Designentscheidung

Wenden Sie an, was Sie gelernt haben, auf ein reales Szenario.

  1. Szenario: Ein Kunde betreibt derzeit einen VergeOS-HCI-Cluster mit 4 Knoten. Er muss 50 neue VMs für eine Entwicklungsumgebung hinzufügen, benötigt aber keinen zusätzlichen Storage. Die aktuelle Storage-Auslastung beträgt nur 40 %, die CPU-Auslastung liegt jedoch bei 75 %.

  2. Bewerten Sie die Optionen:

    • Option A: 2 weitere HCI-Knoten hinzufügen (HCI-Cluster mit 6 Knoten)

    • Option B: Einen Nur-Compute-Cluster mit 2 Knoten hinzufügen (4-Knoten-HCI + 2-Knoten-Compute)

    • Option C: Auf vollständige UCI-Architektur migrieren

  3. Dokumentieren Sie für jede Option:

    • Auswirkungen auf die Hardwarekosten

    • Änderung der betrieblichen Komplexität

    • Netzwerkanforderungen

    • Pfad für zukünftige Skalierbarkeit

    • Ihre Empfehlung mit Begründung

  4. Bonus: Identifizieren Sie, welches Terraform-Playground-Beispiel Option B am ehesten entspricht, und nennen Sie die .tfvars Änderungen, die erforderlich sind, um die Anforderungen des Kunden zu erfüllen

Bereinigung

Wenn Sie mit dem Lab fertig sind:

  1. Entfernen Sie alle im Lab erstellten Test-VMs

  2. Ausführen terraform destroy um die gesamte HCI- + Compute-Bereitstellung abzubauen

  3. Überprüfen Sie in der VergeOS-UI, dass alle Ressourcen bereinigt wurden

Verifizierung

Ihr HCI- + Compute-Bereitstellungs-Lab ist abgeschlossen, wenn Sie beantworten können ja allen folgenden Punkten antworten kannst:

VorherigeLabor: UCI-Bereitstellung
NächsteLabor: VMware-Migration

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