Clusters et types de nœuds
Apprenez comment VergeOS organise les serveurs physiques en clusters, comprenez les différents types de nœuds (contrôleur, scale-out, stockage seul, calcul seul) et comment les systèmes montent en charge.
Qu’est-ce qu’un cluster ?
Un cluster dans VergeOS est un regroupement logique de nœuds ayant les mêmes caractéristiques matérielles, formant un pool de ressources présenté comme des actifs utilisables dans l’interface utilisateur VergeOS. Les clusters permettent une gestion efficace, la mise à l’échelle et une haute disponibilité pour les charges de travail virtualisées.
Chaque système VergeOS commence avec au moins un cluster — les deux nœuds contrôleurs initiaux forment le premier cluster lors de l’installation. À partir de là, vous pouvez ajouter des nœuds au cluster existant ou créer des clusters supplémentaires avec différents rôles et profils matériels.
Pourquoi les clusters sont importants
Les clusters servent à plusieurs fins :
Isolation du calcul — le CPU, la mémoire et les charges de travail des VM sont liés à un cluster spécifique. Les VM s’exécutent uniquement sur les nœuds de leur cluster attribué (avec un basculement facultatif vers un autre cluster).
Pool de stockage partagé — les niveaux vSAN s’étendent à travers les clusters pour former un seul pool de stockage logique. Un disque de stockage sur le Cluster 1 et un disque de stockage sur le Cluster 2 peuvent tous deux contribuer au même niveau. Les nœuds de calcul uniquement accèdent à ce stockage partagé via la fabrique centrale.
Optimisation matérielle — différents clusters peuvent avoir différents profils matériels : nœuds à grande mémoire pour les bases de données, nœuds équipés de GPU pour le rendu, nœuds à forte densité NVMe pour les charges de travail intensives en stockage
Mise à l’échelle indépendante — ajoutez de la capacité de calcul à un cluster sans affecter les autres ; le stockage s’étend à l’ensemble du système
Types de clusters
VergeOS prend en charge trois types de clusters distincts qui peuvent être combinés dans un seul système :
Combiné (HCI)
Calcul + stockage
Oui — les nœuds fournissent des disques de stockage aux niveaux vSAN
Charges de travail généralistes, déploiements petits à moyens
Stockage uniquement
Stockage uniquement
Oui — les nœuds fournissent uniquement du stockage
Extension de stockage dédiée dans les architectures UCI
Calcul uniquement
Calcul uniquement
Non — démarrage uniquement ou démarrage PXE
Charges de calcul intensives (ML, rendu, analyse des données)
Exemples de déploiement courants :
Types de nœuds
Chaque serveur physique dans un système VergeOS est un nœud. Les nœuds diffèrent par la manière dont ils rejoignent le système, le rôle qu’ils jouent et le cluster auquel ils appartiennent. VergeOS définit quatre types de nœuds :
Nœuds contrôleurs
Chaque système VergeOS commence avec au moins deux nœuds contrôleurs. Un troisième nœud contrôleur est requis pour la redondance N+2. Ils sont spéciaux parce que :
Nœud 1 crée un tout nouveau système VergeOS. Il initialise le vSAN, crée le premier cluster et exécute la configuration post-installation (configuration réseau, création de cluster pour d’autres types de nœuds, etc.)
Nœud 2 rejoint le système créé par le Nœud 1 en tant que deuxième contrôleur, fournissant une redondance pour toutes les fonctions de gestion du système (N+1)
Nœud 3 (facultatif) — un troisième nœud contrôleur peut être ajouté pour une redondance N+2, permettant au système de tolérer deux pannes de nœud simultanées
Les nœuds contrôleurs appartiennent toujours au Cluster 1. Dans une topologie HCI, ils fournissent à la fois le calcul et le stockage. Dans une topologie hybride, ils fournissent généralement uniquement le stockage et la gestion — aucune VM de production — tandis qu’un cluster de calcul séparé gère toutes les charges de travail. Dans une topologie UCI complète, ils gèrent le système mais délèguent le stockage et le calcul à des clusters dédiés.
Le premier cluster doit inclure au moins deux nœuds avec du stockage de niveau 0 (disques de métadonnées) — c’est une exigence impérative, car le niveau 0 contient l’index du système de fichiers vSAN et doit être redondant.
Nœuds de scale-out
Les nœuds de scale-out étendent un cluster HCI existant en ajoutant davantage de capacité de calcul et de stockage. Caractéristiques principales :
Matériel identique à celui des nœuds contrôleurs du cluster qu’ils rejoignent (même génération de CPU, disposition de stockage similaire, configuration NIC correspondante)
Installez via USB et sélectionnez le type de nœud Scale-Out. L’installateur détecte automatiquement la fabrique centrale, puis l’opérateur s’authentifie avec des identifiants administrateur. Si plusieurs clusters existent, l’opérateur sélectionne également le cluster cible et un nœud de référence pour comparer le matériel
Les disques rejoignent automatiquement les niveaux vSAN existants
Fournissent à la fois du calcul (exécuter des VM) et du stockage (participation à vSAN)
Les nœuds de scale-out sont la manière la plus simple de faire croître un déploiement HCI — ajoutez un nœud et la capacité de calcul et de stockage du cluster augmente proportionnellement.
Nœuds de stockage uniquement
Les nœuds de stockage uniquement sont dédiés exclusivement à l’extension de la capacité vSAN. Ils :
Fournissent des disques aux niveaux vSAN mais ne pas exécutent des charges de travail VM
Appartiennent à un cluster de stockage uniquement (par ex., Cluster 2)
Nécessitent de créer le cluster de stockage dans l’interface VergeOS avant d’ajouter le premier nœud de stockage
Sont utilisés dans les architectures UCI où le stockage et le calcul évoluent indépendamment
Nœuds de calcul uniquement
Les nœuds de calcul uniquement fournissent de la puissance de traitement sans participer au stockage vSAN. Ils :
Exécutent des charges de travail VM mais n’ont aucun stockage vSAN local (disque de démarrage uniquement ou démarrage PXE)
Appartiennent à un cluster de calcul uniquement (par ex., Cluster 3)
Nécessitent de créer le cluster de calcul dans l’interface VergeOS avant d’ajouter le premier nœud de calcul
Accèdent au stockage via la fabrique centrale depuis les nœuds des clusters HCI ou de stockage uniquement
Les nœuds de calcul uniquement sont idéaux pour les charges de travail qui nécessitent une forte densité CPU/RAM/GPU sans croissance proportionnelle du stockage — apprentissage automatique, rendu, analyse de données ou VDI.
Résumé des types de nœuds
Contrôleur (Nœud 1)
Crée un nouveau système
Cluster 1
Oui (niveau 0 + niveaux de charge de travail)
Oui (HCI) ou Non (UCI)
Création d’un nouveau système
Contrôleur (Nœud 2)
Rejoint en tant que contrôleur redondant
Cluster 1
Oui (niveau 0 + niveaux de charge de travail)
Oui (HCI) ou Non (UCI)
Rejoint le Cluster 1
Scale-out
Ajoute de la capacité HCI
Cluster 1
Oui (niveaux de charge de travail)
Oui
Détection automatique sur la fabrique centrale
Stockage uniquement
Extension de stockage dédiée
Cluster 2+
Oui (niveaux de charge de travail)
Non
Rejoint le cluster de stockage désigné
Calcul uniquement
Extension de calcul dédiée
Cluster 2+
Non (démarrage uniquement / PXE)
Oui
Rejoint le cluster de calcul désigné
Contrôleur
Hôte ESXi + services vCenter (pas d’appliance séparée)
Premier nœud dans un cluster ; les contrôleurs VergeOS s’exécutent sur du bare metal, pas dans un CVM
Scale-out
Hôte ESXi supplémentaire rejoignant un cluster vSAN
Nœud supplémentaire rejoignant un cluster Nutanix
Stockage uniquement
Aucun équivalent natif (le témoin vSAN est le plus proche)
Aucun équivalent — chaque nœud Nutanix exécute un CVM et participe au calcul
Calcul uniquement
Hôte ESXi sans vSAN local, montant un stockage externe (ici, vSAN via la fabrique centrale)
Aucun équivalent direct
Comment les nœuds rejoignent un système
Le processus de jonction des nœuds suit une séquence stricte pour éviter les conditions de concurrence :
Règles clés pour la jonction des nœuds :
Le Nœud 1 doit terminer l’installation avant que le Nœud 2 puisse rejoindre — le Nœud 2 a besoin d’un système existant auquel se connecter
Les nœuds rejoignent séquentiellement au sein d’un cluster — Nœud 3 après Nœud 2, Nœud 4 après Nœud 3, etc. — pour éviter les conditions de concurrence lors des changements d’appartenance au cluster
Les clusters de stockage doivent exister avant que les nœuds de stockage puissent rejoindre — créez d’abord le cluster dans l’interface VergeOS
Les clusters de calcul doivent exister avant que les nœuds de calcul puissent rejoindre — même prérequis
Si vous déployez à la fois des clusters de stockage et de calcul, les nœuds de stockage doivent être ajoutés en premier afin que les nœuds de calcul puissent accéder immédiatement au stockage vSAN
Numérotation et nommage des clusters
Les clusters sont numérotés à partir de 1, mais le nom est libre — vous pouvez appeler un cluster comme vous le souhaitez et le renommer à tout moment dans l’interface VergeOS. Les noms ci-dessous ne sont que des conventions courantes, pas des valeurs obligatoires :
Cluster 1
HCI (contrôleurs + scale-out facultatif)
"HCI", "Par défaut" ou "Contrôleurs"
Cluster 2
Stockage uniquement (si UCI) ou calcul uniquement (si hybride)
"Stockage" ou "Calcul"
Cluster 3
Calcul uniquement (dans une UCI complète avec 3 clusters)
"Calcul"
Dans un déploiement UCI complet avec 3 clusters :
Cluster 1: Contrôleurs (gestion du système, métadonnées de niveau 0)
Cluster 2: Nœuds de stockage (tout le stockage des charges de travail vSAN)
Cluster 3: Nœuds de calcul (exécution de toutes les VM)
Exigences minimales et haute disponibilité
Nombre minimal de nœuds par système
2 (une paire de contrôleurs)
Nombre minimal de nœuds par cluster
2 (pour la redondance pendant la maintenance ou en cas de panne)
Nœuds contrôleurs
Minimum 2 par système (N+1 par défaut) ; 3 requis pour une redondance N+2 — doivent disposer d’un stockage de niveau 0 pour les métadonnées vSAN
Comportement HA
Si un nœud tombe en panne, ses charges de travail migrent vers le ou les nœuds survivants du même cluster
Mode de maintenance
Les nœuds peuvent être placés en mode de maintenance ; les charges de travail sont migrées à chaud vers d’autres nœuds du cluster avant le début de la maintenance
Mise à l’échelle
Les systèmes VergeOS passent d’un cluster HCI minimal à 2 nœuds à des déploiements multi-clusters. Tous les nœuds doivent partager la même fabrique de commutation avec zéro saut de commutateur entre eux (objectif de latence inférieur à 0,05 ms). Un seul rack est la manière la plus simple de respecter cette exigence. Les déploiements multi-racks sont possibles, mais chaque fabrique centrale doit toujours se terminer sur un seul commutateur — faites revenir des câbles plus longs vers la même paire de commutateurs de fabrique plutôt que d’étendre la fabrique sur plusieurs commutateurs (MLAG/stacking est destiné au réseau externe, pas à la fabrique centrale). La stratégie de mise à l’échelle dépend de votre architecture :
Mise à l’échelle HCI (simple)
Ajoutez des nœuds de scale-out au Cluster 1. Chaque nœud ajoute proportionnellement du calcul et du stockage.
Idéal pour: croissance équilibrée où les besoins en calcul et en stockage augmentent ensemble.
Mise à l’échelle UCI (indépendante)
Ajoutez des nœuds à des clusters spécifiques selon la ressource qui constitue le goulot d’étranglement :
Besoin de plus de stockage ? Ajoutez des nœuds au cluster de stockage
Besoin de plus de calcul ? Ajoutez des nœuds au cluster de calcul
Besoin de plus des deux ? Ajoutez indépendamment aux deux clusters
Idéal pour: charges de travail aux besoins en ressources déséquilibrés (par ex., stockage important avec peu de calcul, ou calcul à forte densité GPU avec un stockage modeste).
Bonnes pratiques pour la mise à l’échelle
Cohérence matérielle au sein des clusters — utilisez les mêmes spécifications matérielles pour tous les nœuds d’un cluster. Mélanger du matériel différent au sein d’un cluster peut entraîner des problèmes de performance et de fiabilité.
Prévoyez une redondance N+1 — dimensionnez chaque cluster de sorte qu’en cas de perte d’un nœud, la capacité restante soit encore suffisante pour toutes les charges de travail
Surveillez avant de mettre à l’échelle — utilisez les métriques du tableau de bord VergeOS (utilisation CPU, utilisation RAM, capacité vSAN) pour identifier la ressource à étendre
Mettez à l’échelle sans interruption — de nouveaux nœuds peuvent être ajoutés à un système en cours d’exécution sans interrompre les charges de travail existantes
Exemples de topologies de déploiement
Topologies courantes correspondant à des modèles de déploiement réels :
HCI à 2 nœuds
2 contrôleurs
1 (HCI)
Petits sites, edge, PoC, évaluation de base
HCI + Scale-out
2 contrôleurs + N scale-out
1 (HCI)
Déploiements HCI en croissance nécessitant une mise à l’échelle équilibrée
Hybride (2 clusters)
2 contrôleurs + N calcul
2 (Stockage + Calcul)
Charges de travail à forte intensité de calcul avec un stockage modeste
UCI (3 clusters)
2 contrôleurs + N stockage + M calcul
3 (Contrôleur + Stockage + Calcul)
Mise à l’échelle indépendante du calcul et du stockage
UCI + GPU (4 clusters)
2 contrôleurs + N stockage + M calcul + G GPU
4 (Contrôleur + Stockage + Calcul + GPU)
IA/ML, rendu, ou VDI avec des nœuds GPU dédiés
Points clés
Cluster
Groupement logique de nœuds ayant le même matériel, formant un pool de ressources
Trois types de clusters
HCI (calcul + stockage), stockage seul, calcul seul — combinables au sein d’un même système
Quatre types de nœuds
Contrôleur, montée en charge, stockage seul, calcul seul — chacun avec un rôle et une méthode d’intégration spécifiques
Minimum 2 nœuds
Par cluster pour la redondance ; les contrôleurs nécessitent un stockage de niveau 0
Intégration séquentielle
Les nœuds rejoignent le cluster un par un afin d’éviter les conditions de concurrence
Cohérence matérielle
Tous les nœuds d’un cluster doivent avoir des spécifications matérielles identiques
Mise à l’échelle indépendante
L’architecture UCI permet d’ajouter indépendamment des capacités de calcul ou de stockage
Mise à l’échelle
Les systèmes passent d’un HCI à 2 nœuds à des déploiements multi-clusters au sein d’un seul plan de commutation
Étapes suivantes
Vous comprenez maintenant comment VergeOS organise les nœuds en clusters et comment différents types de nœuds remplissent différents rôles. Dans le laboratoire pratique, vous explorerez ces concepts à l’aide du playground Terraform : Lab : exploration de l’architecture →
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