SUSE Telco Cloud 3.6 ドキュメント #
SUSE Telco Cloud ドキュメントへようこそ。高レベルのアーキテクチャの概要、クイックスタート、検証済みの設計、コンポーネントの使用方法に関するガイダンス、サードパーティの統合、およびエッジコンピューティングインフラストラクチャとワークロードの管理に関するベスト プラクティスをご覧いただけます。
1 SUSE Telco Cloudとは #
SUSE Telco Cloud は、通信事業者や通信ネットワークベンダーがネットワークの近代化を革新し、加速させることを可能にする、通信向けに最適化されたコンピューティングプラットフォームです。
SUSE Telco Cloud は、CNFをホストするための完全な通信事業者向けクラウドネイティブスタックであり、すべての通信ドメインをカバーしています。パケットコア、RAN、OSS、およびBSS。
通信事業者規模での複雑なエッジスタック構成のゼロタッチ展開とライフサイクル管理を自動化します。
通信事業者グレードのハードウェア上で、通信事業者固有の構成とワークロードを使用して、継続的に品質を保証します。
エッジ向けに専用設計されたコンポーネントで構成されているため、フットプリントが小さく、ワットあたりのパフォーマンスが高くなっています。
ベンダーニュートラルなAPIと100%オープンソースを備えた柔軟なプラットフォーム戦略を維持しています。
2 設計思想 #
このソリューションは、顧客の要件や期待が大きく異なるため、「万能な」エッジプラットフォームは存在しないという考えに基づいて設計されています。エッジデプロイメントでは、大規模なスケーラビリティ、制限されたネットワーク可用性、物理的なスペースの制約、新たなセキュリティの脅威と攻撃ベクトル、ハードウェアアーキテクチャとシステムリソースの多様性、レガシーインフラストラクチャおよびアプリケーションのデプロイメントとインターフェース接続の要件、そして長寿命の顧客ソリューションなど、最も困難な課題のいくつかを解決し、継続的に進化させることが求められます。これらの課題の多くは、データセンター内やパブリッククラウド内でのインフラストラクチャやアプリケーションのデプロイメントといった従来の考え方とは異なるため、設計をより詳細に検討し、一般的な前提の多くを見直す必要があります。
例えば、私たちはミニマリズム、モジュール性、運用の容易さに価値を見出しています。システムが複雑であればあるほど故障しやすくなるため、エッジ環境ではミニマリズムが重要です。数百から数十万もの拠点に目を向けると、複雑なシステムは複雑な方法で故障します。当社のソリューションにおけるモジュール性により、ユーザーの選択肢が広がり、デプロイされたプラットフォームにおける不要な複雑さが排除されます。また、これらと運用の容易さとのバランスを取る必要もあります。人間はプロセスを何千回も繰り返す際にミスを犯す可能性があるため、プラットフォームは潜在的なミスを確実に復旧できるようにし、現場の技術者による訪問の必要性を排除すると同時に、一貫性と標準化にも努めるべきです。
3 高度なアーキテクチャ #
SUSE Telco Cloudの高レベルシステムアーキテクチャは、「管理」クラスターと「ダウンストリーム」クラスターという2つの主要なカテゴリに分類されます。管理クラスターは、1つまたは複数のダウンストリームクラスターのリモート管理を担当します。ただし、エッジサイトに外部接続がなく、独立して動作する必要がある状況など、特定の状況下ではダウンストリームクラスターがリモート管理なしで動作する必要があることも認識されています。SUSE Telco Cloudにおいて、管理クラスターとダウンストリームクラスターの両方の運用に使用される技術コンポーネントは大部分が共通していますが、システム仕様と、その上で実行されるアプリケーションの両面で異なる可能性が高いです。つまり、管理クラスターはシステム管理とライフサイクル運用を可能にするアプリケーションを実行し、ダウンストリームクラスターはユーザーアプリケーションを提供するという要件を満たします。
3.1 SUSE Telco Cloudで使用されるコンポーネント #
SUSE Telco Cloudは、既存のSUSEおよびRancherコンポーネントと、エッジコンピューティングで求められる制約や複雑さに対処するためにEdgeチームが構築した追加機能およびコンポーネントで構成されています。管理クラスターとダウンストリームクラスターの両方で使用されるコンポーネントについて、簡略化された高レベルのアーキテクチャ図とともに以下に説明します。なお、これは網羅的なリストではありません。
3.1.1 管理クラスタ #
管理:これは、接続されたダウンストリームクラスターのプロビジョニングとライフサイクルを管理するために使用される、SUSE Telco Cloudの中央集権的な部分です。管理クラスターには、通常、以下のコンポーネントが含まれます。
Rancher Prime (第6章 「Rancher」)によるマルチクラスター管理。ダウンストリームクラスターのオンボーディングと、インフラストラクチャおよびアプリケーションの継続的なライフサイクル管理のための共通ダッシュボードを実現します。また、包括的なテナント分離と`IDP`(IDプロバイダー)統合、サードパーティ製統合および拡張機能の広範なマーケットプレイス、ベンダーニュートラルなAPIも提供します。
SUSE Multi-Linux ManagerによるLinuxシステム管理。ダウンストリームクラスター上で実行される基盤となるLinuxオペレーティングシステム(*SUSE Linux Micro (第10章 「SUSE Linux Micro」))の自動化されたLinuxのパッチおよび設定管理を実現します。このコンポーネントはコンテナ化されていますが、現時点では他の管理コンポーネントとは別のシステム上で実行する必要があるため、上記の図では「Linux管理」とラベル付けされています。
特定のSUSE Telco Cloudリリースへの管理クラスターコンポーネントのアップグレードを処理する専用のライフサイクル管理 (第21章 「Upgrade Controller」)コントローラー。
Metal3 (第11章 「Metal3」)、MetalLB (第17章 「MetalLB」)、および`CAPI`(Cluster API)インフラストラクチャプロバイダーによる、オプションのフルベアメタルライフサイクルおよび管理サポート。リモート管理機能を持つベアメタルシステムの完全なエンドツーエンドのプロビジョニングを実現します。
ダウンストリームクラスターおよびその上で実行されるアプリケーションのプロビジョニングとライフサイクルを管理するための、Fleet (第9章 「Fleet」)と呼ばれるオプションのGitOpsエンジン。
管理クラスター自体を支える基盤として、ベースオペレーティングシステムにはSUSE Linux Micro (第10章 「SUSE Linux Micro」)が、管理クラスターアプリケーションをサポートするKubernetesディストリビューションにはRKE2 (第14章 「RKE2」)が採用されています。
3.1.2 ダウンストリームクラスタ #
ダウンストリーム:これはSUSE Telco Cloudの分散部分であり、エッジでユーザーワークロードを実行するために使用されます。つまり、エッジロケーション自体で実行されているソフトウェアであり、通常は以下のコンポーネントで構成されています。
RKE2は、政府機関や規制の厳しい業界での使用向けに最適化された、強化および認定済みのKubernetesディストリビューションです。
SUSE Security (第16章 「SUSE Security」)により、イメージの脆弱性スキャン、ディープパケットインスペクション、リアルタイムの脅威および脆弱性保護などのセキュリティ機能が有効になります。
SUSE Storage (第15章 「SUSE Storage」)を使用したソフトウェアブロックストレージにより、軽量で永続的、回復力があり、スケーラブルなブロックストレージが可能になります。
SUSE Linux Micro (第10章 「SUSE Linux Micro」)を使用した、軽量でコンテナに最適化された強化済みLinuxオペレーティングシステムであり、エッジでコンテナや仮想マシンを実行するためのイミュータブル(不変)で回復力の高いOSを提供します。SUSE Linux MicroはAArch64アーキテクチャとAMD64/Intel 64アーキテクチャの両方で利用可能であり、遅延に敏感なアプリケーション(通信業界のユースケースなど)向けに`Real-Time Kernel`もサポートしています。
接続されたクラスター(つまり、管理クラスターへの接続性を持つクラスター)の場合、2つのエージェントがデプロイされます。Rancher Primeへの接続を管理するためのRancher System Agentと、Linuxソフトウェアアップデートを適用するためにSUSE Multi-Linux Managerから指示を受けるためのvenv-salt-minionです。切断されたクラスターの管理には、これらのエージェントは不要です。
3.2 [Connectivity (接続] #
上の図は、*接続された*ダウンストリームクラスターと、それらが管理クラスターに接続される仕組みの概要を示しています。管理クラスターは、ダウンストリームクラスターとターゲット管理クラスター間のネットワーク接続状況に応じて、オンプレミスおよびクラウドの両方の環境において、さまざまな基盤インフラストラクチャプラットフォーム上にデプロイできます。これが機能するための唯一の要件は、ダウンストリームクラスターノードと管理インフラストラクチャを接続するネットワーク経由で、APIおよびコールバックURLにアクセスできることです。
この接続が確立されるメカニズムは、ダウンストリームクラスターのデプロイメカニズムとは異なる点に留意することが重要です。これについては次のセクションで詳しく説明しますが、基本的な理解として、接続されたダウンストリームクラスターを「管理対象」クラスターとして確立するための主なメカニズムが3つあります。
ダウンストリームクラスターは、最初は「切断された」状態でデプロイされ(例:Edge Image Builder (第12章 「Edge Image Builder」)を使用)、接続が可能になった時点で管理クラスターにインポートされます。
ダウンストリームクラスターは、ビルトインのオンボーディングメカニズムを使用するように構成されます。 そして、初回起動時に自動的に管理クラスターに登録されるため、クラスター構成のレイトバインディングが可能になります。
ダウンストリームクラスターはベアメタル管理機能(CAPI + Metal3)でプロビジョニングされており、クラスターがデプロイおよび構成されると(Rancher Turtlesオペレーター経由で)、自動的に管理クラスターにインポートされます。
大規模なデプロイメントの規模に対応し、地理的に分散した環境における帯域幅やレイテンシの懸念を最適化し、停止や管理クラスターのアップグレード時の混乱を最小限に抑えるために、複数の管理クラスターを実装することが推奨されます。現在の管理クラスターのスケーラビリティ制限とシステム要件は こちらで確認できます。
4 一般的なエッジデプロイメントパターン #
さまざまな動作環境とライフサイクル要件のため、SUSE Telco Cloudが運用されている市場セグメントやユースケースに大まかに適合する、いくつかの異なるデプロイメントパターンへのサポートを実装しました。お客様のニーズに合わせてSUSE Telco Cloudプラットフォームに慣れていただけるよう、これらの各デプロイメントパターンに関するクイックスタートガイドを作成しました。現在サポートしている3つのデプロイメントパターンを以下に説明し、それぞれのクイックスタートページへのリンクを記載します。
4.1 ダイレクトネットワークプロビジョニング #
ダイレクトネットワークプロビジョニングとは、デプロイ先のハードウェアの詳細を把握しており、帯域外管理インターフェースに直接アクセスして、プロビジョニングプロセス全体を調整および自動化できる場合を指します。このシナリオでは、お客様は、エッジロケーションでの手動操作を最小限に抑えることで、ブートイメージの作成をはるかに超えて、中央の場所からエッジサイトを完全に自動化してプロビジョニングできるソリューションを期待しています。物理ハードウェアをラックに設置し、電源を入れ、必要なネットワークを接続するだけで、自動化処理が帯域外管理(Redfish APIなどを使用)を介してマシンの電源を入れ、ユーザーの介入なしにインフラストラクチャのプロビジョニング、オンボーディング、デプロイメントを処理します。これが機能するための鍵は、システムが管理者にとって既知であることです。管理者はどのハードウェアがどの場所にあるかを把握しており、デプロイメントは中央で処理されることが想定されています。
このソリューションは、ハードウェアの管理インターフェースと直接やり取りし、既知のハードウェアを扱い、ネットワークの可用性に関する制約が少ないため、最も堅牢です。機能面では、このソリューションはCluster APIとMetal3を広範囲に活用して、ベアメタルからオペレーティングシステム、Kubernetes、階層化されたアプリケーションに至るまで自動プロビジョニングを行い、デプロイメント後にSUSE Telco Cloudの他の一般的なライフサイクル管理機能と連携する機能を提供します。このソリューションのクイックスタートは第4章 「Metal3によるBMC自動デプロイメント」にあります。
4.2 イメージベースのプロビジョニング #
スタンドアロン環境、エアギャップ(された)環境、またはネットワークが制限された環境で運用する必要があるお客様向けに、SUSE Telco Cloudは、エッジでのシングルノードおよびマルチノードの高可用性Kubernetesクラスターを実現するために必要なすべてのデプロイメントアーティファクトを含む、完全にカスタマイズ可能なインストールメディアを生成できるソリューションを提供します。これには、必要なワークロードや追加のレイヤーコンポーネントが含まれ、外部へのネットワーク接続や集中管理プラットフォームの介入なしで利用可能です。ユーザーエクスペリエンスは、『phone home』ソリューションと同様に、ターゲットシステムにインストールメディアが提供される点が特徴ですが、ソリューション自体はその場で起動します。このシナリオでは、結果として得られたクラスターを Rancher に接続して継続的に管理すること(つまり、大規模な再構成や再デプロイなしで「切断」モードから「接続」モードへ移行すること)が可能ですが、分離した状態で運用を続けることもできます。どちらの場合も、ライフサイクル操作を自動化するための同じ一貫したメカニズムを適用できることに注意してください。
さらに、このソリューションを使用して、あらゆるタイプのエッジインフラストラクチャをプロビジョニングするための最も迅速かつシンプルな方法となり得るため、「ダイレクトネットワークプロビジョニング」モデルと「phone home ネットワークプロビジョニング」モデルの両方をサポートする集中インフラストラクチャをホストする管理クラスターを迅速に作成できます。このソリューションは、SUSE Telco Cloud Image Builderの機能を最大限に活用して、完全にカスタマイズされた無人インストールメディアを作成します。クイックスタートは第5章 「Edge Image Builderを使用したスタンドアロンクラスター」にあります。
5 SUSE Telco Cloud スタック検証 #
すべての SUSE Telco Cloud リリースは、緊密に統合され、徹底的に検証されたコンポーネントで構成されており、これらは1つのユニットとしてバージョン管理されています。コンポーネント間の統合をテストするだけでなく、強制的な障害シナリオ下でシステムが期待どおりに動作することを保証する継続的インテグレーションおよびスタック検証の取り組みの一環として、SUSE Telco Cloud チームはすべてのテスト実行とその結果を公開しています。結果とすべての入力パラメータは ci.edge.suse.com で確認できます。
6 コンポーネントの全リスト #
コンポーネントの全リストと、それぞれの概要説明および SUSE Telco Cloud での使用方法へのリンクを以下に示します。
Rancher (第6章 「Rancher」)
Rancher Dashboard Extensions (第7章 「Rancherダッシュボード拡張機能」)
Rancher Turtles (第8章 「Rancher Turtles」)
SUSE Multi-Linux Manager
Fleet (第9章 「Fleet」)
SUSE Linux Micro (第10章 「SUSE Linux Micro」)
Metal³ (第11章 「Metal3」)
Edge Image Builder (第12章 「Edge Image Builder」)
NetworkManager Configurator (第13章 「エッジネットワーキング」)
RKE2 (第14章 「RKE2」)
SUSE Storage (第15章 「SUSE Storage」)
SUSE Security (第16章 「SUSE Security」)
MetalLB (第17章 「MetalLB」)
KubeVirt (第19章 「エッジ仮想化」)
システムアップグレードコントローラー (第20章 「System Upgrade Controller」)
Upgrade Controller (第21章 「Upgrade Controller」)


