SUSE Edge 3.6 Documentação #

SUSE Edge é uma solução de ponta a ponta criada especificamente, fortemente integrada e abrangentemente validada para enfrentar os desafios únicos da implantação de infraestrutura e aplicativos nativos de nuvem em ambientes de computação distribuída. Seu foco principal é fornecer uma plataforma opinativa, porém altamente flexível, altamente escalável e segura que abrange a criação da imagem de implantação inicial, provisionamento e integração de nós, implantação de aplicativos, observabilidade e operações completas de ciclo de vida. A plataforma foi criada desde o início com o melhor software de código aberto, consistente com nossa história de mais de 30 anos na entrega de plataformas SUSE Linux seguras, estáveis e certificadas, e nossa experiência no fornecimento de gerenciamento de Kubernetes altamente escalável e rico em recursos com nosso portfólio Rancher. SUSE Edge baseia-se nessas capacidades para oferecer funcionalidades que podem atender a um grande número de segmentos de mercado, incluindo varejo, médico, transporte, logística, telecomunicações, manufatura inteligente e IoT industrial.

A solução foi projetada com a noção de que não existe uma plataforma de computação distribuída de "tamanho único" devido aos requisitos e expectativas amplamente variados dos clientes. As implantações de computação distribuída nos levam a resolver, e evoluir continuamente, alguns dos problemas mais desafiadores, incluindo escalabilidade massiva, disponibilidade de rede restrita, restrições de espaço físico, novas ameaças de segurança e vetores de ataque, variações na arquitetura de hardware e recursos do sistema, a necessidade de implantar e interagir com infraestrutura e aplicativos legados, e soluções de clientes que possuem vida útil estendida. Como muitos desses desafios são diferentes das formas tradicionais de pensar, por exemplo, a implantação de infraestrutura e aplicações em data centers ou na nuvem pública, precisamos analisar o design com muito mais detalhes granulares e repensar muitas suposições comuns.

Por exemplo, encontramos valor no minimalismo, na modularidade e na facilidade de operações. O minimalismo é importante para ambientes de computação distribuída, já que quanto mais complexo um sistema é, maior a probabilidade de falha. Ao observar centenas de locais, até centenas de milhares, sistemas complexos falharão de maneiras complexas. A modularidade em nossa solução permite mais escolha do usuário, ao mesmo tempo em que remove a complexidade desnecessária na plataforma implantada. Também precisamos equilibrar isso com a facilidade de operações. Os humanos podem cometer erros ao repetir um processo milhares de vezes, portanto, a plataforma deve garantir que quaisquer erros potenciais sejam recuperáveis, eliminando a necessidade de visitas de técnicos ao local, mas também se esforçar pela consistência e padronização.

A arquitetura de alto nível do sistema do SUSE Edge é dividida em duas categorias principais, a saber, clusters de "gerenciamento" e "downstream". O cluster de gerenciamento é responsável pelo gerenciamento remoto de um ou mais clusters downstream, embora seja reconhecido que, em certas circunstâncias, os clusters downstream precisam operar sem gerenciamento remoto, por exemplo, em situações em que um local de borda não tem conectividade externa e precisa operar de forma independente. No SUSE Edge, os componentes técnicos utilizados para a operação dos clusters de gerenciamento e downstream são amplamente comuns, embora provavelmente se diferenciem tanto nas especificações do sistema quanto nas aplicações que residem sobre eles; ou seja, o cluster de gerenciamento executa aplicações que permitem o gerenciamento de sistemas e operações do ciclo de vida, enquanto os clusters downstream atendem aos requisitos para servir aplicações de usuário.

3.1 Componentes usados no SUSE Edge #

 

O SUSE Edge é composto por componentes existentes da SUSE e do Rancher, juntamente com recursos e componentes adicionais criados pela equipe de computação distribuída para nos permitir abordar as restrições e complexidades necessárias na computação distribuída. Os componentes usados tanto no cluster de gerenciamento quanto nos clusters downstream são explicados abaixo, com um diagrama de arquitetura de alto nível simplificado, observando que esta não é uma lista exaustiva:

3.1.1 Cluster de gerenciamento #

 

• Gerenciamento: Esta é a parte centralizada do SUSE Edge que é usada para gerenciar o provisionamento e o ciclo de vida dos clusters downstream conectados. O cluster de gerenciamento normalmente inclui os seguintes componentes:

  • Gerenciamento de múltiplos clusters com Rancher Prime (Chapter 4, Rancher), permitindo um painel comum para integração de clusters downstream e gerenciamento contínuo do ciclo de vida de VMs de infraestrutura e aplicações, também fornecendo isolamento abrangente de locatários e integrações de IDP (Provedor de Identidade), um grande marketplace de integrações e extensões de terceiros e uma API neutra em relação ao fornecedor.

  • Gerenciamento de sistemas Linux com SUSE Multi-Linux Manager, permitindo o gerenciamento automatizado de patches e configurações do sistema operacional Linux subjacente (*SUSE Linux Micro (Chapter 7, SUSE Linux Micro)) que é executado nos clusters downstream. Observe que, embora este componente seja conteinerizado, ele atualmente precisa ser executado em um sistema separado do restante dos componentes de gerenciamento, sendo, portanto, rotulado como "Gerenciamento de Linux" no diagrama acima.

  • Um controlador dedicado de Gerenciamento de Ciclo de Vida (Chapter 19, Upgrade Controller) que lida com fazer upgrade dos componentes do cluster de gerenciamento para uma determinada versão SUSE Edge.

  • Integração de sistema remoto ao Rancher Prime com Elemental (Chapter 10, Elemental), permitindo a vinculação tardia de nós de borda conectados aos clusters Kubernetes desejados e a implantação de aplicativos, por exemplo, via GitOps.

  • Um mecanismo GitOps opcional chamado Fleet (Chapter 6, Fleet) para gerenciar o provisionamento e o ciclo de vida de clusters downstream e as aplicações que residem neles.

  • A base do cluster de gerenciamento em si é o SUSE Linux Micro (Chapter 7, SUSE Linux Micro) como sistema operacional base e o RKE2 (Chapter 12, RKE2) como a distribuição Kubernetes que suporta as aplicações do cluster de gerenciamento.

3.1.2 Clusters downstream #

 

• Downstream: Esta é a parte distribuída do SUSE Edge que é usada para executar as cargas de trabalho dos usuários na computação distribuída, ou seja, o software que é executado no próprio local de computação distribuída, e é tipicamente composto pelos seguintes componentes:

  • Uma escolha de distribuições Kubernetes, com distribuições seguras e leves como K3s (Chapter 11, K3s) e RKE2 (Chapter 12, RKE2) (RKE2 é reforçado, certificado e otimizado para uso em governo e setores regulamentados).

  • SUSE Security (Chapter 14, SUSE Security) para habilitar recursos de segurança como verificação de vulnerabilidade de imagem, inspeção profunda de pacotes e proteção contra ameaças e vulnerabilidades em tempo real.

  • Armazenamento em blocos de software com SUSE Storage (Chapter 13, SUSE Storage) para habilitar armazenamento em blocos persistente, resiliente e escalável de forma leve.

  • Um sistema operacional Linux leve, otimizado para contêineres e reforçado com SUSE Linux Micro (Chapter 7, SUSE Linux Micro), fornecendo um SO imutável e altamente resiliente para executar contêineres e máquinas virtuais na borda. O SUSE Linux Micro está disponível para arquiteturas AArch64 e AMD64/Intel 64, e também oferece suporte a Real-Time Kernel para aplicações sensíveis à latência (por exemplo, casos de uso de telecomunicações).

  • Para clusters conectados (ou seja, aqueles que possuem conectividade com o cluster de gerenciamento), dois agentes são implantados, nomeadamente o Rancher System Agent para gerenciar a conectividade com o Rancher Prime, e o venv-salt-minion para receber instruções do SUSE Multi-Linux Manager para aplicar atualizações de software Linux. Esses agentes não são necessários para o gerenciamento de clusters desconectados.

3.2 Conectividade #

 

A imagem acima fornece uma visão geral arquitetônica de alto nível para clusters downstream conectados e sua conexão ao cluster de gerenciamento. O cluster de gerenciamento pode ser implantado em uma ampla variedade de plataformas de infraestrutura subjacentes, tanto em capacidades no local quanto em nuvem, dependendo da disponibilidade de rede entre os clusters downstream e o cluster de gerenciamento de destino. O único requisito para que isso funcione é que a API e as URLs de retorno sejam acessíveis pela rede que conecta os nós do cluster downstream à infraestrutura de gerenciamento.

É importante reconhecer que existem mecanismos distintos nos quais essa conectividade é estabelecida em relação ao mecanismo de implantação do cluster downstream. Os detalhes disso são explicados com muito mais profundidade na próxima seção, mas para estabelecer uma compreensão básica, existem três mecanismos principais para que clusters downstream conectados sejam estabelecidos como um cluster "gerenciado":

1. Os clusters downstream são implantados em uma capacidade "desconectada" no início (por exemplo, via Edge Image Builder (Chapter 8, Edge Image Builder)) e, em seguida, são importados para o cluster de gerenciamento se/quando a conectividade permitir.

2. Os clusters downstream são configurados para utilizar o mecanismo de onboarding incorporado. (por exemplo, via Elemental (Chapter 10, Elemental)), e eles se registram automaticamente no cluster de gerenciamento na primeira inicialização, permitindo a vinculação tardia da configuração do cluster.

3. Os clusters downstream foram provisionados com os recursos de gerenciamento bare metal (CAPI + Metal³) e são importados automaticamente para o cluster de gerenciamento assim que o cluster é implantado e configurado (via operador Rancher Turtles).

Note

Recomenda-se que vários clusters de gerenciamento sejam implementados para acomodar a escala de grandes implantações, otimizar as questões de largura de banda e latência em ambientes geograficamente dispersos e minimizar a interrupção no caso de uma falha ou upgrade do cluster de gerenciamento. Você pode encontrar os limites atuais de escalabilidade do cluster de gerenciamento e os requisitos do sistema aqui.

Devido ao conjunto variável de ambientes operacionais e requisitos de ciclo de vida, implementamos suporte para vários padrões de implantação distintos que se alinham vagamente aos segmentos de mercado e casos de uso em que o SUSE Edge opera. Documentamos um guia de início rápido para cada um desses padrões de implantação para ajudá-lo a se familiarizar com a plataforma SUSE Edge com base em suas necessidades. Os três padrões de implantação que suportamos hoje estão descritos abaixo, com um link para a respectiva página de início rápido.

Todas as versões do SUSE Edge compreendem componentes fortemente integrados e completamente validados que são versionados como um só. Como parte dos esforços de integração contínua e validação de pilha que não apenas testam a integração entre os componentes, mas garantem que o sistema funcione conforme o esperado em cenários de falha forçada, a equipe do SUSE Edge publica todos os testes realizados e os resultados publicamente. Os resultados, juntamente com todos os parâmetros de entrada, podem ser encontrados em ci.edge.suse.com.

A lista completa de componentes, juntamente com um link para uma descrição de alto nível de cada um e como ele é usado no SUSE Edge, pode ser encontrada abaixo: