2307SCLA_LT

2023/07/24
自宅に一般の御家庭で実現可能なDiskless hypervisor基盤を構築したはなし@SCLA月例LT会

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1. 自宅に一般の御家庭で実現可能な Diskless hypervisor基盤を 構築したはなし 2023/07/24 石塚 快 (@firestarter2501) SCLA月例LT会/老害の部
2. お前は誰や！！ 石塚 快(いしづか かい) firestarter2501.dev 佐賀大物理23卒 (研究はMC-Sim開発と検証) SCLAは木村氏がジャックした 再始動時から参加(🦀の創造主)
3. ⚠注意 掲載内容は私自身の見解であり、必ずしも所属する企業や 組織の立場、戦略、意見を代表するものではありません。 (個人の見解.jp)
4. 前提: モチベーション サーバーをディスクレス化(System Volumeを外部ストレージに)すると 何がうれしい？ ➔ 専用ストレージ(NASなど)の耐障害性の恩恵を受けられる ➔ 故障時にストレージを切り替えるだけてサーバ交換ができる ➔ サーバのStateを保ったまま運用し続けることができる！
5. 前提: Linux🐧のBoot processについてざっくり復習 BIOSがBootLoader(GRUB)を読み込む ↓ GRUBがvmlinuz-*(kernel)とinitramfs-*.img(RAM disk)をRAMに読み込む ↓ kernelがinitramfsからcpioを解凍してinitrd(rootfs)をRAMにmount ↓ initrdから/sbin/init(Systemd)を実行して各種processをbootstrapする
6. Diskless boot実現への戦略 1. 外部ストレージ向けHBA(iSCSI, FC等)を付けてそこからGRUB a. お値段が張るので却下 2. PXE bootから全てRAMへ展開(いわゆるLive Boot) a. もはやStatelessなので× 3. initramfsを書き換えてiSCSIなりNFSなりをマウントさせてからboot a. GRUB用のストレージは必要 b. initramfsを書き換えたイメージが必要だがデータは外部なのでStateful 4. iPXE bootでGRUBからiSCSI initiatorを展開してそこからiSCSI boot a. DHCP, TFTP, HTTPサーバが用意できればPXEのOSS版であるiPXEを使ってソフトで完結 b. あくまでデータはiSCSI target上にあるのでStateful
7. Diskless boot実現への戦略 1. 外部ストレージ向けHBA(iSCSI, FC等)を付けてそこからGRUB a. お値段が張るので却下 2. PXE bootから全てRAMへ展開(いわゆるLive Boot) a. もはやStatelessなので× 3. initramfsを書き換えてiSCSIなりNFSなりをマウントさせてからboot a. GRUB用のストレージは必要 b. initramfsを書き換えたイメージが必要だがデータは外部なのでStateful 4. iPXE bootでGRUBからiSCSI initiatorを展開してそこからiSCSI boot a. DHCP, TFTP, HTTPサーバが用意できればPXEのOSS版であるiPXEを使ってソフトで完結 b. あくまでデータはiSCSI target上にあるのでStateful
8. iPXEを用いたiSCSI boot PXEでDHCPからアドレス割り当てを受けるついでに TFTPサーバからiPXE firmwareをChainLoadしてReboot ↓ iPXEでDHCPからアドレス割り当てを受けるついでに iPXE scriptのURLを受け取ってHTTPサーバからダウンロードして実行 ↓ iPXE scriptでiSCSIをマウントさせてからGRUBをつかませてboot
9. もっと具体的なはなし • iSCSIストレージにDebianをインストール ◦ ProxmoxのベースのDebianはインストーラからiSCSIをマウントできる • iPXEのsanbootでDebianがインストールされたiSCSIを指定して boot ◦ –filenameでBootLoaderを指定 • あとはDebianをProxmox化させるだけ ◦ Kernelを入れ替えてもinitramfsのiSCSI指定はそのまま? →(iSCSI, VMが動く)NASさえあれば一般家庭でも実現可能!
10. 今回構築した構成(関係部分のみ) NAS (iSCSI, DHCP, TFTP, HTTP) L3 Core SW NUC (ストレージなし) 2.5GbE L2 SW 1GbE 2.5GbE 実際はCoreSWにiSCSIが流れ込まないようにNW経路制御したり
11. 感想 • iPXEでSAN bootさせる分はかなり簡単 • 標準でiSCSI bootに対応しているLinux distを使えばさらにハードル低め • PXEは世の中に流通しているほぼ全てのPCで使えるので応用が効くよ • 可用性を考えるならストレージアレイやSWを冗長化する必要があるうえ、 起動に必要なサーバ群の稼働をどう確保するかの問題もある • 気になる人はホスト型HVとかで試してみるのもいいかも
12. おわり