Kluczowe decyzje dotyczące infrastruktury IT wymagają dzisiaj dużej elastyczności. Niedawne zmiany licencyjne na rynku tradycyjnej wirtualizacji, w szczególności po przejęciu VMware przez Broadcom, zmusiły wiele organizacji do poszukiwania alternatywnych i stabilnych platform. W tym dynamicznym krajobrazie technologicznym Red Hat OpenShift Virtualization jawi się nie tylko jako bezpieczna przystań, ale przede wszystkim jako krok naprzód w stronę nowoczesności.

Rozwiązanie to pozwala na uruchamianie i zarządzanie tradycyjnymi maszynami wirtualnymi (VM) bezpośrednio wewnątrz platformy Kubernetes. W rezultacie organizacje mogą połączyć dwa dotychczas odrębne światy – starsze, monolityczne aplikacje działające w maszynach wirtualnych oraz nowoczesne mikrousługi w kontenerach – w ramach jednej, spójnej architektury.

Czym jest OpenShift Virtualization?

Tradycyjnie wirtualizacja i konteneryzacja funkcjonowały w przedsiębiorstwach jako osobne silosy technologiczne. Z tego powodu zespoły IT musiały utrzymywać dwa odrębne środowiska, co generowało podwójne koszty operacyjne, sprzętowe i licencyjne. Red Hat OpenShift Virtualization skutecznie eliminuje te bariery.

Rozwiązanie to stanowi integralną część platformy Red Hat OpenShift. Umożliwia ono administratorom wdrażanie maszyn wirtualnych obok kontenerów na tym samym klastrze fizycznym. Co ważne, wirtualnych maszyn nie doklejamy tutaj na siłę do platformy. Zamiast tego traktujemy je jako natywne zasoby Kubernetesa. Oznacza to, że maszyny wirtualne korzystają z tych samych mechanizmów sieciowych, pamięci masowych oraz narzędzi do monitorowania co kontenery.

KubeVirt – silnik ukryty pod maską

Fundamentem technologicznym OpenShift Virtualization jest otwartoźródłowy projekt KubeVirt. Projekt ten rozszerza możliwości Kubernetesa o natywną obsługę maszyn wirtualnych. Z technicznego punktu widzenia, każda maszyna wirtualna działa wewnątrz dedykowanego kontenera (Podu).

Aby to osiągnąć, KubeVirt efektywnie wykorzystuje sprawdzone w branży, stabilne technologie wirtualizacji Linux:

• KVM (Kernel-based Virtual Machine): Moduł jądra Linuksa, który przekształca system operacyjny hosta w wydajny hypervisor typu 1 (bare-metal).
• QEMU: Emulator sprzętu, który odpowiada za emulację procesora, pamięci oraz innych urządzeń peryferyjnych dla systemu-gościa.
• libvirt: Otwarta biblioteka i zestaw narzędzi, który ułatwia precyzyjną kontrolę nad cyklem życia maszyn wirtualnych.

Dzięki temu połączeniu, wirtualizacja na OpenShift nie traci na wydajności w porównaniu do tradycyjnych hypervisorów.

Jak to działa w praktyce? Architektura rozwiązania

Architektura OpenShift Virtualization opiera się na operatorach, którymi steruje nadrzędny HyperConverged Operator (HCO). Procesem uruchamiania i nadzorowania maszyn zarządzają trzy kluczowe komponenty:

• virt-controller: Monitoruje tworzenie nowych zasobów maszyn wirtualnych w klastrze i automatycznie tworzy odpowiadające im Pody w Kubernetesie.
• virt-handler: Program typu Daemon uruchamiany na każdym węźle obliczeniowym (compute node). Komunikuje się bezpośrednio z lokalnym hypervisorem i konfiguruje odpowiednie domeny libvirtd.
• virt-launcher: Główny kontener wewnątrz Podu maszyny wirtualnej. Odpowiada za bezpośrednie uruchomienie procesu QEMU/KVM oraz utrzymanie maszyny w pożądanym stanie.

Dlaczego warto wybrać to rozwiązanie?

Konsolidacja i eliminacja silosów (Unified Control Plane)

Zamiast utrzymywać osobne zespoły inżynierów ds. VMware i administratorów ds. Kubernetes, organizacja może skonsolidować kompetencje wokół jednej platformy. W rezultacie administratorzy używają tych samych narzędzi GitOps (np. Red Hat OpenShift GitOps opartym na Argo CD), pipelines Continuous Integration (CI)/Continuous Delivery (CD) oraz konsoli graficznej do wdrażania zarówno kontenerów, jak i bazodanowych maszyn wirtualnych.

Spójna polityka bezpieczeństwa i sieciowa

OpenShift Virtualization ułatwia wdrożenie jednolitego modelu bezpieczeństwa. Architekci mogą stosować te same polityki sieciowe (Network Policies) i mechanizmy kontroli dostępu oparte na rolach (RBAC) do całego środowiska. Ponadto, dzięki wsparciu dla Multus CNI, maszyny wirtualne mogą bez przeszkód łączyć się z wieloma zewnętrznymi sieciami VLAN. Pozwala to na zachowanie dotychczasowej adresacji i topologii sieciowej bez konieczności jej kosztownej przebudowy.

Scenariusze wdrożeniowe i integracja z ekosystemem enterprise

Sukces wdrożenia nowej technologii zależy od jej zdolności do współpracy z istniejącym ekosystemem sprzętowym i programowym klasy Enterprise. Red Hat ściśle współpracuje z liderami branży IT, co umożliwia budowę kompletnych i bezpiecznych architektur.

Bezbolesna migracja dzięki Migration Toolkit for Virtualization (MTV)

Jednym z największych wyzwań przy migracji jest sam proces przenoszenia danych. Red Hat udostępnia bezpłatne narzędzie Migration Toolkit for Virtualization (MTV), które automatyzuje migrację maszyn wirtualnych z systemów VMware vSphere czy Red Hat Virtualization (RHV).

MTV pozwala na przeprowadzanie dwóch rodzajów migracji:

• Cold migration (na zimno): Wyłącza maszynę źródłową i kopiuje jej dyski na nową platformę.
• Warm migration (na ciepło): Replikuje dane z dysków w tle podczas normalnej pracy maszyny na dotychczasowym hypervisorze. Dopiero w ostatniej fazie następuje krótkie wyłączenie maszyny, synchronizacja ostatnich zmian i natychmiastowe uruchomienie jej na platformie OpenShift. Rozwiązanie to drastycznie skraca czas niedostępności usług (downtime).

Integracja z pamięciami masowymi (NetApp, Dell, Red Hat ODF)

Wydajność maszyn wirtualnych bezpośrednio zależy od wydajności podsystemu dyskowego. OpenShift Virtualization wykorzystuje standard Container Storage Interface (CSI), co pozwala na pełną integrację z wiodącymi rozwiązaniami storage’owymi:

• NetApp: Dzięki sterownikowi NetApp Trident, maszyny wirtualne w OpenShift mogą bezpośrednio konsumować wolumeny NFS czy iSCSI z macierzy ONTAP. Pozwala to na korzystanie z zaawansowanych funkcji, takich jak sprzętowe migawki (snapshots) czy klonowanie wolumenów.
• Dell: Dell dostarcza zweryfikowane architektury referencyjne (np. z systemami Dell PowerFlex), które zapewniają ekstremalnie niskie opóźnienia i wysoką skalowalność dla krytycznych baz danych SQL/NoSQL uruchamianych w maszynach wirtualnych na OpenShift.
• Red Hat OpenShift Data Foundation (ODF): To programowo definiowana pamięć masowa (SDS) wbudowana bezpośrednio w platformę. Stanowi idealny fundament pod budowę w pełni hiperkonwergentnego środowiska (HCI).

Ochrona danych i backup z Veeam

Bezpieczeństwo danych to priorytet w systemach produkcyjnych. Architekci nie muszą martwić się o brak narzędzi do backupu. Rozwiązania takie jak Veeam Backup & Replication wspierają natywną ochronę maszyn wirtualnych i kontenerów na platformie OpenShift. Veeam tworzy spójne aplikacyjnie kopie zapasowe, korzystając z mechanizmów migawek CSI, co gwarantuje szybkie i bezbłędne odtworzenie środowiska po awarii.

Zalety i wyzwania wdrożeniowe

Przejście na nową platformę zawsze wiąże się z kompromisami. Rzetelna analiza wymaga przedstawienia zarówno zalet, jak i wyzwań technologicznych.

Główne zalety rozwiązania

• Optymalizacja kosztów licencyjnych: Red Hat dołącza OpenShift Virtualization bez dodatkowych opłat do subskrypcji OpenShift Platform Plus oraz OpenShift Container Platform.
• Infrastruktura jako Kod (IaC): Możliwość definiowania parametrów maszyn wirtualnych w plikach YAML i wersjonowania ich w repozytoriach Git.
• Ułatwiona modernizacja aplikacji: Rozwiązanie pozwala na stopniowe dzielenie monolitycznych aplikacji w VM na mikrousługi w kontenerach wewnątrz tego samego klastra, co eliminuje opóźnienia sieciowe między komponentami.

Wyzwania wdrożeniowe

• Krzywa uczenia się: Zespoły przyzwyczajone do klasycznych narzędzi wirtualizacji muszą przyswoić architekturę Kubernetesa, pojęcia Podów, PVC oraz specyfikę deklaratywnych plików YAML.
• Ekstremalnie wymagające aplikacje: Chociaż technologia stale się rozwija, aplikacje o krytycznych wymaganiach dotyczących opóźnień sieciowych mogą wymagać zaawansowanej i czasochłonnej konfiguracji kart SR-IOV.
• Brak niszowych funkcji 1:1: Bardzo rzadko używane, specyficzne funkcjonalności starszych hypervisorów mogą nie mieć bezpośrednich odpowiedników w świecie KubeVirt. Wymaga to dokładnej analizy przedmigracyjnej.

Rekomendacje 

Jeśli rozważasz wdrożenie OpenShift Virtualization w swojej organizacji, podejmij następujące kroki:

1. Przeprowadź dokładną ocenę środowiska (Assessment): Wykorzystaj darmowe narzędzie MTV do przeskanowania obecnej infrastruktury VMware. Narzędzie automatycznie wskaże, które maszyny wirtualne kwalifikują się do bezproblemowej migracji, a które mogą wymagać zmian konfiguracyjnych.
2. Zacznij od środowisk nieprodukcyjnych: Przetestuj proces migracji na mniej krytycznych systemach, takich jak środowiska deweloperskie lub testowe. Pozwoli to zespołowi administratorów oswoić się z nową filozofią zarządzania.
3. Zainwestuj w szkolenia zespołu: Sukces wdrożenia zależy od ludzi. Odpowiednie przeszkolenie klasycznych administratorów systemów z zakresu administracji Red Hat OpenShift stanowi kluczowy element minimalizacji ryzyka.
4. Zaprojektuj architekturę HA (High Availability): Upewnij się, że infrastruktura fizyczna (np. serwery Dell) oraz pamięć masowa (np. NetApp) posiadają certyfikację do pracy z Red Hat OpenShift oraz wspierają mechanizmy wysokiej dostępności.

Podsumowanie

Red Hat OpenShift Virtualization to nie tylko doskonałe narzędzie do ucieczki przed rosnącymi kosztami licencyjnymi tradycyjnych hypervisorów. To przede wszystkim nowoczesna platforma aplikacyjna, która redefiniuje podejście do infrastruktury hybrydowej. Łącząc dojrzałość technologii KVM z elastycznością Kubernetesa, Red Hat dostarcza rozwiązanie gotowe na wyzwania nowoczesnego IT, umożliwiając organizacjom płynne przejście do świata cloud-native we własnym tempie.