LTB Organizer

Ausgangslage:
Der Lab Topology Builder (LTB) ist eine Applikation des “Institute for networked solutions (INS)”, welche für Forschungs- und Schulungszwecke benutzt wird, um virtuelle Umgebungen bereitzustellen. Das Tool ist eine strategische Ressource des INS und hat für die Zukunft eine hohe Relevanz.

Die virtuellen Umgebungen sind durch Labs definiert, welche die Geräte (Virtual Machines (VM), Docker Container, etc.) und Verbindungen unter den Geräten definieren. Die Labs werden auf unterschiedlichen physischen Servern bereitgestellt. Das Deployment, sowie die Entfernung eines Labs wird durch den Benutzer manuell angesteuert. Dies bedingt, dass keine Planung zur Auslastung und zur Reservation von Ressourcen existiert und teilweise die verfügbaren Server überbeansprucht werden, bzw. nicht voll ausgelastet sind.

Ziel der Arbeit:
Ziel der Arbeit ist eine zentrale Organisation und Koordination der Ressourcen und deren Deployment im LTB. Es soll nie möglich sein, mehr Ressourcen in Anspruch zu nehmen, als dass verfügbar sind. Um eine Planung der Ressourcen zu ermöglichen, soll die Bereitstellung der Labs nur noch über die Erstellung von Reservationen möglich sein. Die Bereitstellung und die Entfernung der Labs sollen neu automatisch und anhand der definierten Reservationen erfolgen.
In Zukunft soll es möglich sein, eine Art “Credit-System” zu implementieren. Dieses soll ermöglichen, die zeitliche Nutzung von Ressourcen für einen Benutzer zu beschränken. Zusätzlich soll es zukünftig möglich sein, die Dienste des LTB an externe Partner zu vermieten.

Ergebnis:
In der Arbeit wurden die Ziele “Ressourcenbasiertes Deployment” und “Reservationen von Labs” konzeptionell erarbeitet und umgesetzt.

Um ein ressourcenbasiertes Deployment umzusetzen, wurden zuerst Metriken definiert, welche die physischen Ressourcen repräsentieren. Diese sind: “Anzahl an logischen CPUs”, “Arbeitsspeicher” und “Speicherplatz auf der Disk”. Diese Ressourcen müssen pro Gerät definiert werden, um zu ermitteln, wie viele Ressourcen in Anspruch genommen werden. Zusätzlich sind die verfügbaren physischen Server als “Deployment Nodes” in der Anwendung mit ihren verfügbaren Ressourcen abgebildet. Anhand der Kosten und den verfügbaren Ressourcen wird ermittelt, ob ein Lab bereitgestellt werden kann. Ebenso kann die Auslastung der einzelnen Nodes dargestellt werden.

Neu können Labs nur noch über Reservationen gebucht werden, welche einen gewünschten Start- und Endzeitpunkt definieren. Die möglichen Tageszeiten für einen Start oder ein Ende werden durch die INS-Administration definiert, um eine reibungslose Bereitstellung sicherzustellen. Einerseits wird geprüft, ob genügend freie Ressourcen im gewünschten Zeitraum zur Verfügung stehen, andererseits wird sichergestellt, dass der gewünschte Startzeitpunkt für eine Reservation eingehalten werden kann. Dafür werden für die Geräte ihre entsprechenden Deployment- und Cleanupzeiten definiert.