Orchestration of cloud services with critical components in SKA

Abstract

This dissertation proposes methods of high-availability for critical applications to maintain their normal function and recover from unexpected failures. Applications can be developed and deployed to work within the cloud environment to achieve flexibility in maintenance, also giving the option of monitorization. A monitoring system can monitor system metrics like CPU usage or just a specific application service, whether is it running. Additionally, creating alarms within the monitoring system, allowing to trigger notification upon a failure event occurrence helping the orchestrator to failover. The failure occurrence can happen when a certain metric is above the established threshold where the Service Level Agreement (SLA) is violated. The implemented and tested solution uses OpenStack private cloud as infrastructure support, and through use of the Heat orchestrator, TICK stack monitoring system, and a recovery engine provided with a capable solution for critical application monitoring, providing high-availability. The test results proved the solution worth in different test scenarios indicating monitoring limits of the system and showed the service recovery time to be reasonable without compromising other services.

Esta dissertação propõe métodos de alta disponibilidade para aplicações críticas, a fim de manter a sua função normal e se recuperar de falhas inesperadas. As aplicações podem ser desenvolvidas e alojadas para trabalhar no ambiente de nuvem para obter flexibilidade na manutenção, oferecendo também a opção de monitorização. Um sistema de monitorização pode vigiar as métricas do sistema, como o uso de CPU ou apenas um serviço de aplicativo específico, esteja ele em execução ou não. Além disso, a criação de alarmes no sistema de monitorização permite acionar a notificação sobre uma ocorrência não esperada de evento, ajudando o orquestrador a recuperar a situação do estado critico. A ocorrência da falha pode acontecer quando uma determinada métrica está acima do limite estabelecido, onde o SLA (Service Level Agreement) é violado. A solução implementada e testada usa a nuvem privada OpenStack como suporte à infraestrutura e, por meio do orquestrador Heat, do sistema de monitorização TICK Stack e de um mecanismo de recuperação, fornece uma solução capaz para o monitorizar o estado das aplicações, oferecendo alta disponibilidade. Os resultados do teste provaram que a solução é capaz de recuperar o serviço em diferentes cenários de teste, indicando os limites de monitorização do sistema e recuperar o serviço em tempo aceitável sem comprometer outros serviços.