Základy cloudu pro manažery a software inženýry Počítačový Kurz

Detaily virtualizace

1. Přehled konceptů operačního systému: CPU, paměť, síť, úložiště
2. Hypervisor
   1. Řidič řidičů
   2. "Host" počítač a "hostovaný" operační systém
   3. Hypervisor typu 1 a hypervisor typu 2
   4. Citrix XEN, VMware ESX/ESXi, MS Hyper-V, IBM LPAR.
3. Virtualizace sítě
   1. Stručný přehled 7vrstvého modelu OSI
   2. Zaměření na síťovou vrstvu
   3. Model TCP/IP nebo Internet Protocol
4. Zaměření na jednu vertikálu
   1. Aplikační vrstva: SSL
   2. Síťová vrstva: TCP
   3. Internetová vrstva: IPv4/IPv6
   4. Propojovací vrstva: Ethernet
5. Struktura datových paketů
   1. Adresace: IP adresa a doménové názvy
   2. Firewall, load balancer, router, připojení
   3. Virtualizovaná síť
   4. Vyspělejší abstrakce: podsítě, zóny.
6. Praktické cvičení:
   1. Oznámení se ESXi clusterem a klientem vSphere.
   2. Vytvoření nebo aktualizace sítí ve clusteru ESXi, nasazení hostů z balíčků VMDK, povolení propojení mezi hosty ve clusteru ESXi.
   3. Zavedení změn do běžící instance virtuálního počítače a zaznamenání snímku.
   4. Aktualizace pravidel firewallu v ESXi pomocí klienta vSphere.

2. Cloud computing: Paradigmatický posun

1. Rychlá a levná cesta, jak zpřístupnit produkt nebo řešení celému světu
2. Sdílení prostředků
   1. Virtualizace virtualizovaného prostředí
3. Klíčové výhody:
   1. Nažádání dostupná elastickost prostředků
      1. Nápady -> kód -> nasazení bez nutnosti infrastruktury
      2. Rychlá CI/CD potrubí
   2. Izolace prostředí a vertikální autonomie
   3. Bezpečnost díky vrstvení
   4. Optimalizace nákladů
4. Cloud na místě a cloudoví poskytovatelé
5. Cloudu jako efektivní konceptuální abstrakce pro distribuované výpočty

3. Úvod do vrstev cloudových řešení:

1. IaaS (Infrastruktura jako služba)
   1. AWS, Azure, Google
   2. Volba jednoho poskytovatele pro pokračování. Doporučuje se AWS.
      1. Úvod do AWS VPC, AWS EC2 atd.
2. PaaS (Platforma jako služba)
   1. AWS, Azure, Google, CloudFoundry, Heroku
   2. Úvod do AWS DynamoDB, AWS Kinesis atd.
3. SaaS (Software jako služba)
   1. Stručný přehled
   2. Microsoft Office, Confluence, SalesForce, Slack
4. SaaS se staví na PaaS, který se staví na IaaS, která se staví na virtualizaci.

4. Praktický projekt s IaaS cloudem

1. Projekt používá AWS jako poskytovatele IaaS cloudu.
2. Pro zbytek cvičení použijte operační systém CentOS/RHEL
   1. Jako alternativu můžete použít Ubuntu, ale RHEL/CentOS jsou preferovány.
3. Získejte individuální AWS IAM účty od správce cloudu.
4. Každý student musí tyto kroky provést nezávisle
   1. Schopnost vytvořit celkovou infrastrukturu na žádost je nejlepší ukázka síly cloudového výpočtu.
   2. Použijte AWS Wizards -- online konzoly AWS -- ke splnění těchto úkolů, pokud není jinak uvedeno.
5. Vytvořte veřejný VPC v oblasti us-east-1
   1. Dvě podsítě (Subnet-1 a Subnet-2) v různých zónách dostupnosti
      1. Podívejte se na https://docs.aws.amazon.com/AmazonVPC/latest/UserGuide/VPC_Scenarios.html pro referenci.
   2. Vytvořte tři samostatné skupiny zabezpečení
      1. SG-Internet
         1. Povoluje příchozí provoz z internetu na https 443 a http 80.
         2. Žádné další příchozí spojení nejsou povolená.
      2. SG-Service
         1. Povoluje příchozí provoz pouze ze skupiny zabezpečení SG-Internet na https 443 a http 80.
         2. Povoluje ICMP pouze od SG-Internet.
         3. Žádné další příchozí spojení nejsou povolená.
      3. SG-SSH:
         1. Povoluje příchozí spojení SSH:22 pouze z jedné IP, která odpovídá veřejné IP počítače studenta v laboratoriu. Pokud je počítač v laboratoriu za proxy, použijte veřejnou IP proxy.
6. Nasadte instanci AMI týkající se vybraného operačního systému -- preferovány nejnovější verze RHEL/CentOS dostupné v AMIch -- a hostujte instanci na Subnet-1. Připojte instanci ke skupinám zabezpečení SG-Service a SG-SSH.
7. Přistupte k instanci pomocí SSH ze svého počítače v laboratoriu.
8. Nainstalujte server NGINX na tuto instanci
9. Umístěte statický obsah podle svého výběru -- html stránky, obrázky -- který bude servírován NGINX (na portu 80 přes HTTP) a definujte URL pro ně.
10. Otestujte URL z tohoto počítače.
11. Vytvořte AMI obrázek z této běžící instance.
12. Nasadte nový AMI a hostujte instanci na Subnet-2. Připojte instanci ke skupinám zabezpečení SG-Service a SG-SSH.
13. Spusťte server NGINX a ověřte, že URL pro statický obsah vytvořené ve kroku (i) funguje.
14. Vytvořte novou „klasickou“ nástavu elastického load balancer a připojte ji ke skupině zabezpečení SG-Internet.
    1. Poznamenejte si rozdíl mezi Application Load Balancer a Network Load Balancer.
15. Vytvořte pravidlo směrování, které přesměruje veškerý provoz http 80 a https 443 na skupinu instancí tvořenou dvěma instancemi vytvořenými výše.
16. Pomocí jakéhokoli nástroje pro správu certifikátů -- java keytool atd. -- vytvořte pár klíčů a samo-podepsaný certifikát a importujte certifikát do AWS Certificate Manager (ACM)

5. Monitorování cloudu: Úvod a praktický projekt

1. Metriky AWS CloudWatch
2. Přejděte na řídicí panel AWS CloudWatch pro instance
   1. Získejte relevantní metriky a vysvětlete jejich variability s časem
      1. https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/viewing_metrics_with_cloudwatch.html
3. Přejděte na řídicí panel AWS CloudWatch pro ELB
   1. Pozorujte metriky ELB a vysvětlete jejich variability s časem.
   2. https://docs.aws.amazon.com/elasticloadbalancing/latest/classic/elb-cloudwatch-metrics.html

6. Pokročilé koncepty pro dále učení se

1. Hybridní cloudu -- na místě a ve veřejném cloudu
2. Migrace: Na místě do veřejného cloudu
   1. Migrace kódu aplikace
   2. Migrace databáze
3. DevOps
   1. Infrastruktura jako kód
   2. AWS Cloud Formation Template
4. Automatické škálování
   1. Metriky AWS CloudWatch k určení zdraví