Rackspace

Linode

WebbyNode

A opção mais antiga, antes de existirem os Platform as a Service (PaaS) como Heroku, AppFog, OpenShift e outros são os Virtual Private Servers ou VPS. Os termos confundem pois costumamos chamar de "cloud" as soluções que caem nas categorias SaaS (serviços), PaaS (plataforma), IaaS (infraestrutura) e muitos tendem a deixar VPS numa categoria à parte.

VPS são máquinas virtuais, assim como um VirtualBox, Parallels, VMWare na sua máquina local, só que hospedado no data center de alguém. Eu particularmente acho que VPS está na mesma categoria que IaaS.

Seguindo o modelo Amazon AWS a diferença entre seus EC2 e os VPS é que um VPS tende a se comportar mais como um servidor físico. Você controla ações que seriam de hardware como reboot, shutdown. Uma vez que uma VPS é criada e ligada, ela permanece ligada.

Um EC2, ou um dyno Heroku, são máquinas "voláteis". Elas podem ser "recicladas" sem que você precise saber disso. Ou seja, elas podem ser desligadas, clonadas, movidas para outro servidor físico. O tipo de controle de um IaaS é ser "elástico". A melhor forma de ser elástico é não depender da máquina ou do armazenamento e tornar simples recriar máquinas a partir de receitas (como de Chef) ou de imagens (AMI, VMI). Para recriação, os arquivos que compõe a aplicação não deveriam mudar.

Por isso mesmo, seja colocando uma aplicação no AWS EC2 ou num Heroku, a prática está em fazer coisas como uploads serem enviadas a um serviço de armazenamento permanente externo, como o Amazon AWS S3. Ou então montar um disco separado que é uma das opções com o Amazon AWS EBS (Elastic Block Store), de forma que novas instâncias possam montar esse disco separado (bom para bancos de dados).

A arquitetura da Amazon oferece os meios também para cenários em múltiplas zonas geográficas (multi AZ - multi-availability zones), o que em muito aumenta a disponibilidade do seu serviço, obviamente por um bom preço. A parte boa da solução da AWS é que os serviços que ela monta sobre sua infraestrutura usufruem dos mesmos benefícios. Por exemplo, o Amazon RDS (Relational Database Service) é o serviço de banco de dados MySQL, Oracle ou Microsoft SQL Server gerenciado pela Amazon. Uma das vantagem é que se você escolher, seu banco de dados pode estar distribuído no esquema multi AZ, espalhado em múltiplos data centers fisicamente diferentes, geograficamente separados, para a máxima disponibilidade em casos de serviços de missão crítica.

Enfim, deve estar claro que para a máxima flexibilidade a melhor solução é usar um IaaS robusto como a Amazon AWS. Concorrentes incluem o mais recente Microsoft Azure. O Rackspace Open Cloud quer ir nessa direção também, mas ele oferece bem menos. Não é necessário ter tudo que a Amazon para ser um "IaaS", ao pé da letra, se for uma "infraestrutura oferecida e gerenciada como serviço", é um IaaS, por isso eu disse que considero muitos do serviços de "VPS" também como IaaS. Se olha a lista na Wikipedia verá que ele lista muitos deles juntos.

Virtual Private Server

Vou considerar como VPS a funcionalidade de manter uma máquina permanente (não-volátil) com armazenamento de bloco permanente (não-S3), com rede privada entre as máquinas virtuais, como "VPS".

O termo VPS existe há muito mais tempo que o termo IaaS. Historicamente falando, o conceito de dividir os recursos da máquina física entre múltiplos usos existe desde o tempo dos mainframes. Qualquer OS que você esteja usando hoje, seja Windows, Linux ou OS X, é capaz de criar múltiplos usuários, executar processos em paralelo. Depois surgiu o formato onde é possível "virtualizar" o OS inteiro, onde cada usuário ou processo "sente" como se estivesse numa máquina física isolada.

Para controlar as máquinas virtuais (criar, desligar, etc) existem os "hypervisors", os monitores que existem diretamente sobre o hardware (XenServer, KVM, Hyper-V) ou dentro do OS que boota primeiro (VirtualBox).

Sobre ele são criadas máquinas virtuais que podem ser totalmente virtuais ou o que chamamos de para-virtuais. No primeiro tipo, o OS na máquina virtual realmente "acha" que está sozinha no hardware, é a mais lenta das opções. No segundo tipo, o OS sabe que existe o hypersor e se comunica com ela, o que a torna bem mais performática. Exemplos de opções de paravirtualização são Xen, OpenVZ.

Existe um terceiro tipo que eu diria, é um passo anterior à total máquina virtual, que é onde o kernel do OS tem a capacidade de dividir espaços virtuais sem precisar um segundo OS sobre um hardware totalmente virtual. Nesse caso dizemos que o kernel é capaz de criar uma "prisão", literalmente um "jail", onde os programas que rodam nesse espaço não deveriam saber sobre os outros jails ao seu redor. É uma opção de menor overhead (pois não precisa de um hardware virtual inteiro e outro OS instalado) mas não é 100% isolado (na prática o comportamento é como se fosse). Um exemplo é se existir algum exploit do programa num jail que consiga dar crash no kernel, todos os outros jails caem. Num sistema virtualizado, o programa com exploit conseguirá no máximo derrubar a máquina virtual onde está mas não as outras no mesmo hypersor. Nessa categoria de jails temos alguns conhecidos como chroot ou o mais recente LXC.

Alguns VPS usam soluções de paravirtualização, outros que preferem economizar recursos de hardware usam jails. Uma das vantagens da leveza do jail é poder, dentro de uma máquina virtual já paravirtualizada, ainda dividir uma segunda vez usando LXC sem grandes perdas. É praticamente uma Inception.

Inception

Os que eu mais usei até o momento na categoria VPS paravirtualizado são o Linode, Rackspace Cloud e WebbyNode. Se não me engano, todos eles utilizam máquinas Xen com XenServer.

Todos eles oferecem os mesmos serviços básicos, dentre eles:

  • criação e gerenciamento de máquinas virtuais paravirtualizadas em Xen com acesso a root
  • upgrade vertical facilitado (mais CPU, mais RAM)
  • diversos sistemas operacionais (32-bits, 64-bits, Linux, Windows)
  • serviços de fácil configuração de load balancer, DNS (IPs públicos, IPs privados de rede reservada interna)
  • coisas essenciais como snapshots, procedimentos de backup agendados, monitoramento dos recursos
  • suporte 24x7 (todos tem um tempo de resposta bom para tickets de problemas e dúvidas, nunca fiquei sem resposta)

No fundo é esse o essencial que se espera de qualquer bom VPS que se preze. Os preços só dos servidores variam mas precisa adicionar os diferentes serviços, facilidades, etc. Então não se atenha somente ao preço unitário de servidor:

  • Linode: 1GB RAM, 8 CPU (1x priority), 24GB HD - USD 20.00/mês
  • WebbyNode: 1GB RAM, 45GB HD - USD39.90/mês
  • Rackspace: 1GB RAM, 1 CPU, 40GB HD - USD 43.80/mês

Pra dar uma noção, vejamos uma configuração mais com cara de "produção":

  • Linode: 4GB, 8 CPU (4x priority), 96GB - USD 80.00/mês
  • WebbyNode: 4GB, 180GB HD - USD 159.99/mês
  • Rackspace: 4GB, 2 CPU, 160GB - USD 175.20/mês

Notem que quando se diz "CPU" estamos dizendo "vCPU" ou "CPU virtual". Ou seja, dentro da máquina virtual você vai enxergar a quantidade de CPUs, mas elas estão na prática competindo recursos do CPU de verdade com outras máquinas virtual. É isso que quer dizer o fator de "prioridade" da Linode. Apesar do número de vCPU ser mesmo entre os dois planos do exemplo, o segundo plano dá mais prioridade do CPU real para o tipo mais caro do que para o mais barato, obviamente. No caso da WebbyNode não havia denominação de CPUs na tabela de planos.

O valor de USD 20/mês por uma máquina de 1GB de RAM é o que muitos consideram mais "barato" do que um Heroku ou AppFog. Mas como disse, no caso da AppFog você tem 2GB pelos mesmos USD 20/mês. No caso do Heroku inicia em USD 36/mês por 1 dyno. Portanto, não é tão mais "caro". Começa a ficar mais caro quando se adiciona outros serviços como um banco de dados mais parrudo como um Heroku Postgres Crane que é USD 50/mês, ou o Amazon AWS MySQL instância pequena que pode chegar a USD 64/mês, ou com serviços como Websolr Cobalt que é USD 20/mês.

No exemplo, uma aplicação que precise acima da versão "free" no Heroku pode custar: USD 36 (dyno) + USD 50 (postgres) + USD 20 (websolr) = USD 106/mês; no AppFog custaria: USD 20 (já com banco de dados) + USD 20 (websolr) = USD 40/mês.

Digamos que você configure tudo na mão na Linode com uma máquina de USD 20/mês. No cenário mais "caro", você vai gastar USD 80/mês. Se você precisar dedicar 4 horas por mês dando alguma manutenção, significa que você está vendendo sua taxa horária a USD 20/hora. No caso da AppFog sua taxa horária seria de USD 5/hora. A justificativa é clara: você deveria estar não consumindo horas nisso e pensando em como fazer sua hora valer o triplo, quádruplo disso. Existe uma frase popular que diz o seguinte:

"Penny wise, Pound Foolish"

Traduzindo pra português seria algo como:

"Quem economiza centavos perde dólares"

Agora cuidado com a interpretação! Do jeito que eu disse parece que estou dizendo para só usar coisas caras em vez de economizar com o mais barato. De jeito nenhum! A única coisa que estou dizendo é que não existe uma única medida, a única coisa que faz sentido é custo/benefício, é a resposta à pergunta: "Vou ter o valor sobre o que estou pagando?"

Penny Wise

Seu carro é um chevet 1981 caindo aos pedaços que male-male liga? Se te oferecerem um seguro barato de R$ 10/mês, ele vale a pena?

A resposta - caso esse cenário absurdo pudesse acontecer - poderia ser: "óbvio que não, é um pau velho!" Eu diria: "depende!" Digamos que o dono desse carro o use pra trabalhar e, com ele, consiga tirar R$ 100/mês. Só que o carro pode falhar a qualquer momento e se parar, não leva menos de 2 semanas pra reparar. Significa que ele vai perder no mínimo R$ 50/mês. Fora que a taxa de frequência é de pelo menos 3 vezes por semestre. Se num sementre ele gastaria R$ 60 num hipotético seguro e se parar as 3 vezes ele vai perder R$ 150, o seguro mais do que faz sentido.

Mesma coisa com servidores. Se seu cliente vale USD 20, coloque-o num servidor de USD 20. Se sua hora vale USD 5 e você não tem nada a fazer pra ganhar mais por hora, gerencie você mesmo.

Ou outro cenário mais comum: você está trabalhando num projeto pessoal, não tem compromissos com ninguém, está usando a oportunidade para estudar e aprender. USD 20/mês é hiper barato para se capacidar num categoria de trabalho que pode lhe render USD 40 ou mais por hora no futuro. Nesse caso não estamos falando nem de custo, nem de despesa, nem de gasto, mas de investimento.

Qual VPS?

Na prática, a WebbyNode é a menor das 3 ofertas, mas tamanho não é documento e nunca tive problemas com eles. Porém eles não possuem uma coisa importante para quem pretende escalar horizontalmente: load balancer. Porém, como eles tem a oferta de IP privado entre servidores da mesma conta, você mesmo pode instalar uma máquina de HAProxy e balancear entre os servidores web. Não é o ideal mas dá para fazer.

O Linode implementou o NodeBalancer a USD 20 extras por mês. Parece uma boa opção para balancear seus serviços rapidamente.

Da mesma forma a Rackspace o Cloud Load Balancer On-Demand, iniciando a USD 10.95 extras por mês. Ambos os balancers da Linode e Rackspace funcionam de forma similar.

Não sei se eles usam um load balancer via software simples como HAProxy ou algo mais robusto e sofisticado como o bom e velho F5 BIG-IP. Se tivesse que chutar eu diria que a Linode usa o HAProxy e a Rackspace usa o F5 ou Barracuda ou Cisco ou todos :-)

O Rackspace é o mais caro, mas por investir e usar a plataforma de IaaS OpenStack ele é bem mais sofisticado e oferece bem mais opções. É quase um Amazon AWS simplificado ao principal. Uma das coisas que ele tem que mais me interessa é o Cloud Database que - segundo eles - é melhor do que o Amazon RDS. Como já devem ter lido nos meus artigos anteriores sobre Heroku, AppFog, já devem ter entendido o quão importante é um bom serviço gerenciado, robusto, seguro e escalável de banco de dados.

Por causa disso minha escolha - caso precise garantir um bom serviço específico de banco de dados - seria colocar na Rackspace Cloud.

Para produtos menores, que tem 1 ou 2 servidores (recomendado, mínimo de 1 web, 1 banco) tanto o WebbyNode quanto Linode oferecem bom valor pelo preço.

Começando a pensar como um Sysadmin

SysadminCat

Como já disse diversas vezes, a menos que você tenha uma boa experiência e conhecimento tendo trabalhado como sysadmin em um grande data center, não se responsabilize pela saúde de infraestrutura com um cliente pagante. Delegue o serviço e repasse os custos.

Ser um sysadmin é muito mais do que saber dar um apt-get install em pacotes. Para uma breve introdução a instalar um ambiente Rails completo do zero, leia meu artigo Ruby e Rails no Ubuntu 12.04 LTS Precise Pangolin.

Fora isso você precisa no mínimo:

  • Firewall - o básico de iptables é essencial e não, deixar porta de MySQL aberta na internet pública é uma péssima prática. Já vi isso e é um desastre esperando para acontecer. E novamente, não faça "copy e paste" de uma configuração que já existe. É o mesmo que colocar um cadeado que todo mundo tem uma cópia da chave, ou usar um cadeado que um estranho que te deu. Você pode estar deixando coisas abertas sem saber.

  • Tuning de Banco de dados - todo banco de dados, na configuração padrão, é horrível. E todos sem prática basicamente fazem um apt-get install mysql-server e dão por encerrado. No mínimo - no mínimo! - comece a estudar o site da Percona e a uma configuração um pouco melhorzinha pelo wizard deles. Mas mesmo só isso não é suficiente, você precisa saber monitorar os serviços, avaliar a utilização dos recursos, processamento e customizar os parâmetros de acordo com seu servidor e sua aplicação. Não é algo que se faz uma vez e esquece. PostgreSQL também precisa de tuning. Tem aplicações que falham porque não conexões suficientes disponíveis no banco. Ou estouram a máquina porque tem demais e consome todos os recursos. São múltiplos fatores a se preocupar.

  • Daemons - tem gente que inicia uma aplicação Rails com Unicorn executando unicorn config/unicorn.rb & e larga assim! Ou seja, quando o servidor precisar reiniciar por alguma razão o Unicorn não vai subir. Você obrigatoriamente precisa e um init script (/etc/init.d/) ou se estiver no Ubuntu um script de Upstart (/etc/init/) para que o OS saiba como subir sua aplicação. Um exemplo para Resque que uso é assim:

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20
description "Resque worker configuration. Run with ID"

start on (local-filesystems and net-device-up IFACE=eth0)
stop on shutdown

respawn
respawn limit 5 20

instance $ID

script
  HOME_DIR=/home/minha_app
  APP_ROOT=$HOME_DIR/apps/minha_app/current
  PIDFILE=$HOME_DIR/apps/minha_app/shared/pids/resque-$ID.pid
  LOGFILE=$HOME_DIR/apps/minha_app/shared/log/resque-$ID.log
  echo $$ > $PIDFILE
  chown meu_user:meu_grupo $PIDFILE
  chown meu_user:meu_grupo $LOGFILE
  exec su -c "export PATH=$HOME_DIR/.rbenv/shims:$HOME_DIR/.rbenv/bin:$PATH; cd $APP_ROOT; bundle exec rake environment resque:work QUEUE=* RAILS_ENV=production PIDFILE=$PIDFILE >> $LOGFILE 2>&1" minha_app
end script

Esse é um exemplo rústico (obviamente mude minha_app e outros parâmetros de acordo com o que você usa).

  • Monitoramento - daemons podem morrer, o Upstart cuida de vários aspectos disso mas não de tudo, e em muitos casos você pode precisar de uma ajuda extra. Nesse caso recomendo o Monit. Não recomendo usar God ou semelhantes pois fica minha pergunta: "God monitora seus daemons, e quem monitora God?" Monit é escrito em C, leve, robusto, bem testado, raramente dá problema. Um exemplo de um trecho de configuração de Monit é assim:
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check process memcached with pidfile /var/run/memcached.pid
    start program = "/etc/init.d/memcached start"
    stop program = "/etc/init.d/memcached stop"

check process postfix with pidfile /var/spool/postfix/pid/master.pid
    start program = "/etc/init.d/postfix start"
    stop program  = "/etc/init.d/postfix stop"

check process resque-0 with pidfile /home/meu_user/apps/minha_app/shared/pids/resque-0.pid
    group resque
    start program = "/sbin/start resque ID=0"
    stop program = "/sbin/stop resque ID=0"
    if changed pid 6 times within 6 cycles then stop

Se por acaso um serviço cair e ele não se recompor, você pode tentar subir. Se ele não subir em algumas tentativas pare de tentar subir e avise alguém. Enfim, várias estratégias que podem ser configuradas dependendo do serviço. Novamente, você precisa compreender muito bem o comportamento de cada serviço antes de criar essas estratégias.

E não deixe só por isso. Coloque sistemas de monitoramento para ficar constantemente avaliando a saúde do seu sistema. Recursos como CPU, RAM, disco, tráfego (in e out), daemons rodando, etc. Você precisa saber o comportamento do seu sistema em condições normais e em condições extraordinárias. Coisas simples como não saber configurar um mero logrotate e deixar seus logs consumirem todo o espaço em disco.

  • Backup - todo bom sistema tem como agendar tanto imagem/snapshot completo da máquina quanto especificamente de serviços como banco de dados. Você precisa dos dois. Precisa inclusive testar procedimentos de restauração - erro mais comum é agendar backup e quando precisa descobrir que ele não restaura como esperava, ou que você esqueceu de selecionar tudo que precisava colocar no backup. Cuidado que tem algumas opções onde o backup é guardado na mesma máquina que você está "backapeando". Obviamente nem preciso dizer que é uma péssima idéia: se sua máquina der problema, seu backup vai ficar inacessível. Sempre jogue o backup em algum lugar externo. Mantenha backups rotacionados, diários, semanais, mensais para fins de auditoria se precisar. Nunca, jamais, guarde dados sensíveis como número de cartão de crédito ou senhas como texto!!!

  • Disaster Recovery - seu sistema caiu. O que aconteceu? Você precisa ter os meios de realizar diagnósticos rápidos (sistemas de monitoramento), avaliar o que deu errado na raíz (condição do erro), criar novos procedimentos para que o mesmo erro não se repita. Mais do que isso, já ter pronto procedimentos a serem seguidos para cada tipo de situação. Um exemplo: jamais fazer uma atualização do binário de banco de dados sem antes fazer um backup completo dos dados.

Existem muitos outros fatores a se considerar, mas esse é o mínimo. Eu não sou um sysadmin experiente, mas o básico que sei é o suficiente para entender que infraestrutura é algo que deve ser levado a sério. O famoso "está rodando" é totalmente insuficiente. "Rodar" é muito simples, qualquer idiota consegue. Manter de pé e, principalmente, recuperar rapidamente e com integridade se algo der errado, é que diferencia os adultos das crianças.

Finalmente, existem várias opções. Avalie bem o que cada serviço oferece de acordo com os requerimentos funcionais da sua aplicação e do seu cliente e escolha. A vantagem é que hoje existem opções para todos os gostos e tamanhos.

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