Nova – оркестратор контейнеризированных приложений

Для хорошей производительности и отказоустойчивости IT-систем с микросервисной архитектурой необходимо позаботиться об эффективном управления контейнерами, особенно в распределённых и масштабируемых средах. Nova – это относительно свежий оркестратор контейнеризированных приложений, который помогает автоматизировать развёртывание, масштабирование и управление контейнерами в кластерных средах.

Решение появилось как альтернатива Kubernetes. K8s является промышленным стандартом оркестрации контейнеров, но его сложность часто избыточна для многих проектов. Nova предлагает более простую альтернативу с сохранением основной функциональности.

Что такое Nova

Nova — это российский open-source оркестратор контейнеров от компании Orion soft, разработанный для упрощения управления распределёнными приложениями. Решение поддерживает:

Автоматическое развёртывание контейнеров.
Масштабирование в зависимости от нагрузки.
Отказоустойчивость – автоматический перезапуск упавших контейнеров.
Балансировку нагрузки между нодами кластера.
Гибкое управление конфигурациями через декларативные файлы.

Оркестратор Nova в отличие от Kubernetes имеет менее сложную архитектуру. Решение поддерживает работу с Docker, containerd, Podman, хорошо интегрируется в CI/CD (GitLab CI, GitHub Actions, Jenkins). Кроме того, реализована функциональность управления сетями (поддержка overlay-сетей, Service Mesh) и мультикластерного управления.

Nova использует гибридную модель хранения данных, комбинируя различные подходы для оптимального баланса производительности и надёжности. Метаданные кластера хранятся в распределённом key-value хранилище, аналогичном etcd в Kubernetes, но с оптимизированным протоколом синхронизации.

Состояние контейнеров на каждой ноде сохраняется в lightweight SQLite, что обеспечивает быстрый доступ к локальным данным без нагрузки на центральное хранилище. Для конфигураций применяется git-подобная модель с полной историей изменений и возможностью откатов, что значительно упрощает управление инфраструктурой как кодом, особенно при использовании облачных мощностей.

Архитектура Nova

Nova построена по модульному принципу и состоит из нескольких основных компонентов. Nova Controller реализует архитектуру для управления жизненным циклом приложений, используя оптимизированный алгоритм Raft для достижения консенсуса в кластере. Это обеспечивает как отказоустойчивость, так и согласованность состояния системы.

Scheduler в Nova поддерживает несколько стратегий распределения нагрузки. Spread-стратегия равномерно распределяет контейнеры по нодам, минимизируя риски перегрузки отдельных серверов. Binpack-стратегия, напротив, оптимизирует использование ресурсов, размещая больше контейнеров на менее загруженных нодах. Дополнительно реализованы механизмы affinity/anti-affinity, позволяющие тонко контролировать размещение связанных сервисов.

API Gateway обрабатывает до 5000 запросов в секунду на средней ноде, поддерживая как REST, так и gRPC интерфейсы. Это позволяет легко интегрировать Nova в существующие системы автоматизации и CI/CD-цепочки.

Nova modules

Компонент	За что отвечает
Nova Master	Центральный управляющий узел, отвечает за планирование задач и мониторинг состояния кластера.
Nova Node	Рабочие узлы, на которых запускаются контейнеры.
Nova API	REST/gRPC интерфейс для управления кластером.
Nova Scheduler	Алгоритмы распределения контейнеров по нодам (bin packing, round-robin и др.).
Nova CLI	Командный интерфейс для управления развёртыванием.

Работает это примерно так:

Пользователь описывает приложение в YAML-файле (аналогично Kubernetes manifests).
Nova Master получает конфигурацию и распределяет задачи по Nova Node.
Контейнеры запускаются, мониторятся и автоматически восстанавливаются при сбоях.

Сравнение Nova с Kubernetes

Архитектурные различия проявляются на нескольких уровнях. Kubernetes построен на сложной системе взаимосвязанных компонентов — etcd для хранения состояния, kubelet для управления нодами, kube-proxy для сетевого взаимодействия и множества других. Nova реализует более плоскую архитектуру с меньшим количеством взаимодействующих компонентов, что снижает нагрузку на систему и упрощает диагностику проблем.

В плане концептуальной модели Kubernetes требует глубокого понимания множества абстракций: Pods, Deployments, StatefulSets, DaemonSets, Operators и других. Nova работает с более простой и понятной моделью «сервисов», что значительно снижает порог входа для разработчиков. При этом Nova сохраняет возможность работы с stateful-приложениями и другими сложными сценариями через расширенные конфигурации.

Важное отличие касается экосистемы. Kubernetes требует подключения дополнительных решений для полноценного функционирования: Prometheus для мониторинга, ELK-стек для логирования, Istio или Linkerd для сервис-меша. Nova включает базовые реализации этих функций «из коробки», что позволяет быстрее развернуть работоспособную инфраструктуру.

Характеристики производительности тоже показывают интересные результаты. В тестах на кластере из 50 нод время развёртывания 100 микросервисов в Nova составляет около 45 секунд против 2.5 минут в Kubernetes. Использование памяти control plane в Nova примерно в 3 раза ниже: 1.2GB против 3.8GB у Kubernetes. Время восстановления при падении ноды также в пользу Nova: 8-12 секунд против 15-30 секунд у Kubernetes. Цифры могут меняться в зависимости от используемого вами железа.

Сравнение Nova с HashiCorp Nomad

Nomad позиционируется как простой оркестратор для разнородных рабочих нагрузок, но имеет специфические ограничения в экосистеме и функциональности. Основное концептуальное отличие заключается в том, что Nomad поддерживает не только контейнеры, но и другие типы задач: бинарные приложения, виртуальные машины, что в некоторых нишах может быть преимуществом. Nova фокусируется исключительно на контейнерах, что позволяет обеспечить более глубокую и оптимизированную интеграцию с Docker, containerd и другими средами запуска контейнеров.

Сервис-дискавери в Nomad требует дополнительной установки Consul, тогда как Nova включает встроенное решение для сервис-дискавери, что уменьшает количество компонентов в системе. Язык конфигурации также отличается: Nomad использует HCL (HashiCorp Configuration Language), в то время как Nova применяет более распространённый в DevOps-среде YAML, что снижает когнитивную нагрузку на команды, уже работающие с Kubernetes или Docker Compose.

В плане возможностей деплоймента Nomad проигрывает Nova в реализации сложных сценариев обновлений. Например, canary-деплойменты в Nomad требуют дополнительных инструментов или кастомных скриптов, тогда как Nova поддерживает их из коробки через декларативные конфигурации.

Сравнение Nova с Docker Swarm

Docker Swarm является наиболее простым решением для оркестрации контейнеров, но его возможности существенно ограничены для production-сред. Первое и главное отличие: масштабируемость. Swarm начинает демонстрировать проблемы с производительностью уже после 50-70 нод, в то время как Nova стабильно работает с кластерами до 200+ нод без существенной деградации характеристик.

Сетевые возможности в Nova реализованы лучше. Поддержка продвинутых сетевых политик, интеграция с SDN-решениями и гибкая настройка сервис-меша выгодно отличают Nova от сравнительно более примитивной сетевой модели Docker Swarm.

Важным преимуществом Nova являются возможности обновлений. Docker Swarm не поддерживает blue-green деплойменты и другие сложные стратегии обновлений без написания дополнительных скриптов. В Nova эти возможности доступны через декларативные конфигурации, что значительно упрощает жизненный цикл приложений.

Важные возможности Nova

Интеграция Nova с современными CI/CD системами реализована через унифицированный API и CLI-интерфейс. Например, в GitLab CI конфигурация для деплоймента может выглядеть следующим образом:



	 yaml


	 Copy


	 Download


	 deploy:


	 stage: deploy


	 image: nova/cli


	 script:


	     - nova login $NOVA_ENDPOINT --token $NOVA_TOKEN


	     - nova deploy -f nova.yml --env $CI_ENVIRONMENT_SLUG


	 only:


	     - master

Такой подход позволяет легко встроить оркестрацию в существующие процессы разработки без необходимости создания сложных скриптов или кастомных решений.

Nova также предоставляет комплексное решение для мониторинга, включая Prometheus-совместимый endpoint для сбора метрик, готовые дашборды для Grafana и поддержку стандарта OpenTelemetry для логов. Это позволяет быстро развернуть полноценную систему observability без необходимости интеграции множества сторонних инструментов.

Заключение

План развития Nova на ближайшие годы включает несколько стратегических направлений. Поддержка WebAssembly workloads открывает новые возможности для запуска высокопроизводительных специализированных обработчиков. Интеграция с Dapr упростит реализацию event-driven архитектур и паттернов распределённых систем. Уже сейчас решение совместимо с большинством современных инструментов разработки.

Совместимость Nova

Особое внимание уделяется работе с GPU, включая автоматическое масштабирование inference-моделей и оптимизированное планирование задач на нодах с ускорителями. Разрабатывается serverless-режим (FaaS), который позволит использовать Nova для выполнения функций по событийной модели.

Сейчас Nova занимает уникальную позицию на рынке оркестраторов, предлагая сбалансированное сочетание возможностей и простоты использования. Тем более что это уже зарекомендовавшее себя решение, созданное в рамках импортозамещения. Для многих организаций переход на Nova означает значительное сокращение операционных накладных расходов без потери необходимой функциональности.

При внедрении Nova рекомендуется начинать с некритичных сервисов, постепенно перенося сервисы после проверки стабильности работы. Обязательно использование канареечного развёртывания для минимизации рисков при обновлениях. Мониторинг метрик управляющего слоя позволит своевременно выявлять потенциальные узкие места и оптимизировать конфигурацию кластера.

Для проектов, где Kubernetes оказывается избыточным, а Docker Swarm недостаточным, Nova представляет собой оптимальный выбор, сочетающий производительность, гибкость и простоту эксплуатации.