數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施第1頁/共38頁???????目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案?1數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)及應對數(shù)據(jù)中心的幾個無法改變的事實數(shù)據(jù)中心總體設(shè)計所需要考慮的問題如何應對數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)云計算數(shù)據(jù)中心演變云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)模型云計算數(shù)據(jù)中心——資源池化數(shù)據(jù)中心部署和管理第2頁/共38頁4目前現(xiàn)狀根據(jù)應用需要購買組件，應用/組件的關(guān)系通常是緊耦合和固定的每次部署一個新應用，要購買新的服務器、新

的存儲和新的交換機各自孤立的IT基礎(chǔ)設(shè)施無限膨脹

——資源利用率低應用不可避免的增加、擴展、逐步引退

…,這時數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)很容易變得雜

亂無章

——運維風險越來越高為新增應用供應資源的時間通常很長

——業(yè)務響應不及時?2009CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.CiscoConfidential第3頁/共38頁5云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)模型業(yè)務Portal應用程序界面業(yè)務調(diào)度/中間件平臺 （虛擬）資源管理虛擬主機單元

服務器虛擬交換單元

網(wǎng)絡(luò)

資源基礎(chǔ)設(shè)施虛擬存儲單元

存儲?2009CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.CiscoConfidential第4頁/共38頁AutomationManual交換8云計算數(shù)據(jù)中心——資源池化

InfrastructureasaService….BuildPointSolutions

BusinessNeedBuildInfrastructureOffering

BusinessNeedApplications

ApplicationsServersVirtualization-AwareNetwork

存儲Network

Ethernet, FC,IpStorageProject-計算SiloSiloSilo

based

VerticalsolutionsVirtualizedSharedResourcePool

ITServiceHolisticSolution?2009CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.CiscoConfidential第5頁/共38頁?????目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案?1數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)及應對?2云計算數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)云計算數(shù)據(jù)中心技術(shù)架構(gòu)統(tǒng)一交換架構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)IO整合服務器虛擬化云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)無狀態(tài)計算第6頁/共38頁從“資源池”中根據(jù)業(yè)務需求自動的調(diào)度資源發(fā)展趨勢:虛擬化/云計算應用1應用2應用3

Stand-ByCloudVirtualizationVirtualServerVirtualServerVirtualServerVirtualServer下一代數(shù)據(jù)中心發(fā)展重點：根據(jù)需要分配資源和彈性擴展能力

隨需而動的業(yè)務靈活性

最佳的資源優(yōu)化使用虛擬化智能業(yè)務調(diào)度機制和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺

BusinessFunctions虛擬化服務和智能網(wǎng)絡(luò)平臺ApplicationsServerProcessingI/OStorage統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Network

全局一致的服務滿足業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展能力

可預測和有保證的業(yè)務服務

自動化的業(yè)務部署高效節(jié)能、綠色環(huán)保

資源池第7頁/共38頁虛擬化平臺CiscoUCS統(tǒng)一計算平臺計算平臺融合網(wǎng)絡(luò)平臺Nexus數(shù)據(jù)中心交換機

下一代服務器讓資源流動起來數(shù)據(jù)中心專用設(shè)備第8頁/共38頁新技術(shù)的采用是企業(yè)智能數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)的基礎(chǔ)國際標準Wirespeed10GEL2AccessSwitchDataCenterEthernet(DCB)FCoEVirtualizationNetworkingLANLANLANSANASANBMACAMACBActive-ActiveNexusAccessLayerN5000Nexus高性能、低延遲,

價格上有競爭力的萬兆以太網(wǎng)連接支持無損以太網(wǎng)和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心無環(huán)路整合網(wǎng)絡(luò)資源減少設(shè)增強安全性，適應備數(shù)量節(jié)省電力消耗性，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

利用率

不丟包EcoSystemPartners第9頁/共38頁以太網(wǎng)標準二十年來的最大創(chuàng)新DataCenterBridge（DCB）是對傳統(tǒng)以太網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)的擴展，專門設(shè)計用于數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)和管理FibreChanneloverEthernet(FCoE)Priority-basedFlowControl(PFC)IEEE802.1QbbCoSBasedBWManagement-IEEE802.1QazCongestionNotification(BCN/QCN)-IEEE802.1QauDataCenterBridgingCapabilityExchangeProtocolDCBXL2Multi-pathforUnicast&Multicast/FabricPath第10頁/共38頁DCB面向數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)是：LosslessEthernetIEEE802.1Qbb?不丟包的以太網(wǎng)?基于優(yōu)先級流控機制的以太網(wǎng)TransmitQueues One

TwoEthernetLinkReceiveBuffers One

Two?低延遲的以太網(wǎng)?支持IEEEDCB標準的以太網(wǎng)Three

Four

Five SixSTOPPAUSEThree

Four

Five

SixEightVirtualLanes?支持L2二層多路徑的以太網(wǎng)?統(tǒng)一交換的以太網(wǎng)?低成本和低功耗的以太網(wǎng)

Seven Eight

OfferedTraffic3G/s3G/s2G/s

Seven Eight10GELinkRealizedTrafficUtilization 3G/sHPCTraffic2G/s

3G/s3G/s3G/s3G/s3G/sStorageTraffic3G/s3G/sDataCenterBridgingCapabilityeXchangeProtocolNexus3G/s

t14G/s

t26G/s

t33G/s t1LANTraffic4G/s t25G/st3CoSBasedBWIEEE802.1Qaz第11頁/共38頁FCoverEthernet(FCoE)

FCoE?在以太網(wǎng)架構(gòu)上映射FC幀?使得FC運行在一個無損的

數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)絡(luò)上

Ethernet

Fibre

益處?一次連接服務器:光纖存儲 和以太網(wǎng)共享同一個端口?更少的線纜和適配器?軟件配置I/O?與現(xiàn)有SAN環(huán)境可以互操作?NoGateway—statelessChannel

FCoE標準:

FCoEStandardSpecificationinANSI

INCITSFCT11.3

–FrameFormatagreementAug.2007 –Standard:June.2009 –24companiesbehindthestandard第12頁/共38頁為下一代數(shù)據(jù)中心打造的統(tǒng)一交換以太網(wǎng)架構(gòu)

管理和控制SAN網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)網(wǎng)LAN統(tǒng)一交換PrimaryNetworkUnifiedFabricUnified

Fabric

Secondary Network

HPC

高性能計算統(tǒng)一交換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和資源的整合第13頁/共38頁AccessLayer??UnifiedFabric——統(tǒng)一交換平臺DataCenterBridging——DCB/FCoE網(wǎng)絡(luò)Nexus7000SANB?綠色數(shù)據(jù)中心易于管理維護升級最大程度的資源整合，為虛擬化、自動化打下基礎(chǔ)10GE

DCB/FCoE

Nexus7000/5500

... ...HPC、LAN、SAN合一

Ethernet10GE40GE100GEDCB/FCoE

Copper第14頁/共38頁統(tǒng)一交換架構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)IO整合TodayI/OConsolidationwithFCoELANSANASANBLANSANASANBEthernetEthernetFCFCFCEthernetEnhanced

Ethernet andFCoEFC第15頁/共38頁服務器虛擬化

什么是服務器虛擬化?

就是將物理服務器、操作系統(tǒng)、及其應用程序“打包”為 一個或多個文件-可移動的虛擬機物理服務器虛擬機第16頁/共38頁服務器虛擬化效果虛擬化前:

每臺主機一個操作系統(tǒng)

軟件硬件緊密地結(jié)合

在同一主機上運行多個應用程序通常

會遭遇沖突

系統(tǒng)的資源利用率低

硬件成本高昂而且不夠靈活虛擬化后:

打破了操作系統(tǒng)和硬件的互相依賴

通過封裝到到虛擬機的技術(shù),管理操作

系統(tǒng)和應用程序為單一的個體

強大的安全和故障隔離

虛擬機是獨立于硬件的,它們能在任何 硬件上運行第17頁/共38頁云計算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)

統(tǒng)一交換架構(gòu)

UnifiedFabric

FEXFabricExtenders

虛擬多機技術(shù)

VirtualDeviceContext

OTVOverlayTransportVirtualization

VPC技術(shù)virtualPort-Channel Nexus1000V第18頁/共38頁關(guān)鍵技術(shù)進展VN-Link服務器虛擬化?Virtualizationaware accesslayer?Compatiblewith

switchingplatforms?CombineVMandphysical

networkoperations?Standards-based:IEEE 802.1Qbhand802.1Qbg

UnifiedFabric

統(tǒng)一交換?Enterprise-classtop-of-rack

switch?Designedforserver

connectivity?LosslessLowlatency?I/OConsolidationaround

Ethernet?Standards-based:IEEEDCBandFCoEUnifiedComputing統(tǒng)一計算?Platformforstateless

computingand

virtualization?Multi-rackarchitecture?Formfactorindependent?Enterprise-classx86?Standards-based第19頁/共38頁目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案?1數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)及應對?2云計算數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)?3云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)?云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)?基礎(chǔ)架構(gòu)擴展性設(shè)計第20頁/共38頁N5000NexusServer1000VVNexus1000V云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)DC核心層?End-2-endNexusmigration

Cat6500DC匯聚&服務層Nexus7000?EnableDataCenterEthernetandFCoE?VM-AwareNetworking?HighAvailabilityformissioncriticalapplicationsDC接入層Cat65/45Cat6500ServiceChassis

?HighPerformanceandScalability?UnifiedComputingSystem

Insertion?Newarchitecturetounitenetwork,Catalyst3rdPartycomputing,storageaccessandvirtualizationServerVVVVVVVVNexusVVVVVVVVVVVVVVVVVVVV?LowerCapEx/OpEx?SimplifiedManagementUCSB-Series

10GigabitEthernetDCSAN/存儲MDS9500

1GigabitEthernet4GbFibreChannel

10GigabitFCoE/DCE

EMC/NetAppDiskArray/Tape第21頁/共38頁????目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案1數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)及應對2云計算數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)3云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)4云計算數(shù)據(jù)中心解決方案?FlexPod靈活的架構(gòu)?云計算數(shù)據(jù)中心--基礎(chǔ)架構(gòu)即服務（IaaS）?數(shù)據(jù)中心云基礎(chǔ)架構(gòu)的演進路線第22頁/共38頁構(gòu)建動態(tài)數(shù)據(jù)中心CiscoNetAppVMware實現(xiàn)統(tǒng)一、虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)的共同愿景

新的已驗證的安全多租戶 新的合作服務和支持 相互開放式合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)

31第23頁/共38頁FlexPod靈活的架構(gòu)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)FlexPod靈活的架構(gòu)HRAppsBUAppsCoreAppsVMwareVMwareVMwareHRBUAPPHRBUAPP第24頁/共38頁33FlexPod靈活的架構(gòu)靈活、經(jīng)驗證的數(shù)據(jù)中心解決方案

VMware vSphere和

vCenter

Cisco?

UCSB系列和

UCSManager CiscoNexus?系

列交換機：

CiscoNexus

1000V NetAppFAS 10GE和

FCoE應用程序

–VMwareVirtualDesktopInfrastructure

–MicrosoftExchange

–MicrosoftSharePoint

–

MicrosoftSQLServer

–

另加為多個應用程序預留的額外資源在一個FlexPod中靈活支持多類型的計算和

存儲*經(jīng)驗證的效果

–從現(xiàn)有技術(shù)中獲得更多效益，將數(shù)據(jù)中心

資本支出減少多達60%

–顯著減少電耗、散熱和占用空間需求，并

將能源成本減少多達80%

–擁有和運行成本減少54%

–數(shù)據(jù)存儲效率提高50%

–對于虛擬工作負載，應用程序吞吐量提高30%

–*UCS硬件上VM和虛擬桌面的數(shù)量增加

一倍以上單架機柜中完整數(shù)據(jù)中心

NetAppConfidentialandProprietary-Do

NotDistribute第25頁/共38頁FlexPodforVMware單機架解決方案第26頁/共38頁35傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)的部署模式以業(yè)務劃分，分離式，獨立建設(shè)維護