數(shù)據(jù)中心-基礎(chǔ)設(shè)施

1、目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)及應(yīng)對云計算數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)云計算數(shù)據(jù)中心解決方案王信昌王信昌ver20150302v0.1目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案云計算數(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(yīng)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(yīng)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4目前現(xiàn)狀 根據(jù)應(yīng)用需要購買組件，應(yīng)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(yīng)用，要購買新的服務(wù)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

2、源利用率低 應(yīng)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(yīng)用供應(yīng)資源的時間通常很長 業(yè)務(wù)響應(yīng)不及時 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential5云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)模型業(yè)務(wù)Portal應(yīng)用程序界面業(yè)務(wù)調(diào)度/中間件 平臺（虛擬）資源管理虛擬主機單元服務(wù)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 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco ConfidentialAutomationManual交換

3、8云計算數(shù)據(jù)中心資源池化Infrastructure as a Service.Build Point SolutionsBusiness NeedBuild Infrastructure OfferingBusiness NeedApplicationsApplicationsServersVirtualization-Aware Network存儲NetworkEthernet,FC, IpStorageProject-計算SiloSiloSilobasedVerticalsolutionsVirtualized Shared Resource PoolIT ServiceHolistic

4、 Solution 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案云計算數(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(yīng)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(wù)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)計算從“資源池”中根據(jù)業(yè)務(wù)需求自動的調(diào)度資源發(fā)展趨勢:虛擬化/云計算應(yīng)用1應(yīng)用2應(yīng)用3Stand-ByCloudVirtualizationVirtual ServerVirtual ServerVirtual ServerVirtual Serv

5、er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(wù)靈活性最佳的資源優(yōu)化使用虛擬化智能業(yè)務(wù)調(diào)度機制和統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)平臺Business Functions虛擬化服務(wù) 和智能網(wǎng)絡(luò)平臺ApplicationsServer ProcessingI/OStorage統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)Network全局一致的服務(wù)滿足業(yè)務(wù)的可持續(xù)發(fā)展能力可預(yù)測和有保證的業(yè)務(wù)服務(wù)自動化的業(yè)務(wù)部署高效節(jié)能、綠色環(huán)保資 源 池虛擬化平臺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(wù)器讓資源流動起來數(shù)據(jù)中心專用設(shè)備新技術(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Wire speed 1

6、0GE L2Access SwitchData CenterEthernet (DCB)FCoEVirtualizationNetworkingLANLANLANSAN ASAN BMACAMACBActive-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(yīng)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Eco System Partners以太網(wǎng)標準二十年來的最大創(chuàng)新Data Center Bridge（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)

7、據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)和管理Fibre Channel over Ethernet(FCoE)Priority-based Flow Control (PFC) IEEE 802.1QbbCoS Based BW Management - IEEE 802.1QazCongestion Notification (BCN/QCN) - IEEE 802.1QauData Center Bridging Capability Exchange Protocol DCBXL2 Multi-path for Unicast & Multicast/FabricPathDCB面向數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)是：面向數(shù)據(jù)

8、中心以太網(wǎng)是：Lossless EthernetIEEE 802.1Qbb 不丟包的以太網(wǎng) 基于優(yōu)先級流控機制的以太網(wǎng)Transmit QueuesOneTwoEthernet LinkReceive BuffersOneTwo 低延遲的以太網(wǎng) 支持IEEE DCB標準的以太網(wǎng)標準的以太網(wǎng)ThreeFourFiveSixSTOPPAUSEThreeFourFiveSixEightVirtualLanes 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)SevenEightOffered Traffic3G/s 3G/s 2G/sSevenEight10 GE Link Re

9、alized Traffic Utilization3G/s HPC Traffic 2G/s3G/s3G/s3G/s3G/s3G/sStorage Traffic3G/s3G/sData Center BridgingCapability eXchange ProtocolNexus3G/st14G/st26G/st33G/st1LAN Traffic4G/st25G/st3CoS Based BWIEEE 802.1QazFC over Ethernet (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EthernetFibre益處 一次連接服

10、務(wù)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 No GatewaystatelessChannel FCoE標準: FCoE Standard Specification in ANSIINCITS FC T11.3 Frame Format agreement Aug. 2007 Standard:June. 2009 24 companies behind the standard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)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)網(wǎng)LAN統(tǒng)一交換PrimaryNetworkUnified FabricUnified

11、FabricSecondaryNetworkHPC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AccessLayerUnified Fabric統(tǒng)一交換平臺Data Center BridgingDCB/FCoE網(wǎng)絡(luò)Nexus 7000SAN B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)10GEDCB / FCoENexus 7000/5500.HPC、LAN、SAN合一Ethernet10GE40GE100GEDCB/FCoECopper統(tǒng)一交換架構(gòu)：網(wǎng)絡(luò)IO整合TodayI/O Consolidation with FCoELANSAN ASAN BLANS

12、AN ASAN BEthernetEthernetFCFCFCEthernetEnhancedEthernetand FCoEFC服務(wù)器虛擬化什么是服務(wù)器虛擬化? 就是將物理服務(wù)器、操作系統(tǒng)、及其應(yīng)用程序 “打包”為一個或多個文件-可移動的虛擬機物理服務(wù)器虛擬機服務(wù)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(yīng)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(yīng)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云計

13、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)Unified FabricFEXFabric Extenders虛擬多機技術(shù)Virtual Device ContextOTVOverlay Transport VirtualizationVPC 技術(shù)virtual Port-ChannelNexus 1000V關(guān)鍵技術(shù)進展VN-Link服務(wù)器虛擬化 Virtualization awareaccess layer Compatible withswitching platforms Combine VM and physicalnetwork operations Standards-based: IE

14、EE802.1Qbh and 802.1QbgUnified Fabric統(tǒng)一交換 Enterprise-class top-of-rackswitch Designed for serverconnectivity Lossless Low latency I/O Consolidation aroundEthernet Standards-based: IEEEDCB and FCoEUnified Computing統(tǒng)一計算 Platform for statelesscomputing andvirtualization Multi-rack architecture Form fac

15、tor independent Enterprise-class x86 Standards-based目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案云計算數(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(yīng)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N5000NexusServer 1000V VNexus 1000V云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)DC核心層核心層 End-2-end Nexus migrationCat 6500DC匯聚匯聚&服務(wù)層服務(wù)層Nexus 7000Enable Data Center Ethernet andFCoEVM-Aware Netw

16、orkingHigh Availability for mission criticalapplicationsDC接入層接入層Cat 65/45Cat 6500Service ChassisHigh Performance and Scalability Unified Computing SystemInsertionNew architecture to unite network,Catalyst3rd Partycomputing, storage access andvirtualizationServerVVVVVVVVNexusV V V VVVVVVVVVVVVVVVVVLo

17、wer CapEx/OpExSimplified ManagementUCS B-Series10 Gigabit EthernetDCSAN/存儲存儲MDS 95001 Gigabit Ethernet4Gb Fibre Channel10 Gigabit FCoE/DCEEMC/NetAppDisk Array/Tape目錄云計算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)與解決方案云計算數(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(yīng)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(wù)（IaaS） 數(shù)據(jù)中心云基礎(chǔ)架構(gòu)的演進路線構(gòu)建動態(tài)數(shù)據(jù)中心Ci

18、scoNetAppVMware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(wù)和支持相互開放式合作伙伴生態(tài)系統(tǒng)31FlexPod 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)HR AppsBU AppsCore AppsVMwareVMwareVMwareHRBUAPPHRBUAPP33FlexPod 靈活的架構(gòu)靈活、經(jīng)驗證的數(shù)據(jù)中心解決方案VMwarevSphere 和vCenterCiscoUCS B 系列和UCS ManagerCisco Nexus 系列交換機：Cisco Nexus1000VNetApp FAS10 GE 和FCoE 應(yīng)用程序 VMware

19、Virtual Desktop Infrastructure Microsoft Exchange Microsoft SharePoint Microsoft SQL Server 另加為多個應(yīng)用程序預(yù)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(yīng)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NetApp Confidential and Proprietary - Do