《下一代数据中心》PPT课件.ppt

下一代的下一代的 数据中心数据中心 吴禕晟，2008年11月 注意：这个版本仅适用于注意：这个版本仅适用于Cisco Cisco 内部内部 员工；不适合任何员工；不适合任何Parnter Parnter 或客户或客户 以太网技术的最新方向以太网技术的最新方向 传统以太网传统以太网 Classical EthernetClassical Ethernet 面向的应用面向的应用 园区的覆盖 个人终端的接入 传统以太网交换机 数据中心以太网数据中心以太网 D Data ata C Center enter E Ethernetthernet 面向的应用面向的应用 数据中心数据中心 高性能计算高性能计算 Unified NetworkUnified Network 虚拟化的网络虚拟化的网络 DCE SwitchDCE Switch 面向的应用面向的应用 可运营的要求 和其它接入技术的整合 PON / DSL / 无线 其它: MVR / HNG 城域以太网城域以太网 Metro EthernetMetro Ethernet ME Switch DCE Switch DCE Switch 的要点的要点 Data Center Ethernet Data Center Ethernet 的支持的支持 各种各种DCE DCE 协议的支持；软件上协议的支持；软件上+ +硬件上硬件上 对对 Virtualization Virtualization 的支持的支持 Unified I/OUnified I/O、Fabric Fabric Element VirtualizeElement Virtualize Network VirtualizeNetwork Virtualize 高密度的端口高密度的端口(GE/10GE)(GE/10GE) 适合适合Data Center Data Center 的环境的环境(Cluster/Grid)(Cluster/Grid)，将来或，将来或 许许 如何达成合适的价格如何达成合适的价格 或许还有或许还有 Agenda 下一代数据中心网络的技术要点下一代数据中心网络的技术要点 数据中心以太网讨论数据中心以太网讨论 虚拟化虚拟化 Unified Network(Unified Network(网络整合网络整合) ) 对对 HPC HPC 的支持的支持 绿色的讨论绿色的讨论 Nexus Nexus 系列的产品讨论系列的产品讨论 Q forecast to be 50%-60% in next 5 years Source: Industry analyst reports Desktop Virtualization Gaining Traction as Tool to Address Desktop Manageability, Security and Cost Source: Goldman Sachs IT Spending Survey Increasing Use of VMotion and DRS resulting in Multiplicative Increase in Complexity Source: Cisco 我的网络虚拟化观点：我的网络虚拟化观点： 1) Flexibility1) Flexibility 2) Flexibility2) Flexibility 3) Flexibility3) Flexibility 综合后综合后 CPU组合 LAN网络 WAN网络 Intelligent L2 Domain 网络虚拟化对思科的意义 1.1. Market RefreshMarket Refresh 提供支持虚拟化的新设备，加快中、高端用户的更新 速度；拓展市场； 2.2. 更高的技术门槛更高的技术门槛 狙击以低价策略来获得市场份额的二、三线厂商 3.3. 提供符合用户应用趋势的提供符合用户应用趋势的SolutionSolution 整合服务器虚拟化、存储虚拟化的网络解决方案 满足Web 2.0 、云计算等新应用的网络方案 此页仅供 内部参考 网络虚拟化 带给中国用户 和和Web 2.0Web 2.0、云计算等应用、云计算等应用 适配的网络解决方案适配的网络解决方案 和新一代的应用相互匹配的网络虚拟化技术：分布式 的计算、集中式的管理、动态的组织 More Green More Green 利用虚拟化技术可扩大资源的共享和利用率，从而延 长系统的生存期；降低无谓的能源消耗 网络的整合： Like SAN/IB/LAN 的集成 etc. Productivity ImproveProductivity Improve 快速的部署、灵活的调度 更灵活、更易管理的系统架构 DC 2 Application Migration Across DCApplication Migration Across DC DC 1 WAN BackBone Configure L2 Services Configure Network cap-ex and op-ex Each connection adds additional points of failure in the fabric Longer lead time for server provisioning Multiple fault domains complex diagnostics Management complexity 存储网的整合存储网的整合 Enhanced Ethernet and FCoEEthernetFC LANSAN BSAN A TodayI/O Consolidation with FCoE LANSAN BSAN A Nexus 5000 Enhanced Ethernet Fabric FCoE Storage FCoE FCoE: Storage TargetsFCoE: Storage Targets Direct attached FCoE Storage Unified FCoE network environment Maintains architecture of SAN separation for high availability 我觉得还可以更优化 Enhanced Ethernet and FCoE FCoE Storage InfiniBand InfiniBand 领域的整合领域的整合 Initiator SpeedTarget SpeedData Througput Per I/O Node Gigabit EthernetGigabit Ethernet112-118MBps Gigabit Ethernet10 Gigabit Ethernet325-350MBps 10 Gigabit Ethernet10 Gigabit Ethernet700-1100MBps IB SDR - IPoIBIB SDR - IPoIB350-375MBps IB SDR IPoIBCM (ofed 1.2) IB SDR IPoIB (ofed 1.2) 525-575MBps IB SDR SDPIB SDR - SDP590-625MBps IB DDR IPoIBIB DDR IPoIB350-375MBps IB DDR IPoIBCM (ofed 1.2) IB DDR IPoIB (ofed 1.2) 525-700MBps IB DDR SDPIB DDR SDP920-1150MBps Sockets APIMPI TCPSDP OFED 1.2 MPI OFED 1.2 IPIPoIB GE10 GE 10 GE with Offload SDR IBDDR IBSDR IBDDR IB 10G LLE MVAPICHOMPI Latency (us)35.325.89.020.314.310.08.83.823.293.32 Bandwidth MB/s 118121412195607278961033122013541351 CPU9%25%25%23%26%27%28%25%25%25% Ready 的情况 = = 初步初步 ReadyReady TOE & SAN 的协处理 10GbE 和InfiniBand 的带宽 比较 10GbE L2 交换机的低延迟 Cost vs 性能 Server Cluster 被市场认同 小结：网络整合带给我们小结：网络整合带给我们 我知道我知道ConsolidationConsolidation对网络的简化作用非常对网络的简化作用非常 巨大，如果还有下面哪些就更好了巨大，如果还有下面哪些就更好了 物质基础是便宜的物质基础是便宜的10GE 10GE 连接连接 ECO ECO 环境环境( (存储、主机、存储、主机、PC PC ) ) 我们采用的技术我们采用的技术 DCEDCE FCoE FCoE “ “强调强调BOX HWBOX HW的的lossless, VoQ & Fabriclossless, VoQ & Fabric” ” Agenda 下一代数据中心网络的技术要点下一代数据中心网络的技术要点 数据中心以太网讨论数据中心以太网讨论 虚拟化虚拟化 Unified Network(Unified Network(网络整合网络整合) ) 对对 HPC HPC 的支持的支持 绿色的讨论绿色的讨论 Nexus Nexus 系列的产品讨论系列的产品讨论 Q& AQ& A Cluster Computing is SupercomputingCluster Computing is Supercomputing SupercomputerNetworked Supercomputer Supercomputer performance at a fraction of the cost Clusters of Industry standard Servers HPC applications are demanding of network resources Storage volumes measured in Peta-Bytes of Data Real-time Visualization in the 1000s of Mbps CPU efficiency can demand network latency of 10ms latency Application CharacteristicsApplication Characteristics Latency Bandwidth Lower Data Mining Transactional (Database) Tightly Coupled Loosely Coupled 新技术对新技术对HPC HPC 的支持的支持 MultiStage Crossbar with VoQ 高密度的GE/10GE 接口 高带宽支持大吞吐量 全新设计的DCE ASIC 高速的L2 转发能力 Cut-Through 低延迟的转发 网卡的协处理引擎 TOE FC 协处理 DCE 对FCoE的支持 快速的网络收敛 HPC HPC 实际案例分析实际案例分析 位于北美的某世界500大HPC 之一 N7K + N5k = CLOS Parallel FS L2MP VDC for East-West Flow 位于欧洲的某气象HPC 高密度的10GE 接口 FCoE DCE Low Latency Agenda 下一代数据中心网络的技术要点下一代数据中心网络的技术要点 数据中心以太网讨论数据中心以太网讨论 虚拟化虚拟化 Unified Network(Unified Network(网络整合网络整合) ) 对对 HPC HPC 的支持的支持 绿色的讨论绿色的讨论 Nexus Nexus 系列的产品讨论系列的产品讨论 Q& AQ& A 绿色绿色 如何节约设备的电力：如何节约设备的电力： 减小减小ASIC ASIC 的纳米数的纳米数 自主设计芯片自主设计芯片 - - 减少通用芯片的无效组件减少通用芯片的无效组件 综合考虑大功耗组件的容量综合考虑大功耗组件的容量: TCAM / FE : TCAM / FE 延长设备的生存周期延长设备的生存周期 网络层的控制网络层的控制 整合整合 + + 虚拟化虚拟化 选择低功耗的接口和连接线选择低功耗的接口和连接线 合理安排最大功耗和平均功耗合理安排最大功耗和平均功耗 供电系统的容量供电系统的容量 其它其它 Service blade: 65xx now. L2 & L3 的功耗 单机架的功耗容限 (无水冷门 以及上送风 空调) Cloud Computing Blade switch RBACL & CTS L2 Forwarding Enhancements 小憩片刻 HPC HPC 的类型的类型 HPC Applications fall into 3 broad classifications: Tightly coupled applications Frequent IPC exchange latency sensitive, bursty traffic profiles Loosely coupled Little or