JUNIPER数据中心网络环境下的基础架构.ppt

数据中心基础架构产品和解决方案 过去 未来 今天 多种不同的管理系统 运维成本不断提高 统一的管理 云计算环境下数据中心的发展趋势 数据中心内部的架构变化 通用分布式计算架构 核心交换模块 计算中心集群 服务接入集群 服务接入集群 内部管理集群 数据中心的两种发展趋势 类GFS架构在开源平台上自行研发通过大量廉价PC摊薄成本节点损坏为常态 传统架构融合虚拟化在成熟商用平台上自行研发强调平台任何节点的稳定性 ICP 大中型企业 传统数据中心的常见设计思路 生产服务区域 办公区 管理区 业务区 交换核心区 测试区域 海外接入 分支机构广域网 业务区 外联区域 传统树形结构带来的问题 传统的树形结构并不适应云计算下的服务器部署 OneHop 如何实现性能的优化 传统树形结构带来的问题 应用和VLAN的配置发生改变 阴影部分 虚拟机的迁移带来的安全策略的动态改变 传统树形结构 速度缓慢造价昂贵过于复杂 诸多挑战 传统结构面临的诸多局限 生成树协议使得50 的链路不能有效利用 不必要的层次化增加了业务的延迟 超过50 的端口用于设备间互联 效率低下 云计算数据中心基础架构的简化设计 简化网络 汇聚层 核心层 接入层 统一核心层 接入层 JuniperConfidential 消除汇聚层 简化网络形成核心层 接入层两层架构 3 2 1 3 2 简化网络 接入层 JuniperConfidential 统一可扩展交换矩阵 3 2 1 1 Juniper的3 2 1数据中心进化模式 简化网络 3 2 1 3 NAS SRX5800 简化网络 服务器 EX4200 EX3300 EX4300 EX450EX4550 3 2 1 2 NAS 瞻博QFABRIC产品 最简化 Servers 3 2 1 1 NAS OS 1 N 1 矩阵降低了复杂性 复杂性 5 000 2 500 0 2000 1000 3000 端口数量 5000 4000 6000 10 000 7 500 200 100 400 300 设备 互操作 互操作 管理的设备 对于QFABRIC产品 管理设备不会因为端口增加而增加 6000个端口时 管理的设备减少89 互操作减少99 1000个端口时 管理的设备减少83 互操作减少97 革命性的数据中心架构 单台机框式交换机的数据平面 1 所有端口间存在互联 2 一次查找 完成数据转发 数据平面 单台机框式交换机的控制平面 统一控制平面 所有端口采用同样的管理平台 对设备进行集中控制 管理平面 单台交换机无法实现扩展 但最终存在限制网络的扩展性存在挑战 尽管可以增加板卡 高扩展性数据平面 我们将板卡从机框上分离出来 将机框内的铜缆换成光纤为保证冗余 增加多个转发矩阵 我们将板卡从机框上分离出来 将机框内的铜缆换成光纤为保证冗余 增加多个转发矩阵保证了最大的扩展性 高扩展性数据平面 高扩展性数据平面 Qfabric转发延迟低于目前市场的任何一款以太网机框式交换机 所有端口之间直接互联数据只需要在入口设备一次查找延迟超低 平均低于5us 极限低于3 71us 高扩展性管理平台 单点管理界面扩展部署自动化 管理的交换机数量始终 1 将板卡和矩阵分离 使用光纤连接 多个矩阵设备提供冗余multipleInterconnectdevices 控制平面集中 边界依旧智能逻辑上为一台设备 I OModules Fabric RouteEngine Qfabric 单一交换平台的革命 Director QFABRICJuniper香港节点演示图 QFabric硬件 QFabric解决方案 简单 有效 扁平化 点对点一跳可达 单一设备管理N 1 一个高性能数据中心意味着 如同一台数据设备一样简化管理 并且提供高性能的网络连接 常规网络设计的高扩展性和灵活性 同时具有 QFabric的主要组件包括 Qfabric产品线基本组件 QFX3000 MQFX3000 G QFabricInterconnect QFX3600 I QFX3100 QFabricNode QFX3500 QFabricInterconnect QFX3008 I 可以从单体交换机的思路去考虑 控制平面 节点设备 NEW CPESwitches CPESwitches EX4200 24T EX4200 24F EX4200 24F EX4200 48T 交换矩阵 QFABRIC组件 QFX3500 QFX3600 QFX3600Node QFX3500Node 所有连接服务器端口支持 L2 L3 DCB FCoE QFX3600Node端口的灵活配置 3 1Oversub 4fabric40Guplinkseach48portsof10GbEserverfacing12portsof40GbECapableserverfacing 6 1Oversub 2fabric40Guplinkseach56portsof10GbEserverfacing14portsof40GbECapableserverfacing LineRate 8fabric40Guplinkseach32portsof10GbEserverfacing8portsof40GbECapableserverfacing UplinkstoQFX3008 IorQFX3600 I Qfabric组件 QFX3000 M和QFX3000 G Latency 3usend end Latency 5usend end Cloud SPDC 768 614410Gports ITEnterprise HPCDC 48 76810Gports 1UQFabric Interconnect ModularchassisQFabric Interconnect Managed operatedas1switch RunsJunosoperatingsystem CommonQFabric Node QFX3500 QFX3600 Director QFX3100 StorageConvergence Lossless DCBsupported FCoE FC Gateway QFabric控制平面 QFX3100 可插拔冗余电源 风扇2 1GDualIntel4coreCPU36GDRAMRaid备份硬盘LCD液晶显示 10G 10G 10G 10G 10G QFabric 按需扩展的业务模型 10G QFX3600 QFX3500 QFX3500 QFX3500 QFX3500 QFX3600 Qfabric可以根据业务的增长 动态的增长扩容 增加投资的保护 1 2 3 4 7 8 按照3 1端口模型 16 64 128 384 768 3072 6144 15 127 63 QFabricDirector QFabricInterconnect QFabricNode QFabricInterconnectQFX3600 I QFabricNode 1QFX3600 中小型数据中心组网方案模型QFX3000 M1 1收敛模型 最大可以支持256个10GbE或者64个40GbE限速端口 4个3600 I16 40G1RU交换矩阵 每个node8个40Gig上联 40GFabricLink LEGEND 1GBE QFabricNode 8QFX3600 QF Director QFabricInterconnectQFX3008 I QFabricNode 1QFX3600 中小型数据中心组网方案模型QFX3000 G1 1收敛模型 最大可以支持1024个10GbE或者256个40GbE限速端口 2QFX3008 I交换矩阵每个交换矩阵上2块16 40Gig矩阵卡 40GFabricLink LEGEND 1GBE QFabricNode 8QFX3600 QF Director 每个node8个40Gig上联 QFabricNode 1 QFabricNode 16 QFabricNode 3 QFabricNode 2 中小型数据中心组网方案模型QFX3000 M混合收敛模型 端口数根据收敛比变化 根据区域设计决定 仍然使用4个3600 I作为交换矩阵 3 1收敛可以直接选用3500作为node 1 1和2 1选用3600 3500 3600可以混搭 40GFabricLink LEGEND 1GBE QFabricInterconnectQFX3600 I 上行链路选择40GE的好处 增加上行链路带宽 提高收敛比 对于HPC运算尤为重要 减少物理链路数量 降低延迟 主要降低部分serializationdelay 极大的减少布线压力 非常利于管理减少LAG配置 LAG 端口聚合 极大程度上避免了LAG链路hash算法带来的流量不均衡问题 40GOM4MMF StructuredCables EndofPODNetworkRack EndofPODNetworkRack 交换矩阵机框 业务板卡 物理布线连接建议根据服务器密集程度 选取TOR或者MOR布线方式 数据中心的中间层机柜放置交换矩阵机框 根据实际要求选取位置 采用OM3或者OM4布线标准延展40GE光线到各个Rack整个数据中心作为一个交换机进行管理和维护 F 3 数据中心布线方式参考 40GE到4X10GE端口的转换 两种方式QSFPto4X10SFPDAC 1Mand3M 节省模块 适合近距离使用QSFPto4X10GESRoptic 距离较长 两兔遍地走 安能辨我是雌雄 使用技术不同 方案不同 效果不同 所有方案共同解决的问题 取消生成树 使得链路更加有效 构建类Fabric形式数据中心但是 我们还要考虑第一 收敛比和流量模型在本次方案中非常重要 10GEuplink基本上不在考虑之列使用Qfabric 可以灵活调整收敛比