数据中心-基础设施.ppt

目录 云计算数据中心架构与解决方案 传统数据中心的挑战及应对云计算数据中心虚拟化技术云计算数据中心架构 云计算数据中心解决方案 王信昌 ver20150302v0 1 目录 云计算数据中心架构与解决方案 1数据中心的挑战及应对 数据中心的几个无法改变的事实 数据中心总体设计所需要考虑的问题如何应对数据中心的挑战云计算数据中心演变 云计算数据中心架构模型 云计算数据中心 资源池化数据中心部署和管理 4 目前现状 根据应用需要购买组件 应用 组件的关系通常 是紧耦合和固定的 每次部署一个新应用 要购买新的服务器 新 的存储和新的交换机 各自孤立的IT基础设施无限膨胀 资源利用率低 应用不可避免的增加 扩展 逐步引退 这时数据中心基础架构很容易变得杂乱无章 运维风险越来越高 为新增应用供应资源的时间通常很长 业务响应不及时 2009CiscoSystems Inc Allrightsreserved CiscoConfidential 5 云计算数据中心架构模型 业务Portal 应用程序界面 业务调度 中间件平台 虚拟 资源管理 虚拟主机单元服务器 虚拟交换单元网络资源基础设施 虚拟存储单元存储 2009CiscoSystems Inc Allrightsreserved CiscoConfidential Automation Manual 交换 8 云计算数据中心 资源池化InfrastructureasaService BuildPointSolutionsBusinessNeed BuildInfrastructureOfferingBusinessNeed ApplicationsApplications Servers Virtualization AwareNetwork 存储NetworkEthernet FC Ip Storage Project 计算 Silo Silo Silo basedVerticalsolutions VirtualizedSharedResourcePool ITServiceHolisticSolution 2009CiscoSystems Inc Allrightsreserved CiscoConfidential 目录 云计算数据中心架构与解决方案 1数据中心的挑战及应对 2云计算数据中心虚拟化技术 云计算数据中心技术架构统一交换架构 网络IO整合服务器虚拟化 云计算数据中心网络虚拟化技术无状态计算 从 资源池 中根据业务需求自动的调度资源 发展趋势 虚拟化 云计算 应用1 应用2 应用3 Stand ByCloud Virtualization VirtualServer VirtualServer VirtualServer VirtualServer 下一代数据中心发展重点 根据需要分配资源和弹性扩展能力随需而动的业务灵活性最佳的资源优化使用 虚拟化智能业务调度机制和统一网络平台BusinessFunctions 虚拟化服务和智能网络平台 Applications ServerProcessing I O Storage 统一网络架构 Network 全局一致的服务满足业务的可持续发展能力可预测和有保证的业务服务自动化的业务部署高效节能 绿色环保资源池 虚拟化平台 CiscoUCS统一计算平台 计算平台 融合 网络平台 Nexus数据中心交换机 下一代服务器让资源流动起来 数据中心专用设备 新技术的采用是企业智能数据中心实现的基础国际标准 Wirespeed10GEL2AccessSwitch DataCenterEthernet DCB FCoE VirtualizationNetworking LAN LAN LAN SANA SANB MACA MACB Active Active Nexus AccessLayer N5000 Nexus 高性能 低延迟 价格上有竞争力的万兆以太网连接 支持无损以太网和超大规模数据中心无环路 整合网络资源减少设增强安全性 适应备数量节省电力消耗性 提高网络设备利用率 不丢包EcoSystemPartners 以太网标准二十年来的最大创新 DataCenterBridge DCB 是对传统以太网体系结构的扩展 专门设计用于数据中心联网和管理 FibreChanneloverEthernet FCoE Priority basedFlowControl PFC IEEE802 1QbbCoSBasedBWManagement IEEE802 1Qaz CongestionNotification BCN QCN IEEE802 1QauDataCenterBridgingCapabilityExchangeProtocolDCBXL2Multi pathforUnicast Multicast FabricPath DCB面向数据中心以太网是 LosslessEthernetIEEE802 1Qbb 不丢包的以太网 基于优先级流控机制的以太网 TransmitQueuesOneTwo EthernetLink ReceiveBuffersOneTwo 低延迟的以太网 支持IEEEDCB标准的以太网 ThreeFourFiveSix STOP PAUSE ThreeFourFiveSix EightVirtualLanes 支持L2二层多路径的以太网 统一交换的以太网 低成本和低功耗的以太网 SevenEightOfferedTraffic3G s3G s2G s SevenEight10GELinkRealizedTrafficUtilization3G sHPCTraffic2G s3G s 3G s 3G s 3G s 3G s StorageTraffic3G s 3G s DataCenterBridgingCapabilityeXchangeProtocol Nexus 3G st1 4G st2 6G st3 3G st1 LANTraffic4G st2 5G st3 CoSBasedBWIEEE802 1Qaz FCoverEthernet FCoE FCoE 在以太网架构上映射FC帧 使得FC运行在一个无损的数据中心以太网络上EthernetFibre 益处 一次连接服务器 光纤存储和以太网共享同一个端口 更少的线缆和适配器 软件配置I O 与现有SAN环境可以互操作 NoGateway stateless Channel FCoE标准 FCoEStandardSpecificationinANSIINCITSFCT11 3 FrameFormatagreementAug 2007 Standard June 2009 24companiesbehindthestandard 为下一代数据中心打造的统一交换以太网架构管理和控制 SAN网络 数据网LAN 统一交换 PrimaryNetwork UnifiedFabric Unified FabricSecondaryNetworkHPC高性能计算统一交换网络架构实现网络和资源的整合 Access Layer UnifiedFabric 统一交换平台DataCenterBridging DCB FCoE网络 Nexus7000 SANB 绿色数据中心易于管理维护升级最大程度的资源整合 为虚拟化 自动化打下基础 10GEDCB FCoE Nexus7000 5500 HPC LAN SAN合一 Ethernet10GE40GE100GEDCB FCoECopper 统一交换架构 网络IO整合 Today I OConsolidationwithFCoE LAN SANA SANB LAN SANA SANB Ethernet Ethernet FC FC FC Ethernet EnhancedEthernetandFCoE FC 服务器虚拟化 什么是服务器虚拟化 就是将物理服务器 操作系统 及其应用程序 打包 为一个或多个文件 可移动的虚拟机 物理服务器 虚拟机 服务器虚拟化效果 虚拟化前 每台主机一个操作系统 软件硬件紧密地结合 在同一主机上运行多个应用程序通常会遭遇沖突 系统的资源利用率低 硬件成本高昂而且不够灵活 虚拟化后 打破了操作系统和硬件的互相依赖 通过封装到到虚拟机的技术 管理操作系统和应用程序为单一的个体 强大的安全和故障隔离 虚拟机是独立于硬件的 它们能在任何硬件上运行 云计算数据中心网络虚拟化技术 统一交换架构UnifiedFabricFEXFabricExtenders 虚拟多机技术VirtualDeviceContextOTVOverlayTransportVirtualization VPC技术virtualPort ChannelNexus1000V 关键技术进展 VN Link服务器虚拟化 Virtualizationawareaccesslayer Compatiblewithswitchingplatforms CombineVMandphysicalnetworkoperations Standards based IEEE802 1Qbhand802 1Qbg UnifiedFabric统一交换 Enterprise classtop of rackswitch Designedforserverconnectivity LosslessLowlatency I OConsolidationaroundEthernet Standards based IEEEDCBandFCoE UnifiedComputing统一计算 Platformforstatelesscomputingandvirtualization Multi rackarchitecture Formfactorindependent Enterprise classx86 Standards based 目录 云计算数据中心架构与解决方案 1数据中心的挑战及应对 2云计算数据中心虚拟化技术 3云计算数据中心架构 云计算数据中心架构 基础架构扩展性设计 N5000 Nexus Server1000VVNexus1000V 云计算数据中心架构 DC核心层 End 2 endNexusmigration Cat6500DC汇聚 服务层 Nexus7000 EnableDataCenterEthernetandFCoE VM AwareNetworking HighAvailabilityformissioncriticalapplications DC接入层 Cat65 45 Cat6500ServiceChassis HighPerformanceandScalability UnifiedComputingSystemInsertion Newarchitecturetounitenetwork Catalyst 3rdParty computing storageaccessandvirtualization Server V V V V V V V V NexusVVVV V V V V V V V V V V V V V V V V LowerCapEx OpEx SimplifiedManagement UCSB Series10GigabitEthernet DCSAN 存储 MDS9500 1GigabitEthernet4GbFibreChannel 10GigabitFCoE DCEEMC NetAppDiskArray Tape 目录 云计算数据中心架构与解决方案 1数据中心的挑战及应对 2云计算数据中心虚拟化技术3云计算数据中心架构 4云计算数据中心解决方案 FlexPod灵活的架构 云计算数据中心 基础架构即服务 IaaS 数据中心云基础架构的演进路线 构建动态数据中心 Cisco NetApp VMware 实现统一 虚拟基础架构的共同愿景新的已验证的安全多租户新的合作服务和支持相互开放式合作伙伴生态系统31 FlexPod灵活的架构 传统数据中心架构 FlexPod灵活的架构 HRApps BUApps CoreApps VMware VMware VMware HR BU APP HR BU APP 33 FlexPod灵活的架构 灵活 经验证的数据中心解决方案VMwarevSphere和vCenterCisco UCSB系列和UCSManagerCiscoNexus 系列交换机 CiscoNexus1000VNetAppFAS10GE和FCoE 应用程序 VMwareVirtualDesktopInfrastructure MicrosoftExchange MicrosoftSharePoint MicrosoftSQLServer 另加为多个应用程序预留的额外资源 在一个FlexPod中灵活支持多类型的计算和存储 经验证的效果 从现有技术中获得更多效益 将数据中心资本支出减少多达60 显著减少电耗 散热和占用空间需求 并将能源成本减少多达80 拥有和运行成本减少54 数据存储效率提高50 对于虚拟工作负载 应用程序吞吐量提高30 UCS硬件上VM和虚拟桌面的数量增加一倍以上单架机柜中完整数据中心NetAppConfidentia