从数据中心技术发展看综合布线技术发展

,存储网络与以太网,数据中心解决方案,北京汇通融业科技发展有限公司,从数据中心技术发展看综合布线,第一个问题？,理解“综合布线”？,综合+布线=综合布线布线？综合？,综合=数据（内网，外网，AP，监控，门禁，楼控语音（),什么是“综合”,用一种布线方式或结构来满足多用不同应用模式或终端的互联互通。数据网络：内网，外网，办公网语音网络：专网，公网，内网多媒体网络：LED，LCD，视频会议，数字电视，三网融合网络监控：一卡通门禁：公共广播：。,-融合网络，统一通信,第二个问题,理解“数据中心”？,数据+中心=数据中心数据？,数据=网页，邮件，文档，CRM数据库，.为何件CRM系统？文件服务器？日常生活中的应用,存储技术的核心：RAID,通常依照阵列的结构形式分成RAID0，RAID1，RAID2，RAID3，RAID4，RAID5，RAID6，RAID7，RAID0+1,(RAID10)RAID0+5,(RAID50)等类型。,RAIDLevel0:带区集,y,l,i,F,M,e,RAID1:镜像,RAID3:带专用校验驱动器的带区集,y,l,i,F,M,e,P,P,P,RAID5:带分布校验位的带区集,y,l,i,F,M,e,P,P,P,RAIDLevel1-0:StripingofMirroredArrays,RAID-0,RAID-1,RAID-1,RAIDLevel30:StripingofTwoRAID3Arrays,RAID3,RAID3,P,RAID0,RAIDLevel50:StripingofTwoRAID5Arrays,F,RAID5,RAID5,RAID0,RAID级别的比较,增加容量,从储存的技术了解储存网络从储存的技术了解容灾中心，异地备份,DAS-DirectAttachedStorageNAS-NetworkAttachedStorageSAN-StorageAreaNetworksiSCSI&IPSANs,存储的几种主要技术-根据连接方式划分,服务器连接存储（DAS）,DAS：DirectAttachedStorage直接与服务器连接的存储系统通过SCSI或FC接口连接服务器为核心，不直接连入网络,SCSIFC,SCSI-to-SCSISCSI-to-IDEFC-to-SCSIFC-to-FC,DAS的存储方案,服务器,阵列,SCSI,服务器,磁带机,光盘库,DDSDLTAITLTO,DVD-RAM光盘库MO光盘库CD&DVD库光盘镜像服务器(NAS),DAS-DirectAttachedStorage,优点低费用使用简单容易安装价格相对较低,缺点不能共享连接距离有限升级困难缺乏较好的高可用性维护复杂,适宜于小型机构的存储解决方案,NAS是什么？,“NetworkAttachedStorage”一个经过特殊优化的，在混合网络环境中提供文件服务的设备。NAS直接连接到网络中，直接为client提供存储服务。其软件经过高度的优化直接连接到网络，安装和管理过程简单，无网络中断,安装快捷无需安装其它操作系统利用网络协议及IP地址NAS能为我们做什么？在文件服务器上能实现的任何功能，NAS都能实现在不同的网络平台间共享数据（数据的集中管理）备份个人电脑和便携式电脑中的数据为您的服务器数据提供一个随时可以访问的备份从防火墙缓冲数据为您的WEB服务器和Email服务器提供存储空间,通过LAN直接接入网络的存储系统。,混合网络环境中的NAS应用,NAS在校园网中的应用,CERNET/INTERNET,一号教学楼,办公楼,移动办公人员,学生家长查阅,远程教学,二号教学楼,节点交换机,节点交换机,节点交换机,节点交换机,节点交换机,网管工作站,应用服务器群,图书馆,实验楼,INTERNET、MAILDNS服务器等,路由器,POP4500,中心交换机,NAS在城域网中的应用,1GBEthernet,公用宽带网教育网VLAN,Catalyst6509,城域网信息中心,Catalyst35/29Serial,INTERNET,电信宽带IP,1GBEthernet,本地资源服务器,教育局各科室,教育局及市区学校,服务器群,POP4000,POP4500,NAS-曾经引领存储潮流的技术,二中,大学小,NAS-NetworkAttachedStorage,优点容易安装，维护简单共享数据跨平台文件共享远程访问减轻服务器负担充分利用网络带宽,缺点不适合数据库存储孤立的存储设备传输速率低成为瓶颈,主要适宜于文件存储的解决方案,FibreChannel有三种拓扑结构:点对点(Point-to-Point)两个设备之间互连仲裁环(ArbitratedLoop)最多支持126个设备互连，形成一个仲裁环交换式Fabric(SwitchFabric)最多1千6百万个设备互连,SAN概念,FibreChannel（FC）技术标准是1994年由ANSI标准化组织制订的一种适合于千兆位数据传输通信的网络技术。,点对点,仅2个设备,仲裁环,最多126个设备,交换式FC网络（Fabric）,最多1600万个设备,独立于LAN的服务器后端存储专用网络主要利用FibreChannelprotocol（光纤通道协议），通过FC交换机建立起与服务器和存储设备之间的直接连接100MB/S、200MB/S、400MB/S的速率消除了带宽上的瓶颈,存储区域网络(StorageAreanetwork),FABRIC-第二网,客户机,LAN(局域网),广域网,存储区域网（第二网）,Fabric=第二网“Fabric”是一个由智能光纤通道交换机构成并具有良好系统设计的高智能网络,。可以提供企业级的性能、扩展能力、可管理能力、可靠性和高可用能力，我们称之为：SAN,服务器,存储子系统,第一网,逐级的Fabric扩展-海量存储,FiberChannelSwitches,DiskArray,主机服务器,光纤交换机,磁盘阵列,简单的SAN存储结构,线缆（光纤或铜线）FCHBA、GBIC、&MIAFCHUB/交换机数据网关服务器存储管理软件:TivoliSANergyVERITASSANPointDirectADICCentravisionSGICXFSTransoftFibreNetATTOStudioNet存储系统RAID，JBOD磁带存储设备光存储设备,SAN的组成,内部运行Fabric拓扑每端口独占100MB/S、200MB/S带宽SAN的核心设备,SAN的核心-光纤通道交换机,光纤通道卡（FCHBA）,提供服务器或工作站连接到存储网络的接口铜介质/光介质支持（可以是双口）目前提供的带宽指标:1G&2G&4G&8G.仲裁环/Fabric支持支持的总线:PCI,HSC,SBUS,存储设备,直接接入存储网络RAID磁盘阵列JBOD磁盘组磁带设备主要用于备份和恢复光介质设备主要用于HSM（HierarchicalStorageManagement）,SAN的主要应用,LanFreeBackupServerLessBackup集群（可实现多节点）服务器/应用系统存储整合异地灾备同步与异步镜像分级存储（HSM）,超越SCSI的局限性(驱动器数,传输速度,传输距离)更容易地存储和共享数据及资源AdvancedOperations对存储资源的集中管理LAN-free和Server-lessbackup远程镜像,(SAN与传统SCSI的比较),网络存储的三种常见模式,HBA与存储网络,在早期的SAN存储系统中，服务器与交换机的数据传输是通过光纤进行的，因为服务器是把SCSI指令传输到存储设备上，不能走普通LAN网的IP协议，所以需要使用FC传输，因此这种SAN就叫FC-SAN，而后期出现了用IP协议封装的SAN，可以完全走普通LAN网络，因此叫做IP-SAN，其中最典型的就是现在的ISCSI。这两种方式都需要对数据块进行繁重的读包解包操作，因此高性能的SAN系统是需要在服务器上安装一块专门负责解包工作以减轻处理器负担的网卡，这种网卡大家就叫它HBA卡，它除了执行解包工作外当然还可以提供一个光纤接口（如果是iSCSIHBA卡就是提供普通的RJ45接口）以用于跟对应的交换机连接；HBA物理上你可以把它当作网卡一样插PCI或者PCI-E槽位里，因此这种设备的用法非常相一张网卡，很多人也就把它跟普通网卡或普通的光纤网卡混淆了。当然，有的iSCSIHBA卡就可以当作普通网卡来用，不过从价格上考虑这是非常奢侈的。,HBA,主机总线适配器(HostBusAdapter,HBA)：是一个在服务器和存储装置HBA间提供输入/输出(I/O)处理和物理连接的电路板和/或集成电路适配器。因为HBA减轻了主处理器在数据存储和检索任务的负担，它能够提高服务器的性能。一个HBA和与之相连的磁盘子系统有时一起被称作一个磁盘通道。,HBA的常规定义：就是连接主机I/O总线和计算机内存系统的I/O适配器。按照这个定义，像显卡就是连接视频总线和内存，网卡就是连接网络总线和内存，SCSI-FC卡就是连接SCSI或者FC总线和内存的，它们都应该算是HBA。HBA卡有FC-HBA和iSCSIHBA将来还有其他HBA卡，但是，HBA通常用在SCSI。Adapter(适配器)和NIC用于FC；而NIC也会用于以太网和令牌环网。,三种网卡,光纤网卡这个称呼到底是不是指光纤口HBA卡呢？实际上大家常说的光纤网卡指的就是光纤通道网络里的HBA卡。因传输协议的不同的，网卡可分为三种，一是以太网卡，二是FC网卡，三是iSCSI网卡。大家说的“光纤网卡”一般是指FCHBA卡，插在服务器上，外接存储用的光纤交换机；而光口的以太网卡一般都叫做“光纤以太网卡”，也是插在服务器上，不过它外接的是带光口的以太网交换机。总结：其实这些网卡还是很好区分的，看下表就清楚了：HBA卡：FC-HBA卡（俗称：光纤网卡）、iSCSI-HBA卡（RJ45接口）以太网卡：光纤接口的以太网卡（俗称：光纤以太网卡）,新的存储技术-FCoE,以太网光纤通道FCoE（FibreChanneloverEthernet）：FCoE协议是在以太网上传输FC封装的协议。增强型以太网（ConvergedEnhancedEthernet，CEE）CEE是采用FC特性的以太网，可传输FCoE存储数据、数据中心应用系统和集群。CEE是一种无损以太网（LosslessEthernet），其能够无损地传输FCoE数据。CEE使用三个优先级组，包括IPC、LAN和WAN,1990,2000,2010,1980,Ethernet,FibreChannel,2012,存储技术与以太网技术,融合网络,以太网/IP数据网络和FCSAN在数据中心都起着重要的作用，但它们的设计和功能有着本质的区别，这两种网络都有自己的安全机制，通信模式和独立的管理工具集，因此每个网络都必须按照它自己专用的方法，独立的基础设施进行建设和维护，需要独立的线缆，服务器需要为这两者网络安装独立网卡。管理两个独立的网络增加了数据中心日常运营的复杂性和成本，因此企业正在寻找新的方法整合它们的IP和SAN网络，让数据中心运行效率更高，成本效益更好，同时保护在FC基础设施上的投资。用统一的以太网整合FCSAN存储数据流和普通数据流了，网络融合让企业能够保持FC存储的现有投资，同时降低数据中心的成本和复杂性，并简化网络管理。,FCoEExtendsFCon融合网络,FCnetwork,FCstorage,EthernetNetwork,ConvergedNetworkSwitch,LosslessEthernetLinks,2options,SANseeshostasFC,数据中心的布线类型,1、数据交换网络（铜缆部分）2、数据交换网络（光缆部分）3、监控网络（铜缆部分）（KVM，PDU，环境，监控等）4、数据存储网络（光缆部分）,设计和销售的对象。,FCoE组件,融合网络适配器(Convergednetworkadapters，CNA)-它结合了以太网适配器和光纤通道HBA的功能，减少了用户购买服务器适配器的数量，同时减少了端口数，并降低了需要的线缆数量。FCoE线缆目前有两种FCoE线缆可选，一种是FC环境中常见的光缆，另一种是新型的屏蔽双绞线铜缆，第二种屏蔽铜缆消耗的电力更少，成本也更低，但它的最长传输距离只有10米，因此从机柜顶部交换机到LAN之间用户可能会使用光缆。FCoE交换机服务器和磁盘阵列之间不能直接通过FCoE连接起来，必须购买支持FCoE/DCB的交换机，通过它才能将服务器连接到企业LAN，SAN或FCoE存储系统。FCoE/DCB存储系统这些存储系统支持FCoE和融合通信，也支持从光纤通道到FCoE交换机，以及从FCoE交换机到服务器。,三个步骤改造实施FCoE,未实施DCB/FCoE前的数据中心网络架构,三个阶段,第一阶段：将边缘网络过渡到DCB/FCoE第二阶段：过渡到本地DCB/FCoE存储系统第三阶段：将核心网络过渡到FCoE,第一阶段：边缘网络交换机转移到FCoE后的网络架构,第三阶段-端到端FCoE,超级核心交换机,数据中心的布线结构结构变化,TopofRank，意指柜顶，与列末EoR（EndofRow）及列中MoR（MiddleofRow）一样，都是数据中心的一种架构设计方式。传统的机房架构主要以EoR和MoR方式（两者差别主要在于网络机柜的位置不同）为主，采取类似的集中式布线。其中，EoR方式是指服务器机柜中所有的服务器端口，都通过跳线连接到机柜上的配线架，再由配线架上的铜缆延伸到网络机柜（位于一组机柜尾部）中的接入交换机上,ToR，EoR，MoR,数据中心布线与大楼布线的区别,总配线区(MDA)主干布线区域配线区(ZDA)主干布线水平配线区(HAD)(ZDA)水平布线设备配线区(EDA)(ZDA)接入室(ER),园区中心机房CD建筑群子系统大楼汇聚机房（设备间BD）垂直干线子系统管理间（楼层弱电间FD）水平布线子系统工作区（CP箱）进线间（接入运营商机房）,管理？,启示,举一反三，一通百通万物互联,融合网络适配器,Brocade博科的产品：FibreChannelHBAs：FibreChannel4Gbps/8GbpsBR-415-00104G单口光纤通道卡光纤卡BR-425-00104G双口光纤通道卡光纤卡BR-815-00108G单口光纤通道卡光纤卡BR-825-00108G双口光纤通道卡光纤卡CNAs：DCB/FCoE/iSCSI10GbpsBR-1010-001010G单口FCoE聚合网卡can网卡BR-1010-1010BR-1020-001010G双口FCoE聚合网卡can网卡BR-1020-1010FabricAdapter：FC/DCB/FCoE/iSCSI16Gbps/10GbpsBR-1860-1F0016G单口FCoE聚合网卡can网卡BR-1860-1P00BR-1860-1C00BR-1860-2F00BR-1860-2P00BR-1860-2C00,关注数据中心的交换机厂商,概念区别,局域网交换机数据中心交换机SAN交换机柜顶交换机FCoE交换机,产品示例,在固定配置交换机中提供高性能万兆以太网（10GbE）数据中心LAN端口和原生光纤通道端口.交换机有两种型号:2UBrocadeVDX6730-76:带有60个10GbELAN端口和16个8Gbps原生光纤通道端口1UBrocadeVDX6730-32:带有24个10GbELAN端口和8个8Gbps原生光纤通道端口的,BROCADEVDX6730交换机,SFP概念,SFP（SmallForm-factorPluggables）可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块（体积比GBIC模块减少一半，可以在相同面板上配置多出一倍以上的端口数量。由于SFP模块在功能上与GBIC基本一致，因此，也被有些交换机厂商称为小型化GBIC（Mini-GBIC）。SFP模块则通过将CDR和电色散补偿放在了模块外面，而更加压缩了尺寸和功耗。用于电信和数据通信中光通信应用。SFP联接网络设备如交换机、路由器等设备的主板和光纤或UTP线缆。SFP是一些光纤器件提供商支持的工业规格.SFP支持SONET、GigabitEthernet、光纤通道（FiberChannel）以及一些其他通信标准。此标准扩展到了SFP+，能支持10.0Gbit/s传输速率，包括8gigabit光纤通道和10GbE。引入了光纤和铜芯版本的SFP+模块版本，与模块的Xenpak、X2或XFP版本相比，SFP+模块将部分电路留在主板实现，而非模块内实现。就是LC接口,QSFP,QSFP（QuadSmallForm-factorPluggable）：四通道SFP接口(QSFP)，QSFP是为了满足市场对更高密度的高速可插拔解决方案的需求而诞生的。这种4通道的可插拔接口传输速率达到了40Gbps。很多XFP中成熟的关键技术都应用到了该设计中。QSFP可以作为一种光纤解决方案，并且速度和密度均优于4通道CX4接口。由于可在XFP相同的端口体积下以每通道10Gbps的速度支持四个通道的数据传输，所以QSFP的密度可以达到XFP产品的4倍，SFP+产品的3倍。具有4通道且密度比CX4高的QSFP接口已经被InfiniBand标准所采用。,Infiniband,InfiniBand技术不是用于一般网络连接的，它的主要设计目的是针对服务器端的连接问题的。因此，InfiniBand技术将会被应用于服务器与服务器（比如复制，分布式工作等）