customer数据中心和云计算方案课件

1、COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. Zhang wei 面向云计算的应用流畅数据中心面向云计算的应用流畅数据中心 2 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. u数据中心的新挑战 u应用流畅数据中心解决方案 内容内容 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 数据中心的新挑战数据中心的新挑战 4 COPYRIGHT 2011 ALCATEL

2、-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 新型数据中心的演进新型数据中心的演进 5 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 数据中心的主要挑战数据中心的主要挑战 数据增长、网络拥塞、能耗、冷却系统、维护管理问题和线缆管理问题是数据中心和数据增长、网络拥塞、能耗、冷却系统、维护管理问题和线缆管理问题是数据中心和 网络相关问题网络相关问题 6 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 融合融

3、合 DC 合并合并 虚拟化虚拟化 传统传统数据中心架构面数据中心架构面临临重重重重压压力力 FC FC Forwarder L2 L2 L2/L3 L2/L3 L2/L3 L2 Fast E - GigE GigE GigE / 10GigE L3 WAN/MANL3 WAN/MAN 7 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 无缝的集成私有云和公有云 业务驱动业务驱动 服务随需交付，降低费用 快速启用或关闭服务 新虚新虚拟拟化技化技术术 虚拟化设备 网网络络挑挑战战 要求高带宽链路 要求应用管理服务化 要求

4、网络虚拟化，云就绪 要求能够内嵌安全服务 要求支持多托管用户数据中心 DC合并合并 Cloud Data Center WAN Corporate Data Center Site 2 Corporate Data Center Site 1 Multi-Site Private Cloud 8 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 服务器虚拟化带来更高效率 增长服务器利用率，从10-20% 提高到 40-60% VM更容易复制，降低维护成本 节约能耗 更少的物理服务器，更少的成本 虚拟桌面 对网络的压力

5、VM移动 需要更快地创建网络服务，需要在相同的二 层域内移动 需要提供 东-西向带宽，要求二层连接 (高带宽，低延 迟) MAC 增长: 超大二层域, 每VM多MAC地址 Hypervisor引入虚拟交换 带来可见度和排错的挑战 虚虚拟拟化化 Appli OS Appli OS Virtual Ethernet Bridge Hypervisor Virtualized Server VM_AVM_B 9 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 单一以太网络支持数据和存储 业务驱动 降低成本: 无叠加的存储网

6、络 单一网络简化运维 新服务器技术 组合网络适配器 网络挑战 要求无损网络矩阵架构 要求低延迟传输 要求双功能服务器端口 要求附加的服务器端口带宽 融合融合 ISCSI & FCoE Storage iSCSI Storage Fiber Channel Storage Fiber Channel Forwarder COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 阿尔卡特朗讯阿尔卡特朗讯 应用流畅数据中心应用流畅数据中心 11 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. AL

7、L RIGHTS RESERVED. 阿尔卡特朗阿尔卡特朗讯讯数据中心交数据中心交换换架构架构获获得得 Best of Interop 2011 12 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 数据中心的流数据中心的流畅应畅应用用 2 层层网网络络(矩矩阵阵) 低延低延迟迟 高密度高密度 融合的融合的储储存存 任意点之任意点之间间的的连连接接 虚虚拟拟数据中心数据中心 公有云共存公有云共存 虚虚拟拟以太网以太网桥桥 故障局部化故障局部化 安全数据中心安全数据中心 交交换换矩矩阵阵 应应用即服用即服务务 Hype

8、rvisor 集成集成 虚虚拟拟网网络络档案档案 (vNP) 虚虚拟拟机定位机定位 应应用性能用性能监监督督 虚虚拟拟机移机移动动 自自动带宽动带宽分配分配 13 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 阿尔卡特朗阿尔卡特朗讯讯数据中心解决方案数据中心解决方案 14 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 管理管理Inter-Connect Alcatel-Lucent Enterprise Mesh Rack Mounte

9、d serversBlade servers Service Routers 77x0 SR 10 GigE Core OS10K iSCSI storage WAN DWDM 1830 1 GigE Top Of Rack OS6850E 可可视视性性VitalSuite 网网络络管理管理 OmniVista 服服务务知知晓晓管理管理 认证，授权，记账认证，授权，记账 8950 虚虚拟拟机器管理机器管理 OmniVista 2250 地址管理地址管理 Vital QIP 10 GigE Top Of Rack OS6900 Data Center HypervisorFiber Chanel

10、 Storage Alcatel-Lucent 数据中心方案数据中心方案 15 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 阿尔卡特朗阿尔卡特朗讯讯Pod 和和Mesh 16 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 流量模型正在转变 Client-Server Traffic 95% 流量流量 75%流量流量 Server-Server Traffic 要求要求: 架构转变架构转变, 服务器具备万兆服务器具备万兆NIC 瘦客户端

11、瘦客户端 Web 2.0 应用应用 智能设备智能设备 主要服务器主要服务器-服务器流量服务器流量 胖客户端应用胖客户端应用 单一应用需专门服务器单一应用需专门服务器 主要是客户端主要是客户端-服务器流量服务器流量 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 层次化的网络不合适服务器层次化的网络不合适服务器-服务器通信。服务器服务器通信。服务器-服务器的流量需多跳，服务器的流量需多跳， 每跳都会增加延迟。每跳都会增加延迟。 低延迟的服务器低延迟的服务器-服务器连接服务器连接 18 COPYRIGHT 2011 AL

12、CATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 完全演完全演进进的的Mesh *假设服务器到服务器的流量假设服务器到服务器的流量70% 在在Pod内内, 20% 为为Pod之间，之间， 10% 经过核心经过核心 任意点之间任意点之间10/40 GigE 连接连接 虚拟网络档案虚拟网络档案 (vNP) Fiber Channel over Ethernet SPB提供的网络虚拟化提供的网络虚拟化 多站点私有云多站点私有云 混合云服务混合云服务 6900 69006900 69006900 6900 每个服务器端口耗电每个服务器端口耗电 5Watts #

13、 48U 机架数量机架数量10 最大服务器端口最大服务器端口 (2 核心交换机核心交换机) 14,400 最大交换容量最大交换容量 169 Tbps 5 us 汇聚延迟汇聚延迟* 240 2 us延迟延迟 阿尔卡特朗讯阿尔卡特朗讯 Mesh 5x40G 19 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. POD POD 由由 “N” 个个OS6900通过通过10/40GbE 互联构互联构 成成 最佳的最佳的POD 架构由架构由6 个个OS6900相互直连构成相互直连构成 端到端延迟端到端延迟2 微秒微秒 PoD内的

14、所有组件都只有一跳，支持负载均衡和内的所有组件都只有一跳，支持负载均衡和 多路径多路径 PoD内线速处理，无收敛比内线速处理，无收敛比 6900 69006900 69006900 6900 2 us Latency 优化东优化东西向流量西向流量 20 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 灵活的灵活的POD POD 是一个灵活的分子架构。OS 6900能够灵活的从6台到更多的数目 收敛比和延迟可评估 如例所示： POD增长至 480 (240 x 2) POD内最高延迟是3usecs 此架构下Mesh可提

15、供 28800 个万兆服务器端口(14400 x2) 6900 6900 6900 6900 6900 6900 6900 6900 6900 6900 6900 6900 POD至至POD 连接连接 核心连接核心连接 创建你的创建你的POD 21 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. PoD互联构成超级PoD 典型5个PoD通过40GbE 互联构成超级PoD 支持1200服务器端口 端到端延迟4微秒 优化PoD间的东-西向流量 Super POD POD 4us Latency Optimized for

16、 East-West Traffic 22 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 互联 Super POD WAN DC 至 DC 全网状架构支持从几百个节点扩展至 几千个节点 低延迟架构DC内和DC间流量 平均延迟 10 MAC addresses per physical server VM: assuming 2 MAC addresses per VM Total = 662 x 10 + 15888 x 2 = 38396 MAC addresses Bandwidth Requirements

17、Application example* Graphical Web Site 80 Mbps / Core Total Traffic Requirement (Centralized Model) 662 x 12 x 0.08 635 Gbps *Bell Labs Modeling Assumptions 24 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 数据中心容量估算数据中心容量估算 Data center example 120 racks, 70% are server racks, 3 blad

18、e systems per rack 16 blades per blade system, 2 x 6-core CPUs, 96 GB RAM, 2 x 10 GE per blade Servers Physical servers: 0.7 x 120 x 3 x 16 = 4032 blades Virtual machines, assuming 4 GB per VM: 4032 x 96 / 4 = 96768 VMs MAC addresses VMware vSphere = 10 MAC addresses per physical server VM: assuming

19、 2 MAC addresses per VM Total = 4032 x 10 + 96768 x 2 = 233856 MAC addresses Bandwidth Requirements Application example* Graphical Web Site 80 Mbps / Core Total Traffic Requirement (Centralized Model) 4032 x 12 x 0.08 3,900 Gbps *Bell Labs Modeling Assumptions 25 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERP

20、RISE. ALL RIGHTS RESERVED. 未来未来3-5年数据中心网络规划示意图年数据中心网络规划示意图 VC VC VC VC VC VC VC VC VC VC VC VC 自动简化的管理，大规模的网络支持可达自动简化的管理，大规模的网络支持可达2万个以上万兆端口万个以上万兆端口 面向未来的架构，支持虚拟机的移动，柜顶到柜顶的交换，交付云计算面向未来的架构，支持虚拟机的移动，柜顶到柜顶的交换，交付云计算 VC 26 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 数据中心的新技术数据中心的新技术 Da

21、ta Center Virtual Machines Cloud Computing Storage Lossless Ethernet Large L2 domains Intelligent Edge Attachment 27 数据中心架构的演进数据中心架构的演进-L2多路径（多路径（L2MP） 数据中心大型二层网络的驱动力： l虚拟机器的动态移动 lFCoE需要架构于二层的以太网之上 l传统以太网2层技术多路径能力的欠 缺 l传统2层以太网广播风暴的问题限制 l简单/易于管理的VPN l服务器双机/HA/集群技术要求2层技 术的支持 l多个数据中心之间灾难备份要求低延 时、2层的网络连

22、接 l同一业务系统东西向流量的增加 MPLS Eth Access EOR Aggregation Core Link State Bridging & L2MP TOR TOR EOR Simple ISID Config IP/IPVPN Ethernet LANs VID/ISID attachment to IPVPN VRF VM MACs Contained at edge DCB/FCoE VEPA/T3P 28 数据中心架构的演进数据中心架构的演进-2层优化网络层优化网络 需要新的以太网控制平面 STP指数级增长 拓扑链路状态控制 对整个全局拓扑的感知 业务感知 广播约束 保护

23、核心受到VM MAC 扩展影响 优化组播算法 轻松的子网管理 集成IPVPN 等值多路径转发 操作简化 简化终端部署 MPLS Eth Access EOR Aggregation Core Link State Bridging & L2MP TOR TOR EOR 29 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 虚拟化网络业务的愿景虚拟化网络业务的愿景 产生云产生云 Eth Access EORTOR TOR EOR Simple ISID Config VM MACs Contained at edge

24、DCB/FCoE VEPA/T3P 支持无限的支持无限的MAC地址地址 (MAC in MAC) 虚拟化网络资源，使能云服务虚拟化网络资源，使能云服务 使用链路状态协议优化二层转发流量使用链路状态协议优化二层转发流量 (IS-IS-SPB) 通过结合通过结合EVB和和SPB，自动实现，自动实现VM 的的 增加增加/移动移动/改变改变 ALU 驱动关键协议标准化驱动关键协议标准化 IEEE802.1Qbg (EVB) 802.1Qaq (SPB) 30 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. IEEE SPB

25、Interop Test - Physical June 2011, Ottawa Canada ALU OmniSwitchAvaya Huawei Test Bed Test Team 31 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 多数据中心多数据中心SPB/VPLS 设计蓝图设计蓝图 WAN Edge Router CAMPUS Blade Servers -Optional Data Center 1 二层二层 VPNs ,满足满足 V M移动移动 单一子网单一子网 首先首先VLANs 进入进入 PB

26、B PBB 进入进入WAN的的VPLS ， 支持支持MAC 和和 VLAN 扩展扩展 在核心全冗余和广播隔离在核心全冗余和广播隔离 IP/MPLS-SPB Data Center 2 3层层VPN f客户园区接入客户园区接入 连接连接VLAN 至客户的三层网络至客户的三层网络 网关冗余网关冗余 所有都在普通的核心传输所有都在普通的核心传输 Internet Router Internet 31 | Cloud Networking | Nov 2010 32 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 网网络络理

27、解每个理解每个应应用用 网络配置的要求 网络安全档案 预期的服务质量水平 应用优先级 确切的延迟和抖动需求 网网络络自自动动管理管理应应用用 自动绑定vNP到虚拟机 自动发现虚拟机的位置 自动配置应用 网络配置追随虚机的移动 动态调整QoS参数 最小化网络延迟以满足虚机移动 应应用管理即服用管理即服务务 Omniswitch 6900 Omniswitch 6850E vNP 虚拟网络档案虚拟网络档案 33 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. Mesh 自自动动响响应应虚机的移虚机的移动动 可见性 提供统

28、一的架构管理交换机，端口，虚拟机管理接口 实时和历史数据追踪和日志 部署 定义VM 和 vNP捆绑 移动 vNP迁移到新的交换机 安全和QoS参数，VLAN配置 增加，迁移，删除 集成 vCenter, Hyper-V, XENServer ,KVM OmniVista 2500 虚虚拟拟机管理器机管理器(VMM) OmniVista 2500 VMM 34 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. VM 移移动动和虚和虚拟拟网网络络档案档案 (vNP) 网络架构 虚拟化 & 网络管理平台 Appli OS A

29、ppli OS Virtual Ethernet Port Aggregator Hypervisor Virtualized Server 1 Appli OS Appli OS Hypervisor Virtualized Server 2 Physical Switch 1 Physical Switch 2 VM_AVM_BVM_CVM_B vNPAvNPB vNPC Hypervisor Manager Network Management System VM_B开开 始移始移动动至至 服服务务器器 2 VM_B 在向服在向服 务务器器 2移移动动中中 在交在交换换机机2 上上创创建

30、建 vNP_B Virtual Ethernet Port Aggregator vNP 定义定义 VLAN 成员成员 QoS rules ACL Flow mirroring Works on Q tagged links 35 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. Alcatel-Lucent 创创新数据中心架构新数据中心架构 高品质的用户体验高品质的用户体验 应用流畅网络应用流畅网络应用管理即服务 虚拟网络档案(vNP) 网络了解应用并自适应 交付混合云 可构筑多站点私有云 无缝的私有云和公有云共存

31、创新的数据中心架构 Pod 和Mesh的直连架构 低延迟和高密度 40/100GigE 和FCoE就绪 36 COPYRIGHT 2011 ALCATEL-LUCENT ENTERPRISE. ALL RIGHTS RESERVED. 无损以太网无损以太网(FCoE)就绪就绪 支持最新支持最新IEEE标准的平台标准的平台 增强传输选择增强传输选择(802.1Qaz)，优先流量控制，优先流量控制(802.1Qbb)，量，量 化拥塞通知化拥塞通知(802.1Qau) Omniswitch10K 数据中心的核心核心交换机 领先的性能领先的性能 256 口口10GigE 线速，无阻塞线速，无阻塞 Layer2， Layer3，单播，单播,组播组播 独立测试验证独立测试验证 (Lippis / Ixia) 每个端口每个端口1.25Gbyte的