数据中心需求分析

1、第1章总述为进一步推进信息化建设,以信息化推动股份业务工作的改革与开展,需要建设股份公司的新一代绿色高效能数据中央网络.1.1 数据中央建设需求1.1.1 传统架构存在的问题现有数据中央网络采用传统以太网技术以及X86效劳器构建,随着各类业务应用对IT需求的深入开展,业务部门对资源的需求正以几何级数增长,传统的IT根底架构方式给治理员和未来业务的扩展带来巨大挑战.具体而言存在如下问题：维护治理难：在传统构架的网络中进行业务扩容、迁移或增加新的效劳功能越来越困难,每一次变更都将牵涉相互关联的、不同时期按不同初衷建设的多种物理设施,涉及多个不同领域、不同效劳方向,工作繁琐、维护困难,而且容易出现漏

2、洞和过失.比方数据中央新增加一个业务类型,需要新采购效劳器,从选型到采购有一个漫长的周期,将新效劳器设置完成,安装完必须的OS和补丁以及应用软件,又是一个过程,将效劳器上线需要配合网络治理员调整新的应用访问限制需求,此时治理员不仅要了解新业务的逻辑访问策略,还要精通物理的防火墙实体的部署、连接、安装,要考虑是增加新的防火墙端口、还是需要添置新的防火墙设备,要考虑如何以及何处接入,有没有相应的接口,如何跳线,以及随之而来的VLAN、路由等等,如果网络中还有诸如地址转换、7层交换等等效劳与之相关联,那将是非常繁杂的任务.当这样的IT资源需求在短期内累积,将极易在使得系统维护的质量和稳定性下降,同时

3、反过来减慢新业务的部署,进而阻碍公司业务的推进和开展.资源利用率低：传统架构方式对底层资源的投入与在上层业务所收到的效果很难得到同比开展,最普遍的现象就是忙的设备不堪重负,闲的设备资源储藏过多,二者相互之间又无法借用和共用.最常见的现象就是有些效劳器CPU利用率持续饱和,而有些效劳器那么利用率过低,资源无法得到有效利用.这是由于对底层IT建设是以功能单元为中央进行建设的,并不考虑上层业务对底层资源调用的优化,这使得对IT的投入往往无法取得同样的业务应用效果的改善,反而浪费了较多的资源和维护本钱.效劳策略不一致：传统架构最严重的问题是这种以孤立的设备功能为中央的设计思路无法真正从整个系统角度制订

4、统一的效劳策略,比方平安策略、高可用性策略、业务优化策略等等,造成跨平台策略的不一致性,从而难以将所投入的产品水平形成合力为上层业务提供强大的效劳支撑.因此,按传统底层根底设施所提供的效劳水平已无法适应当前业务急剧扩展所需的资源要求,本次数据中央建设必须从根本上改变传统思路,遵照一种崭新的体系结构思路来构造新的数据中央IT根底架构.1.1.2 数据中央目标架构显著简化的架构数据中央需要大大简化当今效劳器和网络部署的方式.将交换资源集中在一起,通过消除刀片机箱内部的交换,减少了网络接入层分段.采用了统一阵列,在一个联合根底设施上传输局域网、存储和高性能计算流量.这一方法能够整合或完全消除多个效劳

5、器适配器、机箱交换机、线缆及其它外围础设施.这种简化相比传统计算环境,可将支持根底设施所需的电源、冷却、治理和平安设备减少一半.利用简化和嵌入的治理功能,数据中央治理员现在可以在一个作为统一计算中枢系统的统一治理域内,实现集中治理.嵌入式设备治理软件可以将一个拥有数百台效劳器和数千台虚拟机的系统作为一个高度可用的联合系统来治理.这种嵌入式方法使多个治理员角色能够在治理根底设施及其策略方面实现动态交互.现在,治理员可以整合所需的一切根底设施策略,将应用部署到被称作效劳配置文件的可重复移动结构中.这一结构可以有效改良IT生产率和业务灵活性.现在,根底设施可以在数分钟内配置完成,而不必再花费几天的时

6、间,从而让IT部门能够将工作重点从维护转向战略性工作.针对虚拟化的端到端优化统一计算架构已针对从处理器到会聚层的整个虚拟化环境进行了优化.最新工业标准技术可带来更出色的虚拟化性能,卓越的可扩展性和增强的灵活性.在效劳器中,通过平衡CPU和I/O水平,同时提升内存容量,每效劳器可以托管比以往更多的虚拟机.通过向虚拟机提供网络策略和平安性的可见性和可移植性,可在物理与虚拟环境之间实施一致的运营模式.结合嵌入式治理和效劳配置文件结构,这一自动化功能可提升响应水平,减少人为错误出现时机,提升一致性,并缩短效劳器和网络部署时间.不断满足未来需求的架构统一计算架构为数据中央提供了充足的扩展空间,同时能够支

7、持未来的技术开展.统一计算元件经过预先设计,能够支持未来技术,例如未来将推出的4万兆以太网.该架构的简单性使得数据中央能够不断扩大规模、提升性能和增加带宽,而不会像旧平台一样出现复杂性的增加.这一方法可帮助提升当今的ROI,同时保护长期投资.1.2 数据中央设计目标在基于思科统一计算设计框架下,新一代数据中央应实现如下设计目标：简化治理：数据中央物理设施的复杂度降低,能够最低限度的减少了物理资源的直接调度,使维护治理的难度和本钱大大降低.高效复用：使得物理资源可以按需调度,物理资源得以最大限度的重用,减少建设本钱,提升使用效率.即能够实现总硬件资源占用量降低了,而每个业务得到的效劳反而更有充分

8、的资源保证了.策略一致：降低具体设备个体的策略复杂性,最大程度的在设备层面以上建立统一、抽象的效劳,每一个被充分抽象的效劳都按找上层调用的目标进行统一的标准和策略化,这样整个IT将可以到达理想的效劳规那么和策略的一致性.1.3 数据中央技术需求下一代数据中央应被视为一个跨越所有单一技术领域的一体化的、集成的设计.通过在一个高度可用的联合系统中整合计算、网络、存储访问和虚拟化功能,实现灵活的数据中央自动化,进而降低本钱和提升灵活性.要实现上述目标,必须对IT根底架构提出以下要求：降低总体拥有本钱包括前期投资开支与后期运营开支；通过减少治理点数量,大大简化治理难度；通过将整合多个物理效劳器到一个物

9、理效劳器大幅降低软硬件本钱；通过在一个高度可用的治理域中运行物理效劳器和大量虚拟机,在不增加复杂性的前提下,实现可扩展性；每个效劳器的平均利用率从5%-15%提升到60%-80%;降低运营本钱,包括数据中央空间、机柜、网线,耗电量,冷气空调和人力本钱.通过加快根底设施配置来支持虚拟化和非虚拟化环境,提升数据中央员工的工作效率部署时间从小时级到分钟级,效劳器重建和应用加载时间从20-40hrs=>15-30min,每年节省10,000人/小时(300台效劳器);原来硬件维护需要之前的数天/周的变更治理准备和1-3小时维护窗口,现在可以进行零宕机硬件维护和升级.提升效劳水平帮助您的企业建立业

10、务和IT资源之间的关系,使IT和业务优先级对应；将所有效劳器作为统一资源进行治理,并按需自动进行动态资源调配；无中断的按需扩容.旧硬件和操作系统的投资保护不再担忧旧系统的兼容性,维护和升级等一系列问题.当前的能源日趋紧张,能源的价格也飞扬直上；绿地(GreenField)是我们每个人都关心的议题.如何最大限度的利用能源、降低功耗,以最有效率方式实现高性能、高稳定性的效劳也是新一代的数据中央必须考虑的问题.下一代数据中央通过将各种单项技术集成在一个联合系统中,治理功能将可以得到进一步整合,并内建在系统中,从而使得IT根底设施策略能够在整个系统中得到一致的应用,同时,新的数据中央将大大简化治理难度

11、,提升效率,为企业提供灵活,坚实的IT根底架构.第2章数据中央技术实现根据以上新一代数据中央的技术要求,必须对传统数据中央所使用的常规运营模式进行革新,采用思科统一计算系统和虚拟化技术来打破各种孤岛-这些孤岛在阻碍应用共享根底的同时,会导致IT资源不能得以快速充分利用.2.1 整合水平2.1.1 统一交换平台思科统一计算系统的重要目标是实现传统数据中央最大程度的资源整合.一般在传统数据中央中存在两种网络：传统的数据局域网和使用光纤存储交换机的存储交换网络.统一交换平台将这两种网络实现在统一的传输平台上,即使用一种交换技术同时实现传统数据网络功能和远程存储.这样才能最大化的实现资源的整合,降低系

12、统复杂程度,从而便于实现跨平台的资源调度和虚拟化效劳,提升投资的有效性,同时还降低了治理本钱.要实现存储网络和传统数据网络的双网合一,使用思科统一交换平台实现二者的一体化交换.当前在以太网上融合传统局域网和存储网络唯一成熟技术标准是FiberChannelOverEthernet技术FCoE,它已在标准上给出了如何把存储网SAN的数据帧封装在以太网帧内进行转发的相关技术协议.由于该项技术的简单性、高效率、经济性,目前已经形成相对成熟的包括存储厂商、网络设备厂商、主机厂商、网卡厂商的生态链.具体的协议发布可参见FCoE的相关WebSites. :/ fcoe :/ /fcoe|No

13、rmalEthernetframe,ethertype=FCoESameasaphysicalFCframeControlinformation:version,orderedsets(SOF,EOF；本次数据中央建设将做好FCoE的根底设施准备,并将在下一阶段完成基于FCoE技术的双网融合.2.1,2无丢弃以太网技术为保证一体化交换的实现,统一交换平台改变了传统以太网无连接、无保证的BestEffort传输行为,即保证主机在通过以太网进行磁盘读写等操作、高性能计算所要求的远程内存访问、并行处理等操作,不会发生任何不可预料的传输失败,到达真正的“无丢包以太网目标.在思科统一交换平台中以硬件及软

14、件的形式实现了以下技术：基于优先级类别的流控(PriorityFlowControl)通过基于IEEE802.1p类别通道的PAUS电能来提供基于数据流类别的流量限制带宽治理IEEE802.1Qaz标准定义基于IEEE802.1p流量类别的带宽治理以及这些流量的优先级别定义拥塞治理IEEE802.1Qau标准定义如何治理网络中的拥塞(BCN/QCN)基于优先级类别的流控在DCE的理念中是非常重要的一环,通过它和拥塞治理的相互合作,我们可以构造出“不丢包的以太网架构；这对今天的我们来说,它的诱惑无疑是不可阻挡的.不丢包的以太网络提供一个平安的平台,它让我们把一些以前无法安心放置到数据网络上的重要

15、应用能安心的应用到这个DCE的数据平台.带宽治理在以太网络中提供类似于类似帧中继(FrameRelay)的带宽限制水平,它可以保证一些重要的业务应用能获得必须的网络带宽；同时保证网络链路带宽利用的最大化.拥塞治理可以提供在以太网络中的各种拥塞发现和定位水平,这在非连接的网络中无疑是一个巨大的挑战；可以说在目前的所有非连接的网络中,这是一个崭新的应用；目前的研究方向主要集中在后向拥塞治理(BCN)和量化拥塞治理(QCN)这两个方面.2.1.3 统一治理集中、全面的治理,并与统一交换平台相结合,意味着不再需要人工配置和集成各种独立组件,就能创立一个高效的虚拟池.思科统一计算系统能够简单、自动地执行

16、将一个新效劳器部署到系统中的流程,在几分钟内就能完成新效劳器的安装、配置并将其投入使用,而不必像传统配置方法那样消耗数小时乃至数天的时间.这一功能不仅有助于提升IT人员的生产率,而且在需要更多资源时能够快速扩展虚拟池的水平.CiscoUCSManager是思科统一计算系统的中枢神经系统.它从端到端集成系统组件,因此系统能作为单一逻辑实体进行治理.CiscoUCSManager提供一个直观GUI、一个命令行界面CLI和一个强大的API,因此它能单独使用,也能与其他第三方工具集成使用.通过单一限制台,能够全方位治理效劳器配置一系统身份、固件版本、网卡NIC设置、HBA设置和网络配置文件等,无需为个

17、系统组件配备单独的治理模块.CiscoUCSManager内嵌在两个互联阵列中.CiscoUCSManager全方位配置效劳器以及它在系统中的连接.它能设置或配置唯一用户IDUUID、BIOS和固件版本；包括MAC地址、VLAN和效劳质量QoS设置在内的NIC配置；包括全球名称WWN、VSAN、带宽限制和固件版本在内的HBA配置；以及包括VLAN、VSAN、QoS和以太通道设置在内的上行链路端口配置.2.1.4 全面整合数据中央的设计目标之一就是全面整合所有设备,思科统一计算系统简化了当今服务器和网络部署的方式.它将交换资源集中在一起,通过消除刀片机箱内部的交换,减少了网络接入层分段.该架构采

18、用了统一阵列,在一个联合根底设施上传输局域网、存储和高性能计算流量.这一方法能够整合或完全消除多个效劳器适配器、机箱交换机、线缆及其它支外围础设施.这种简化相比传统计算环境,可将支持根底设施所需的电源、冷却、治理和平安设备减少一半.思科统一计算系统采用乙次布线'郃署模式,机箱只通过线缆连接到统一交换平台一次,I/O配置的改变只需通过治理系统进行,而无需安装主机适配器以及对机架和交换机重布线.思科统一计算系统不再需要在每个效劳器中部署冗余以太网和光纤通道适配器,也不必采用独立布线连接接入层交换机,并为每种网络媒体使用不同交换机,因此大大简化了机架布线.所有流量都路由到中央效劳器互联,随后

19、以太网和光纤通道流量可独立传输到本地非整合网络.2.2 虚拟化几乎每个人都知道虚拟化的优势： 整合工作负载；提升利用率；降低运营、投资、空间、耗电和冷却开支等. 在虚拟池中动态地移开工作负载,提升使效劳器离线或新增加效劳器在线的灵活性. 治理虚拟机与物理机之间的关系,优化性能,保证效劳水平. 使用现有资源池创立更多虚拟机,从而扩展当前应用或部署新应用. 使用虚拟化软件的高可用性和灾难恢复功能,来解决本地和跨地区故障问题.虚拟化使应用部署与效劳器购置别离开来,但是这一优势和其他虚拟化优势只有在应用程序运行在一个或多个统一的效劳器资源池时,才能能够最好地发挥出来,思科统一计算系统就旨在提供这样一个

20、环境.专为虚拟化环境而优化的思科统一计算系统是下一代数据中央平台,在一个紧密结合的系统中整合了计算、网络、存储接入与虚拟化功能,旨在降低总体拥有本钱TCO,同时提升业务灵活性.该系统包含一个低延时无丢包兆的统一交换平台,以及多台企业级x86架构效劳器.它是一个集成的可扩展多机箱平台,在统一的治理域中治理所有资源.2.2.1 使用虚拟接口和CiscoVN-Link技术进行联网传统的刀片效劳器为部署虚拟环境增加了不必要的本钱、复杂性和风险.在大多数网络部署中,网络接入层被分为三个层次,很难限制网络连接并保证其平安,增加了VM到VM联网的延迟,难以进行高效治理： 接入层交换机通常属于数据中央根底设施

21、范畴,由网络治理员治理,对平安和QoS进行高效限制. 刀片效劳器中的交换机增加了一个新网络层,它们使用的处理器和特性集常常与数据中央接入层交换机所用的处理器和特性集不同. 虚拟软件厂商部署的软件交换机占用CPU周期来模拟网络硬件,其代价就是降低应用性能.这些软交换机常常超出了网络治理员的限制范围,经常由效劳器治理员配置.这些环境中的接入层划分导致的结果是,在同一刀片效劳器中的虚拟机、同一机箱中的虚拟机或不同机箱中的虚拟机之间通信时,采用不同交换设备来实现VM到VM通信.很难在各层实现统一治理,尤其是在虚拟机在效劳器间动态移动时就更为困难.思科统一计算系统将VM到VM通信所需的交换机精简为统一交

22、换系统,由此简化、加速并保护了交换.这种方法为系统中的所有网络通信提供了单一限制和治理点：单一接入层交换机,即CiscoUCS6200系列互联阵列,支持虚拟机问的所有网络流量传输,而无论虚拟机位于何处,为网络流量提供了单一限制和治理点. 无需在刀片中部署交换机,而是使用CiscoUCS2200系列阵列扩展模块,将所有流量从刀片效劳器传输到6200互联阵列. 无需使用件交换机,虚拟机直接连接到物理NIC,采用直通交换或采用Hypervisor-bypass技术对其进一步力口速.接入层交携机接人国交摸机装一接入层,单一菅逢点刀片交换现奈宝治理蟒交攒机进行翅分的接入后,春塞个苣理点2.2.2 Cis

23、coVN-Link技术思科统一计算系统中的每台效劳器都通过一条或多条物理链路连接到统一交换平台.CiscoVN-Link技术能在单一物理链路上配置多条虚拟链路.虚拟链路将虚拟机中的一个虚拟NICvNIC连接到交换平台中的一个虚拟接口.当使用CiscoUCS1280虚拟接口卡时,从与虚拟机连接的物理接口创立一条虚拟链路参见下列图.这使得对于虚拟机的网络连接的治理能像治理物理效劳器的物理链路一样进行.虽然进出虚拟机的所有流量都通过各自不同的虚拟链路传输,但QoS、VLAN和访问限制列表ACL等属性能从单一治理点统一治理.一个虚拟接口与一个物理接口相关联,这种关联能根据需要改变.当一个虚拟机从一台效

24、劳器移动到另一台效劳器,该虚拟机的虚拟链路所连的虚拟接口只要简单地与另一个物理端口建立关联就可以了.现在,虚拟机的网络特性也能随它们一起在效劳器问移动,不必再在多个交换层间进行复杂的协调.在统一交换平台中的虚拟接口与效劳器中虚拟接口卡所支持的物理接口之间,思科统一计算系统通过硬件部署了CiscoVN-Link技术.在使用非CiscoUCSVIC1280接口来传输虚拟机网络流量时,使用CiscoNexus?1000V系列交换机,在软件中也能实现相同的治理简洁性.I虚拟端口和淫端口将虚缴端口与互萼中的物建骂口次空相关磐招逗LOGbps所一膝更链甚虚抵链蹿CiscoUC56100S?互联薛州Cisc

25、oDCSMSlSR黑拉CiscoUCSMa.nBqer多三端口生爱文件口0口0的11时71口口位的1Cisco型3系1刀片医峙照2.2.3 CiscoUCS1280虚拟接口卡的CiscoVN-Link技术当效劳器配置了CiscoUCS1280虚拟接口卡时,思科统一计算系统能发挥最大成效.这些卡采用灵活配置的I/O,使CiscoUCSManager能创立多达256个其中8个预留,供系统使用以太网NIC或光纤通道HBA的任意组合,其身份MAC地址和WWN可动态编程.这个虚拟接口卡提供了足够的接口,保证每个虚拟机都能拥有一个或多个专用物理接口,因此不再需要虚拟软件层面的交换.CiscoUCSMana

26、ger与VMwarevCenter软件共用,能够协调虚拟机及它们直接与之通信的接口的创立和移动.CiscoUCSManager中的端口配置文件定义了虚拟机所使用的NIC配置,在创立VM或将VM移动到另一效劳器时,灵活地引导治理器配置虚拟机所需的接口.端口配置文件的名称与VMwareESX效劳器中的端口组名称相对应.当VMwareESX效劳器希望创立一个新虚拟机或设置虚拟机移动的目的地时,它将端口组名称告知虚拟接口卡.虚拟接口卡向CiscoUCSManager询问具有相同名称的端口配置文件,然后虚拟机就能使用预期的设备来连接网络.VMDirectPath技术进一步优化了虚拟机I/O,使所有I/O

27、流量完全绕行绕开了虚拟软件的治理程序,因此消除了I/O敏感型工作负载虚拟化时所遗留的瓶颈之一.思科支持采用CiscoUCSVIC1280的VMDirectPath,它建立在同一VN-Link根底上,便于配置和治理2.2.4 效劳器虚拟化效劳器虚拟化可以使上层业务应用仅仅根据自己所需的计算资源占用要求来对CPU、内存、I/O和应用资源等实现自由调度,而无须考虑该应用所在的物理关联和位置.当前商用化最为成功的效劳器虚拟化解决方案是VMWare的VMotion系列,微软的VirtualServer和许多其它第三方厂商如Intel、AMD等也正在参加,使得效劳器虚拟化的解决方案将越来越完善和普及.虚拟

28、化将更多关注效劳器如何拥有更多以及更经济的内存配置.虽然高性能的IntelXEON系列CPU的虚拟化技术提升了虚拟机性能,但现在效劳器需要更大内存来充分利用效劳器的处理器.提升虚拟系统中的虚拟机密度的传统方式是,购置更昂贵、更大型的四路效劳器.但这种方法既提升了投资和运营开支,又没能实际解决如何为两路效劳器提供更为经济高效的内存的问题.思科扩展内存技术提供了一种具有极大潜力、经济高效的方法,与其他方式相比,能以更低TCO提升虚拟化密度,使IT机构能够凭借更少资源完成更多任务.CiscoUCSB200M3扩展内存刀片效劳器和CiscoUCSC220M3扩展内存机架安装效劳器就采用了这种技术.从处

29、理器的内存通道角度来看,该项技术将四个物理上独立的DIMM映射为单一逻辑DIMM参见下列图.这一映射支持拥有48个DIMM插槽的扩展内存效劳器,而采用相同处理器的传统效劳器和刀片系统最多只能配备12个最高性能插槽,或18个较低性能插槽.4个8GBDIMM思科扩展内存效劳器中的48个DIMM插槽能插入2、4或8-GBDIMM,为XX公司提供了平衡处理水平、内存容量和本钱的极高的灵活性.低本钱选项使用低本钱的4-GBDIMM来提供高达192GB的内存,而不必像使用相同处理器的其他效劳器那样,为获得高内存容量而使用8-GBDIMM.根据2021年8月公开的内存价格,该选项能够节约60%的内存本钱.大

30、内存选项能够为需要最大内存的工作负载提供支持.思科扩展内存效劳器在使用16-GBDIMM时内存高达512GB,实现了采用IntelXeon5600系列处理器的双路效劳器的最大内存.无论需要大型内存还是极大内存来优化虚拟化密度,现在都能更加经济地整合更多应用,创立更多虚拟机.2.3 自动化在高度整合化和虚拟化的根底上,效劳的部署完全不需要物理上的动作,资源在虚拟化平台上可以与物理设施无关的进行分配和整合,这样我们只需要将一定的业务策略输入给智能网络的策略效劳器,一切的工作都可以按系统自身最优化的方式进行计算、评估、决策和调配实现.2.4 绿色数据中央数据中央的整合化、虚拟化和自动化本身就是在到达

31、同样业务水平的要求下实现高效率利用硬件资源、减少总硬件投入、节约维护治理本钱等方面的最正确途径,这本身也是绿色数据中央的必要条件.思科统一计算系统在硬件实现上实现低功耗、高效率,包括采用更少的部件,比传统刀片效劳器系统少1/2到1/3的治理部件利用最新半导体工艺越小纳米的芯片要比大纳米的芯片省电降低逻辑电路的复杂度在接入层使用二层设备往往要比三层设备省电减少通用集成电路的空转使用定制化的专业设计的芯片往往比通用芯片省电等等综上所述,在本次新一代数据中央网络的建设中,将采用基于思科统一计算平台的设计,构建面向效劳的高效能数据中央网络平台.第3章数据中央设计3.1 总体结构本次数据中央的建设将采用

32、思科统一计算系统.该系统将大大简化目前的效劳器架构,并大大简化治理难度,并提供高可用性.3.2 简化效劳器架构的优势采用此架构有如下好处：单一治理入口：所有效劳器的配置,更改,以及VLAN和VSAN的配置和更改都在一个界面内完成,无需登陆多个治理模块或治理效劳器.同时,也是在同一个治理界面,可以监视所有效劳器和统一交换平台的健康状况.便于扩展：添加新效劳器时,只需简单地将效劳器插入机箱,UCSM会自己发现新设备,并根据策略自动或手动地将效劳器的网卡,HBA或虚拟网卡配置好,并联如相应的VLAN和VSAN.增强故障隔离水平：所有的链接都是冗余的,整个系统不存在单点故障,在保证系统的简洁性的同时,

33、也保证了系统的平安性.3.3 思科统一计算系统结构育三.统一交换阵列：由2台思科6248UP组成统一交换平台,是企业数据交换网络的骨干,并且由它实现对所有刀片效劳器的设置.6248UP有32个全万兆端口,全线速,无阻塞无丢包交换阵列,刀片效劳器及机箱：思科5108刀片效劳器机箱可以安装8台刀片效劳器,由2208XP通过光纤连至6248UP,每个2208XP有8个10G上行端口,支持80G带宽,每刀片机箱安装2个,共160G带宽.2个2208XP可以组成冗余链路.统一交换阵列扩展模块：6248UP可以安装多种扩展模块,接入目前的传统IT架构里已有的设备如SAN交换机等,保护用户以前的投资.3.4

34、 数据中央的扩展的业务应用特点决定了目前的数据中央必须有很强的扩展水平,而同时又不能增加系统治理的难度和复杂性.采用思科统一计算平台可以很好的解决这个问题.当需要扩展时,只要将新的刀片机箱接入6248UP,6248UP上内置的治理软件会自动的发现新的硬件,可以根据事先定义好的效劳配置脚本对效劳器进行设置,如新效劳器应该接入那个VLAN,效劳器上的HBA卡或应该接入那个VSAN都可以在几分钟内设置完成.在最大规模的系统时,其治理难度和复杂度都没有增加,下列图显示了思科统一计算系统较大规模时的架构示意图,可以看到,虽然效劳器数量和刀片机箱数量大大增加,但是,从整体架构上看,没有任何改变-所有效劳器

35、和刀片机箱都接入统一交换平台,所有治理都从统一交换平台内置的治理软件实现,同时,完全融合已有的网络和存储环境：第4章两种数据中央技术方案的综合比照我们在此针对传统数据中央的网络架构和刀片效劳器进行横向比照和总结.4.1 技术方案比照在技术上,我们除了传统上的从性能、可扩展性、平安、可靠性和可治理性等方面进行比照以外,还需要根据前面对新一代数据中央的技术开展要求的阐述,从如何适应建设新一代的数据中央要求出发,按面向效劳的数据中央的技术要求进行比照分析,这些技术要求在前面有过详细描述,分别是：整合化,虚拟化、自动化和绿色数据中央水平.下面一一进行比拟分析.4.1.1 各项技术领域比照类别方案1:思

36、科毛计算系统方案方案2:传统刀片机箱方案网络端口性能- 48或96口全万兆全线速- 无阻塞无丢包- 支持FCoE- 刀片机箱内无需交换机- 整套系统只需2台就全冗余- 增加刀片机箱无需对网络结构做任何更改- 每个刀片机箱都需要配父换机,如果要冗余必须配2个- 10G以太网平台；- 很多型号不支持堆叠,数据中央还需要配主干交换机- 不支持FCoE,无法对应未来的技术- 刀片机箱越多,网络结构就越复杂扩展性能-只要配扩展模块就可以连接传统SAN存储；-有多种扩展模块可选- 无扩展模块- 连接SAN存储必须采用SAN交换机,冗余配置必须2台治理性-一次连接技术,物理连接后,无论如何更改配置,都/、需

37、要更改物理连接-传统技术,更改配置需要物理更改连接机箱治理- 无需治理模块,所有治理配置工作由6248UP完成,且天然冗余；- 单一入口,全局视图,可以看到所有设备,包括交换机本身；- 每机箱配置2个治理模块,否那么没有冗余；- 刀片机箱需要单独治理,治理员帐号和密码需要对应；- 需要额外的效劳器和软件才有全局视图,需要额外的费用和设备配置- 由思科的治理模板对相同性质的效劳器做批量设置；- 由于在一界面看到所有设备,跨机箱设置极其简单；- 对效劳器预先设置网络和存储如VLAN和VSAN;- 单台效劳器治理,无法规模配置；- 需要进交换机配置界面配置VLAN;- 需要进入SAN交换机配置VSA

38、N- 跨机箱配置很困难可靠性- 在保证结构简单的同时,整个系统无单点故障；- 内嵌的治理模块天然冗余配置；- 如果要保证无单点故障,需要配置大量LAN父换机和SAN父换机；- 治理效劳器出现故障那么整个系统/、可治理；刀片效劳器内存扩展性- 思科内存扩展技术可以大大扩展虚拟机的密度,对大内存应用如数据库和搜索提供极人扩展余地- 在给定的内存需求是,可选用多条低密度内存条来大大降低费用- 需要大内存要昂贵的4路效劳器- 无法支持经济型的内存配置,需配置昂贵的大密度内存条网络和SAN连接- 有融合网卡选件,支持万兆以太网和传统的HBA卡- 有虚拟网卡选件,可为每个虚拟机单独配置网卡,无需设置软父换

39、机,人人提图虚拟机的效率- 配合VN-LINK技术,虚拟机迁徙可以将网络和SAN端口一起迁徙,保持一致性,跨机箱迁徙也如此- 无融合网卡选件- 需单独配置HBA卡- 无虚拟网卡选件,虚拟环境中只能用软交换机,性能和效率低下- 无VN-LINK技术,虚拟机迁徙可能需要重新配置交换机和SAN连接,跨机箱迁徙很难4.2 总结根据以上比照,在技术上,方案1的思科统一计算平台全面满足新型数据中央的需求,可以容纳更多万兆效劳器、提供更高性能存储网络、支持FCoE以满足未来存储需求,大大提升VMware虚拟化效劳器的密度和自动化治理,且即使数据中央做较大规模升级也不会增加治理难度和复杂性.同时,思科的统一计

40、算平台兼容了目前设备和技术,保护了用户的投资.由于已经制定了向新一代面向效劳业务架构的数据中央转变的既定开展目标,而方案1无疑是在技术上实现这一目标的最正确解决方案,因此我们向用户郑重推荐采用方案1作为本次新一代数据中央的建设方案.第5章数据中央虚拟化建设实施方案数据中央虚拟化实施步骤一般可分为以下几步：1 .数据中央网络结构设计：包括核心层设计、会聚层和接入层设计、应用效劳设计与均衡负载设计、网络平安设计、效劳质量保证设计以及网络业务治理设计等.2 .效劳器虚拟化结构设计：包括虚拟化平台网络拓扑图、网络,效劳器与存储的连接拓扑图、根据历史数据计算得出的所需硬件的详细配置等.3 .实施第一阶段

41、：包括硬件安装,操作系统安装,补丁安装等,并在一个测试网络里实现虚拟化的各项功能,如虚拟创立,删除,虚拟机的启动和迁徙,虚拟机的备份,动态资源配置等.同时,在这一阶段,系统治理员应熟悉虚拟化软件的各项功能,硬件平台的各项功能,特别是硬件平台和软件平台相结合功能.4 .实施第二阶段：配置好虚拟化系统的各项参数后特别是网络方面的,将虚拟化系统接入生产网络,如有必要,可将第一阶段的所有数据删除后,将裸机先接入网络,然后重新安装虚拟机软件.5 .实施第三阶段：安排停机时间,将需要虚拟化的原物理机数据导出,并形成虚拟机,原效劳器数据需全部保存,以预防意外,等虚拟机正式上线运行无误后,可将原效劳器安排他用

42、.6 .重复将各个物理机数据导入,实现整个数据中央的虚拟化.下面,本文将逐一介绍每一步骤的详细实施方案.5.1 数据中央网络结构设计网络结构设计不是本文讨论重点,只做一般介绍,详细设计应由专门的网路结构设计方案给出.一般来讲,数据中央网络结构设计应包含以下局部：总体网络结构：?标准的网络分层结构与的网络结构?全网核心层设计与分布层设计?数据中央地址路由设计?VLAN/VSAN和地址规划应用效劳限制与负载均衡设计?应用优化和负载均衡需求?应用优化和负载均衡设计?地址和路由?平安功能的设计?SSL分流设计网络平安设计?网络平安整体架构?网络设备级平安?防蠕虫病毒的等Dos攻击?防VLAN的脆弱性配

43、置?预防DHCP相关攻击?平安域的划分?防火墙部署与策略设计?网络准入限制?分布式威胁抑制系统效劳质量保证设计?效劳质量保证设计分类?数据中央效劳质量设计?带宽及设备吞吐量设计?低延迟设计?无丢弃设计?QoS策略的制定和部署5.2 效劳器虚拟化结构设计在具体实现中,为了实现数据的集中存储、集中备份以及充分利用VMware虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理效劳器迁移到另一台物理效劳器上的特性等,建议配置一套光纤通道存储阵列产品,同时配置冗余的光纤交换机,组成标准的SAN集中存储架构.此SAN架构可沿用数据中央的原有存储设备来,或新购置支持FCoE的存储设备为新数据中央的根底设备.由VMware虚拟架构套件生产出来的虚拟机的封装文件都存放在存储阵列上.通过共享的存储架构,可以最大化的发挥虚拟架构的优势,进行在线地迁移正在运行的虚拟机(VMwareVMotion),进行动态的资源治理V