数据中心-基础设施

1、目录云计算数据中心架构与解决方案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王信昌ver20150302v0.1目录云计算数据中心架构与解决方案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

2、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 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential5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 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco ConfidentialAutomationManual交换

3、8云计算数据中心资源池化Infrastructure as a Service.Build Point SolutionsBusiness NeedBuild Infrastructure OfferingBusiness NeedApplicationsApplicationsServersVirtualization-Aware Network存储NetworkEthernet,FC, IpStorageProject-计算SiloSiloSilobasedVerticalsolutionsVirtualized Shared Resource PoolIT ServiceHolistic

4、 Solution 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential目录云计算数据中心架构与解决方案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3Stand-ByCloudVirtualizationVirtual ServerVirtual ServerVirtual ServerVirtual Serv

5、er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Business Functions虚拟化服务 和智能网络平台ApplicationsServer ProcessingI/OStorage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Wire speed 1

6、0GE L2Access SwitchData CenterEthernet (DCB)FCoEVirtualizationNetworkingLANLANLANSAN ASAN BMACAMACBActive-ActiveNexusAccessLayerN5000Nexus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Eco System Partners以太网标准二十年来的最大创新Data Center Bridge（DCB）是对传统以太网体系结构的扩展，专门设计用于数

7、据中心联网和管理Fibre Channel over Ethernet(FCoE)Priority-based Flow Control (PFC) IEEE 802.1QbbCoS Based BW Management - IEEE 802.1QazCongestion Notification (BCN/QCN) - IEEE 802.1QauData Center Bridging Capability Exchange Protocol DCBXL2 Multi-path for Unicast & Multicast/FabricPathDCB面向数据中心以太网是：面向数据中心以太

8、网是：Lossless EthernetIEEE 802.1Qbb 不丢包的以太网 基于优先级流控机制的以太网Transmit QueuesOneTwoEthernet LinkReceive BuffersOneTwo 低延迟的以太网 支持IEEE DCB标准的以太网标准的以太网ThreeFourFiveSixSTOPPAUSEThreeFourFiveSixEightVirtualLanes 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SevenEightOffered Traffic3G/s 3G/s 2G/sSevenEight10 GE Link Realiz

9、ed Traffic Utilization3G/s HPC Traffic 2G/s3G/s3G/s3G/s3G/s3G/sStorage Traffic3G/s3G/sData Center BridgingCapability eXchange ProtocolNexus3G/st14G/st26G/st33G/st1LAN Traffic4G/st25G/st3CoS Based BWIEEE 802.1QazFC over Ethernet (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

10、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 No GatewaystatelessChannel FCoE标准: FCoE Standard Specification in ANSIINCITS FC T11.3 Frame Format agreement Aug. 2007 Standard:June. 2009 24 companies behind the standard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网络网络数据网LAN统一交换PrimaryNetworkUnified FabricUnifiedFabr

11、icSecondaryNetworkHPC高性能计算统一交换网络架构实现网络和资源的整合AccessLayerUnified Fabric统一交换平台Data Center BridgingDCB/FCoE网络Nexus 7000SAN B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 / FCoENexus 7000/5500.HPC、LAN、SAN合一Ethernet10GE40GE100GEDCB/FCoECopper统一交换架构：网络IO整合TodayI/O Consolidation with FCoELANSAN ASAN BLANSAN A

12、SAN BEthernetEthernetFCFCFCEthernetEnhancedEthernetand FCoEFC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

13、心网络虚拟化技术统一交换架构Unified FabricFEXFabric Extenders虚拟多机技术Virtual Device ContextOTVOverlay Transport VirtualizationVPC 技术virtual Port-ChannelNexus 1000V关键技术进展VN-Link服务器虚拟化 Virtualization awareaccess layer Compatible withswitching platforms Combine VM and physicalnetwork operations Standards-based: IEEE80

14、2.1Qbh and 802.1QbgUnified Fabric统一交换 Enterprise-class top-of-rackswitch Designed for serverconnectivity Lossless Low latency I/O Consolidation aroundEthernet Standards-based: IEEEDCB and FCoEUnified Computing统一计算 Platform for statelesscomputing andvirtualization Multi-rack architecture Form factor

15、independent Enterprise-class x86 Standards-based目录云计算数据中心架构与解决方案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N5000NexusServer 1000V VNexus 1000V云计算数据中心架构DC核心层核心层 End-2-end Nexus migrationCat 6500DC汇聚汇聚&服务层服务层Nexus 7000Enable Data Center Ethernet andFCoEVM-Aware NetworkingHi

16、gh Availability for mission criticalapplicationsDC接入层接入层Cat 65/45Cat 6500Service ChassisHigh Performance and Scalability Unified Computing SystemInsertionNew architecture to unite network,Catalyst3rd Partycomputing, storage access andvirtualizationServerVVVVVVVVNexusV V V VVVVVVVVVVVVVVVVVLower CapE

17、x/OpExSimplified ManagementUCS B-Series10 Gigabit EthernetDCSAN/存储存储MDS 95001 Gigabit Ethernet4Gb Fibre Channel10 Gigabit FCoE/DCEEMC/NetAppDisk Array/Tape目录云计算数据中心架构与解决方案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CiscoNetAp

18、pVMware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31FlexPod 灵活的架构传统数据中心架构FlexPod 灵活的架构HR AppsBU AppsCore AppsVMwareVMwareVMwareHRBUAPPHRBUAPP33FlexPod 灵活的架构灵活、经验证的数据中心解决方案VMwarevSphere 和vCenterCiscoUCS B 系列和UCS ManagerCisco Nexus 系列交换机：Cisco Nexus1000VNetApp FAS10 GE 和FCoE 应用程序 VMware Virtual

19、Desktop Infrastructure Microsoft Exchange Microsoft SharePoint Microsoft SQL Server 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NetApp Confidential and Proprietary - DoN