数据中心统一交换架构介绍

1、数据中心统一交换架构介绍议程数据中心统一交换架构Nexus系列产品介绍技术介绍不断增长的业务压力技术的发展云计算海量数据有限的预算安全与合规性要求24x7 的服务业务的敏捷性丰富的终端数据中心的业务与技术驱动力节能减排云计算模式虚拟化技术融合技术私有云的自动化科研机构推动OpenFlow/SDN 协议、模型。应用场景等组件的研究超大规模数据中心通过可编程的应用接口（API）来实现对网络数据流的深度识别运营商对网络基于策略的控制和分析， 优化服务的部署和上线企业让网络适应企业复杂的多业务运行环境，如虚拟化服务，安全服务脚本等来自客户的驱动力对网络的新需求：可编程自动化网络云服务商通过基于底层网络

2、架构的自动化、可编程的逻辑化网络部署来适应数据中心的需求，与OpenStack等集成各种类型的客户拥有不同的业务模型，但都对可编程和自动化网络提出了需求高扩展的多租户环境网络流量管理比如网络“切片”快速的业务上线和服务交付中国IT市场十大预测一、 IT开支相对呈正增长二、中国本土厂商的市场份额快速上升三、提升虚拟化水平成为IT战略重点四、私有云IT投资增长快五、软件定义存储成为用户评估存储的重要指标六、全闪存在企业级市场快速得到接受七、大数据分析成为企业级IT投资重点八、融合架构市场接受力度快速增加九、融合数据保护效率市场需求快速增长十、数据中心自动化管理成为IT重点到 2020 年所产生信息

3、实现增长*16 倍到 2020 年物理服务器和虚拟服务器实现增长*10 倍到 2015 年固态驱动器 (SSD) 实现增长*4 倍大型数据中心海量数据增长虚拟化/云IT技术热点和今天IT的关系呢？*: IDC：2020 年数字宇宙：大数据、更大数字阴影以及远东地区最大数据增长 (“The digital universe in 2020: Big Data, Bigger Digital Shadows, and Biggest Growth in the Far East”) 2012 年 12 月 *: Gartner：市场营销基本知识：2015 年前的三大存储增长机会 (“Marketi

4、ng Essentials: Three Growth Opportunities in Storage Up to 2015”) 2012 年 8 月*: Gartner：高新技术星期二网络研讨会：数据中心多面性 (“High-Tech Tuesday Webinar: The Shifting Face of the Data Center”)，2013 年 2 月固态驱动器25%到 2016 年最大型数据中心 实现增长* 按需服务目标实现IT即服务信息服务提供业务目标统一数据中心实现 IT 即服务的平台统一管理统一交换架构统一计算高度可伸缩的安全网络交换架构模块化无状态计算元件自动化资源

5、管理（物理和虚拟）数据中心统一交换架构提供架构灵活性整合的基础架构简化的管理节约成本投资保护随业务需要而演进跨地域扩展能力集成应用支持无缝的虚拟网络针对虚拟机的安全数据中心以太网数据中心网络管理数据中心存储网络物理、虚拟和云环境一致的网络架构扩展融合智能新一代数据中心云计算架构发展方向传统以硬件为中心的网络架构传统概念的软件定义的网络（传统SDN）以用户业务为中心过度依赖硬件易于形成资源竖井缺乏灵活性，资源利用率低软硬件割裂硬件效率和性能下降应用对资源的控制不透明，管理和排错难度大摒弃软硬之争回归以用户业务为中心调度资源充分发挥软件和硬件的双重优势：高效发挥硬件性能，提供应用可视化的基础架构业

6、界开始反思网络组件的架构酒店的例子Control PlaneData Plane目前路由器交换机的架构Control PlaneData Plane“SDN” ApproachControl PlaneData PlaneEmerging: Hybrid ModelOpenFlow orVendor-specificControl PlaneResilient, ScalableSimpler (fewer nodes to manage)Centralized TopologyBest of both worldsVendor-specific APIsVendor-specific API

7、sStandards-based APIs?zSDN的优势: 多层次的可编程特性 数据平面控制平面服务平面管理平面传输平面网元和抽象分析与监控，性能和安全OpenFlow/狭义SDN应用开发环境充分挖掘网络智能开放网络环境多层次可编程以优化网络如何实现以用户应用为中心的自动化业务自动化自动化网络自动化管理业务自动化部署ComputeComputeStorageStorageServicesServicesL2,L3ProgrammableAutomationMonitoringAppsProvisioningAppsNetworkingAppsEnd-UserApps应用优化优化基础架构为应用

8、优化基础架构应用可视化Congestion Management60%60%90%Dynamic Load BalancingDynamic Packet Prioritization资源融合融合ComputeComputeStorageStorageServicesServicesSpine SwitchesL2,L3Leaf SwitchesFabric打破应用资源竖井资源整合化虚拟化数据中心未来走向以及销售场景- 自动化，简化部署，虚拟/物理网络一体化High Density 1G/10GHigh density 10G / 40 GACIACI架构Nexus 9K新建数据中心MAN/W

9、ANREST APIs Prime DCNM (CPoM)DFADFA架构Nexus 2-7K现有Install base以应用为中心网络资源管理的演进APICAPIC控制器模式CPOM控制器模式第一阶段Nexus 9500,9300,7700,7000,6000,5000,4000,3000,2000,1000,外连兼容各厂商网络Nexus 9500,9300,2000,1000,外连兼容其他Nexus及各厂商网络资源融合应用优化应用自动化资源融合应用优化应用自动化第二阶段Nexus 95/93软件升级以应用为中心网络的实现方式灵活机变: 任意应用，任意地点，无论是物理设备还是虚拟设备ADC

10、appdbf/wADCWEBAPIC互连策略安全策略QoS 带宽预约 可用性存储和计算应用 L4-L7 的服务SLAQoSSecurityLoadBalancingAPPLICATION NETWORK PROFILE扩展的脚本模型HYPERVISORHYPERVISORHYPERVISOR以应用为中心的云管理架构的实现Nexus Spine SwitchesNG FabricNexus Leaf Switches存储资源控制器(Invicta, 第三方)网络资源控制器（APIC, CPOM）计算资源控制器(UCS Manager, 第三方)StorageStorageRouters and

11、Service AppliancesWANBorderServicesUCSComputeUCS ComputeCompute ProfileorAPI+ProgramableNetwork ProfileStorage ProfileorAPI+SDS厂商联盟统一架构APPF/WADCWEBADCDBAPI+SDN统一数据中心的愿景应用专家服务器专家网络专家各个领域的专家定义相关的策略Access configuration, VLAN, VSAN, Security, and HardeningOperating System ConfigurationOS Type, Patch Lev

12、el, SettingsNetwork interface card (NIC) configuration: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs, and bandwidth constraints;and firmware revisionsUnique service ID, Application revisions,and Storage settingsApplication resources: Server, St

13、orage, Network Security, OSUplink port configuration, VLAN, VSAN, QoS, and EtherChannelsServer port configuration including LAN and SAN settingsNetwork interface card (NIC) configuration: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs, and bandwi

14、dth constraints;and firmware revisionsUnique user ID (UUID), firmware revisions,and RAID controller settingsService profile assigned to server, chassis slot, or poolUplink port configuration, VLAN, VSAN, QoS, and EtherChannelsServer port configuration including LAN and SAN settingsNetwork interface

15、card (NIC) configuration: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs, and bandwidth constraints;and firmware revisionsUnique user ID (UUID), firmware revisions,and RAID controller settingsService profile assigned to server, chassis slot, or p

16、oolUplink port configuration, VLAN, VSAN, QoS, and EtherChannelsServer port configuration including LAN and SAN settingsNetwork interface card (NIC) configuration: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs, and bandwidth constraints;and firm

17、ware revisionsUnique user ID (UUID), firmware revisions,and RAID controller settingsService profile assigned to server, chassis slot, or poolUplink port configuration, VLAN, VSAN, QoS, and EtherChannelsServer port configuration including LAN and SAN settingsNetwork interface card (NIC) configuration

18、: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs, and bandwidth constraints;and firmware revisionsUnique user ID (UUID), firmware revisions,and RAID controller settingsService profile assigned to server, chassis slot, or pool基于策略生成应用部署的模版基于模版生成应用

19、部署的配置文件配置文件被自动下发到相应的应用部署节点1234安全专家存储专家系统专家统一数据中心为客户带来的价值简化IT管理缩短架构部署时间更高可用性减少能源消耗降低基础架构成本90% Less Time50%Faster60% Less CostDeploy 2xCapacityNo StaffIncrease30% Less Cost提高应用性能30% Faster议程数据中心统一交换架构Nexus系列产品介绍案例介绍 Nexus 5500Nexus 7000 and 7700 Nexus 3000Nexus 2000数据中心统一交换架构Innovative Switching SDN N

20、ext Generation Nexus 5600Application Centric Infrastructure (ACI)Nexus 9000APIC*AVS*ACINEW! Nexus 3100Nexus 6000 Nexus 1000V开放APIs/ 开源/ 应用策略模式高性能的网络1/10/40/100 GE弹性而且安全的系统分区VXLAN*Future-Q2CY14Ecosystem*实现您数据中心的需求弹性可扩展的网络应用负载在DC中心内和DC中心间自由迁移存储网络和数据网络的整合运行的高效性架构的灵活性XNCNexus 7010Nexus 70182008F3 Module

21、sNexus 7700Nexus 7000 NAMCisco ONEDynamic Fabric Automation2013F2 ModulesFabricPathFCoE, LISP2011F1 ModulesFabricPathOTV2010M2 40/100GF2E, 10GBaseTNexus 70042nd Gen Sup2012VxLAN, Openflow40/100GE Scale Services, ASA2014延续 Cisco 在核心交换机市场的领导地位横跨1G到100G解决方案10+Years ofINVESTMENT PROTECTIONAdditional Fea

22、tures andDensityFuture700414 RU7 I/O Slots7.7 Tbit/sSwitchingCapacityBW per Slot550Gbit/s700921 RU8 I/O Slots8.8 Tbit/sSwitchingCapacityBW per Slot550Gbit/s701025 RU16 I/OSlots17.6 Tbit/sSwitchingCapacityBW per Slot550Gbit/s701826 RU16 I/OSlots42 Tbit/sSwitchingCapacityBW per Slot1.3Tbit/s771814 RU8

23、 I/OSlots21 Tbit/sSwitchingCapacityBW per Slot1.3Tbit/s77109 RU4 I/OSlots10 Tbit/sSwitchingCapacityBW per Slot1.3Tbit/s7706Nexus 7x00 全系列产品Side to Rear airflowSide to Side airflowFront to BackairflowSide to Side airflowFront to BackairflowFront to BackairflowFront to BackairflowOne Operating System:

24、 NX-OS same Capabilities (e.g. ISSU)Common Set of ASICs and resulting Features, Capablitiies and Behaviour7 RU2 I/O Slots2.2 Tbit/sSwitchingCapacityBW per Slot440Gbit/sFrontRear26RUN77-C7718 Nexus 7718FrontRear14RUN77-C7710 Nexus 7710FrontRear9RUN77-C7706Nexus 7706NX-OS 6.2(6) and laterNX-OS 6.2(2)

25、and laterNX-OS 6.2(2) and laterFrontBackFrontBackFrontBackNexus 7700 产品家族Nexus 7000 产品家族FrontRear21RUN7K-C7010 25RUFrontRearN7K-C7018 FrontRearN7K-C7009 14RUNX-OS 4.1(2) and laterNX-OS 5.2(1) and laterNexus 7010Nexus 7018Nexus 7009FrontN7K-C70047RUNX-OS 6.1(2) and laterRearNexus 7004FrontBackSideSid

26、eSideSideSideBack48/96 port 4 slot (Q2 CY14)8 slot16 slot (Q2 CY14)高度2/3 RU6-7 RU13 RU21 RU业务板卡槽位1 GEM4816单系统交换容量 (Tbps)NA15 Tbps30 Tbps60 Tbps最大线速的10G端口数量485761152Future最大线速的40G端口数量12144288576可升级到ACI矩阵模式Nexus 9x00 产品系列史无前例的价格计划Nexus 9396PXNexus 93128TXNexus 9504 Nexus 9508 Nexus 9516 Nexus M12PQNex

27、us 5000/6000独一无二 Unified Fabric 从高密度10G走向高密度40GNexus 6004EF96 port 40G 4RU Switch2014201220102008Nexus 600148 port 10G, 4 port 40G1RU SwitchNexus 5596T10Gbase-T switchNexus 5596UP96-Port 2RU SwitchNexus 5548UP48-Port 1RU SwitchNexus 501028-Port 1RU SwitchNexus 502056-Port 2RU Switch15,000+2k/5kCusto

28、mers20Million+2k/5k Ports Shipped125K+ Chassis Shipped 2013Nexus 5672UP48 port 10G, 6 port 40G1RU SwitchNexus 56128P96 port 10G, 12 port 40G2RU SwitchCisco Nexus 3000系列敢打敢拼 ：通用架构全面走向高密度10G/40GvPC, 精密时钟同步协议标准, 可配置的控制平面策略开机自动下发配置功能, 增强型端口的远程镜像(ERSPAN)以太网线速 丰富的2层/3层功能,IPv4/v6用户可编程: python scripting, EE

29、M, NETCONFCisco Nexus 3000系列Cisco NX-OS 提供丰富的功能特性业界领先的超低延时交换平台Nexus 3048TP48-Port 1RU Switch48x1G and 4x10GNexus 3016Q16x40G 1RU SwitchNexus 3064-XIntegrated PHY48x10G and 4x40G20112012Nexus 354848-Port 1RU SwitchLatency: 250 300 ns !Nexus 3064-T48-Port 10G-BaseT48x10G and 4x40G2013Nexus 3132Q32-Por

30、t 40G Nexus 3172P48-Port 10G6-Port 40GNexus数据中心产品特性 业界创新技术VDCVPCFabricPathDFAOTVBiDi独特优势Fabric 架构设计FEXFCoEVM-FEXNetflow分布式BFD高性能/高可用全线速低延迟HA & ISSU & PSSXL 大表项支持成本节约Pay as Growth按需代码装入绿色节能议程数据中心统一交换架构Nexus系列产品介绍技术介绍连接虚机的交换机VNTAG=保姆的故事IP SwitchNICVMvswitch目前网络对虚拟化的限制策略缺乏Vswitch里缺乏QOS，Security和管理策略 缺乏漂移(*只在vswitch里) 漂移的时候策略不能跨VswitchVMNICvswitchXServer AdminNetwork AdminNexus 1000vNexus 1000vVMNexus 1000v 虚拟交换机的好处：具有完备的QoS,