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杨磊 steveya@cisco 顾问工程师 思科系统 ( 中国 ) 网络技术有限公司

下一代 IT 基础架构 Cisco Unified Computing System. 杨磊 steveya@cisco.com 顾问工程师 思科系统 ( 中国 ) 网络技术有限公司. 目录. 目前数据中心面临的问题 思 科统一计算系统介绍 思科统一计算的典型应用 总结. 频繁的变动. 即时信息处理. 高性能. 全局可用性. 服从业务需要. 不断增长的业务需求. 运维的局限性. 能源与冷却. 利用率. 部署. 安全. 业务连续性. 数据中心的压力在不断增长. 变更管理 - 手工方式以及各种独立的管理工具 = 变更的高失败率

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  1. 下一代 IT基础架构Cisco Unified Computing System 杨磊 steveya@cisco.com 顾问工程师 思科系统(中国)网络技术有限公司

  2. 目录 • 目前数据中心面临的问题 • 思科统一计算系统介绍 • 思科统一计算的典型应用 • 总结

  3. 频繁的变动 即时信息处理 高性能 全局可用性 服从业务需要 不断增长的业务需求 运维的局限性 能源与冷却 利用率 部署 安全 业务连续性 数据中心的压力在不断增长

  4. 变更管理 - 手工方式以及各种独立的管理工具 = 变更的高失败率 资产及配置管理 - 人工资产管理方式, 依靠excel表格及个人处理方式 = 过时及不完整的配置信息 处理能力管理 - 对需求的变化没有或只有很少的预估 = 处理能力不足的系统导致业务相应缓慢或过量采购 日常和突发事件的管理 - 不同的技术和产品采用了分裂的管理工具 = 需要更长的恢复时间，更多的人员开销 应用 存储 网络 硬件和操作系统 IT架构管理复杂性的现状 虚拟化会使得事情变得更糟

  5. 目录 • 目前数据中心面临的问题 • 思科统一计算系统介绍 • 思科统一计算的典型应用 • 总结

  6. 思科数据中心创新路线图 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 2008 2009 Nexus 7000 Unified Fabric/DCB Nexus 1000v VN-Link Unified Computing System Nexus 5000 Unified Fabric Nexus 2000 Fabric Extender 6 Cisco Inc., Company Confidential - NDA Required

  7. Broad Market Traction 广泛的合作合作伙伴 CiscoUCS 发布120天后… University of Arizona

  8. 统一计算系统UCS能做什么 整合的数据中心基础架构 更少的交换机、服务器、网卡、管理模块 更低的 Capex&Opex 更少的协同管理的对象 绿色！ 统一的管理模型 服务器、网络和存储在一个域中统一访问 减少了新业务的部署时间 优化的数据中心虚拟化 提高了虚拟化的控制、安全、与诊断方法 内存扩展与I/O的创新，使每台服务器可以虚拟出更多的机器 节省投资 快速部署 提高利用率

  9. Cisco统一计算系统大大简化了线缆，并强化了管理Cisco统一计算系统大大简化了线缆，并强化了管理 传统机架 思科统一计算系统 传统刀片

  10. 统一计算系统Unified Computing System • 整合数据中心基础架构 • Fewer switches, servers, adapters, and management modules • Lower Cap ex and Op ex costs • Fewer objects to coordinate and manage • 统一管理模型 • Single domain for server, network and storage access • Reduced time to new service deployment • Comprehensive API for tight integration to 3rd party management • 优化数据中心虚拟化 • Increased control, security and diagnostics of VM • More VMs per server due to memory and I/O innovations • Native I/O latency and bandwidth to VMs

  11. UCS解决方案 内嵌式管理系统 采用统一交换网络 提升服务器虚拟化特性 去除不必要的 交换机, 网卡, 管理模块 减少1/3-1/2的支撑设施完成相同的工作 Mgmt Server Mgmt Server Mgmt Server

  12. UCS: 定位于高度可扩展的体系架构 单一，高可扩展的集成系统 网络+服务器虚拟化 动态资源部署 SAN A SAN B LAN 管理

  13. 数据中心的网络架构发展 未来发展:统一交换系统架构 当前架构: ‘多套网络系统’ • 根据需要分配资源和弹性扩展能力 • 计算虚拟化 • 存储虚拟化 • 网络虚拟化 • 统一I/O,简化部署,实现数据中心网络融合: IP,SAN,HPC • 支持并面向SOA技术和ESB技术发展 • 在企业数据中心内，通常会部署一个以太网来支持IP流量，部署一或两个存储域网络(SAN)来支持块模式光纤通道流量，并部署一个InfiniBand网络来支持高性能集群计算 • 多套网络系统资源独立部署，低使用率 • 多套网络系统也制约了应用间的协调支持能力和虚拟化资源分配 存储库 管理服务 计算服务器 网络资源 Unified Fabric 网络服务资源 Unified Fabric 存储库 HPC网络 存储网络 备份网络 管理网络 前端网络 前端系统 计算服务器 前端系统 管理服务 多套物理网络 虚拟系统总线

  14. 统一计算系统Unified Computing System • 整合数据中心体系架构 • Fewer switches, servers, adapters, and management modules • Lower Cap ex and Op ex costs • Fewer objects to coordinate and manage • 统一管理模型 • Single domain for server, network and storage access • Reduced time to new service deployment • Comprehensive API for tight integration to 3rd party management • 优化数据中心虚拟化 • Increased control, security and diagnostics of VM • More VMs per server due to memory and I/O innovations • Native I/O latency and bandwidth to VMs

  15. 统一计算系统管理者内嵌式设备管理者对比多个单点管理工具统一计算系统管理者内嵌式设备管理者对比多个单点管理工具 SoftwareDistribution Patching Bare-MetalProvisioning Scripts Servers Network Embedded Device Management Inventory Address Mgmt Storage Access Embedded S/W Chassis Config Auditing 现今管理系统架构 UCS Manager架构 A1 B1 Disjointed Management 多个管理工具缺乏关联/复杂 控制平台的紧密集成

  16. UCS“单一”系统，“云”的基础 Uplinks

  17. MAC 01:23:45:67:89:a3 01:23:45:67:89:a2 01:23:45:67:89:a1 UCSDB WWN 10:00:A0:98:00:00 10:00:A0:98:00:03 10:00:A0:98:00:03 模板 建立的准则 安全策略 可用的MACS 可用的WWNs UCS硬件模板 无状态计算---将所有唯一标识符抽象化 思科UCSM统一管理平台 01:23:45:67:89:a1 01:23:45:67:89:a1

  18. UCSDB UCS Hardware Template UCS Hardware Template UCS Hardware Template UCS Hardware Template UCS Hardware Template 无状态计算---将所有唯一标识符抽象化 • UCSM创建和管理MAC 和WWN的资源池. • UCSM创建服务器硬件的模板 创建新模板 创建新服务器“特性” • UCSM将资源与可用硬件相关联. • UCSM确保MAC, WWN, UUID, 等参数的全局唯一性 思科UCSM统一管理平台 10:00:A0:98:00:03 01:23:45:67:89:a1

  19. 无状态计算---将所有唯一标识符抽象化 Uplinks

  20. 集中化的管理 View 1 View 2 • 单个设备管理域 • 网卡, 刀片, 机箱, LAN & SAN连接 • 内嵌管理器 • GUI & CLI • 标准的APIs用于系统管理 • XML, SMASH-CLP, WSMAN, IPMI, SNMP • SDK for commercial & custom implementations • 设计成可用于多租户 • RBAC, organizations, pools & policies Custom Portal GUI Systems Management Software CLI XML API Standard APIs California Array Manager

  21. SMASH CLP WS-MAN IPMI Cisco CLI ... Fabric Manager 无缝的管理系统集成灵活的资源池，开放的管理接口 XML API Industry Standard API

  22. 统一计算系统Unified Computing System • 整合数据中心体系构架 • Fewer switches, servers, adapters, and management modules • Lower Cap ex and Op ex costs • Fewer objects to coordinate and manage • 统一管理模型 • Single domain for server, network and storage access • Reduced time to new service deployment • Comprehensive API for tight integration to 3rd party management • 优化数据中心虚拟化 • Increased control, security and diagnostics of VM • More VMs per server due to memory and I/O innovations • Native I/O latency and bandwidth to VMs

  23. 可选的板卡 成本 “Free” SAN Access for any Ethernet equipped host 10GbE/FCoE 10GbE FC Eth Eth Software FCoE FC FC Eth vNICs and vHBAs 0 1 2 3 127 PCIe Bus 兼容性 虚拟化 Existing Driver Stacks VM I/O Virtualization and Consolidation 10GbE/FCoE PCIe Bus

  24. VN-Link 提升虚拟颗粒度 Problems: VMotion • VMotion may move VMs across physical ports—policy must follow vSwitch • Impossible to view or apply policy to locally switched traffic vSwitch vSwitch • Cannot correlate traffic on physical links—from multiple VMs VLAN101 • VN-Link: • Extends network to the VM • Consistent services • Coordinated, coherent management

  25. UCS海量内存扩展技术 Physical DIMM 32x 4GB & 16x 2GB 48x 2GB 192GB 1066Mhz 12x 16GB* 48x 4GB 384GB 1066Mhz 12x 32GB* 48x 8GB *Non-Existent DIMM Power Cisco 内存扩展技术 Logical DIMM Capacity Speed Physical DIMM 144GB 800Mhz 18x 8GB 96GB 1066Mhz 12x 8GB

  26. 提高服务器虚拟化的效率和可扩展性 • 单台服务器支持更多的虚拟机VM = • Lower power per VM • Lower cooling per VM • Lower cost per VM • Cisco Value Add • Memory Expansion Memory VM VM VM VM • Cisco Value Add • Hypervisor Bypass VM VM VM VM VM CPU VM • Cisco Value • VN-Link: NIV • 10Gb Unified Fabric: DCE/FCoE I/O

  27. 目录 • 目前数据中心面临的问题 • 思科统一计算系统介绍 • 思科统一计算的典型应用 • 总结

  28. UCS系统的物理组件

  29. 统一计算系统的物理组件 Simplified Infrastructure 3.2 ms Lat 1.2 Tbps 2 PS 2 Fans 20 – 56 10GbE Ports, 2 Fabric Extenders 8 Fans 4 Power Connectors 8 Blades 4 Power Supplies 6U, 19” Rack

  30. 统一计算系统的刀片服务器B200 M1 Blade Server • B200M1 Blade Server • Half Width Blade • 2 x Intel Nehalem-EP processors • X55702.93 GHz, 8MB, 6.4 GT/s, HT, Turbo, 95W • E55402.53 GHz, 8MB, 5.86 GT/s, HT, Turbo, 80W • E5520 2.26 GHz, 8MB, 5.86 GT/s, HT, Turbo, 80W • L55202.40 GHz, 8MB, 5.86 GT/s, HT, Turbo, 60W • 12xDIMMs Slots (96GB max) • Supports: 1066 MHz 2GB, 4GB, 8GB • 1333 MHz 2GB, 4GB • 1x Dual Port Adapter (Upto20GB throughput) • 2 x SAS HDD (RAID 0/1) • Blade and HDD hot plug support • 10Gb CNA and 10GbE adapter options • OS Support: Win2008, Win2003R2, RHEL 5.3, RHEL 4.8, SUSE Linux Enterprise Server 11, VMware vSphere 4, ESX 3.5 Update 4

  31. B250 M1 Blade Server • Full Width Blade • 2 x Intel Nehalem-EP processors expected: • X5570 2.93 GHz, 8MB, 6.4 GT/s, HT, Turbo, 95W • E5540 2.53 GHz, 8MB, 5.86 GT/s, HT, Turbo, 80W • E5520 2.26 GHz, 8MB, 5.86 GT/s, HT, Turbo, 80W • L5520 2.40 GHz, 8MB, 5.86 GT/s, HT, Turbo, 60W • 48x DIMMs Slots (384GB max) • Supports: 1066 MHz 2GB, 4GB, 8GB • 2x Dual Port Adapter (Upto 40GB throughput) • 2 x SAS HDD (RAID 0/1) • Blade and HDD hot plug support • 10Gb CNA and 10GbE adapter options • OS Support: Win2008, Win2003 R2, RHEL 5.3, RHEL 4.8, SUSE Linux Enterprise Server 11, VMware vSphere 4, ESX 3.5 Update 4 统一计算系统的刀片服务器B250 M1 Blade Server Expected Q4CY09

  32. Cisco的RackServer 产品介绍 • 创新的使用标准DIMM的内存扩展技术 • 4个集成千兆网卡 • 2个独立管理端口 • 8个热插拔硬盘 • 前端访问的冗余热插拔风扇 UCSC250M1 • 16个2.5寸热插拔硬盘槽位 • 支持2块LSImegaRAID卡，提供极高的I/O性能 • 2个集成千兆网卡 • 1个独立管理端口 UCSC210M1 • 标准1U服务器产品 • 2个集成千兆网卡 • 1个独立管理端口 UCSC200M1

  33. UCS适用的OTT应用场景 OracleRAC并行数据库 传统的X86平台只能连接2个节点，UCS可以在8个节点组成的RAC 系统中性能卓越，压力测试下任何部件都没有出现饱和。适用于数据库应用。 有了Palo卡，每个虚拟机都有自己的物理网卡和HBA卡，不再需要软交换机，大大提高性能。大内存可以支持更多的虚拟机。统一管理系统可以看到所有刀片，所以跨机箱迁徙虚拟机轻而易举。 适用于云计算节点，BI计算节点 虚拟化应用 全万兆架构使HPC有了性能上的保证。有了统一管理，所有刀片在同一管理架构下，在哪个机箱实际上已不再重要，能够灵活加入或退出某一高性能计算集群 高性能计算 搜索引擎 大内存技术使得更多的索引能放入内存，加快搜索速度。适用于搜索应用。 16块硬盘，2块RAID卡，硬盘和RAID都支持最快的6G标准，大大提高速度，配合软件，就是一台很不错的近线存储或NAS。 适用于 CDN缓存服务器，文件系统，WEB服务器 近线存储

  34. 思科统一计算系统解决方案的典型应用 得益于6120XP的全线速，不丢包，低延时的万兆端口，CiscoUCS实现了8节点的OracleRAC，且这套配置得到了Oracle的认证

  35. 思科统一计算系统解决方案的典型应用 此图显示了在24 小时的测试期间，在8 小时过程中运行1500 名用户的订单录入工作负载。 测试结果： 高度一致的CPU 使用率：所有8 个节点的使用率均为40%左右。 任意子系统（CPU、磁盘、I/O 或网络）均未达到饱和。 持续的FCoE I/O，介于每秒1.8 到2.0 GB 之间。进一步而言，光纤通道I/O 为每秒1.4 GB，互联通信为每秒约450 MB。 未出现I/O 瓶颈或等待时间。 出色的存储I/O 服务时间 请注意我们未对系统进行任何调试

  36. Cisco的创新使UCS能成为下一代数据中心的基础架构，其独特的理念包括：Cisco的创新使UCS能成为下一代数据中心的基础架构，其独特的理念包括： 大大简化的结构，使得数据中心的布线，功耗和冷却的效率得以大幅提高 首次提出“无状态的计算”，使得计算资源的灵活调度得以实现 全线速、不丢包、低延时的统一交换平台能实现或优化很多应用，如大规模的OracleRAC、高性能计算以及搜索引擎等 为实施“云计算”奠定了坚实的基础 总结

  37. IT在发展，我们在努力！ 谢谢!

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