Mais conteúdo relacionado
Semelhante a Построение сетей ЦОД: решения Cisco (20)
Mais de Cisco Russia (20)
Построение сетей ЦОД: решения Cisco
- 1. Построение сетей ЦОД: решения Cisco
Современные требования и тенденции развития
Елена Беспалова
Системный инженер
elena.bespalova@cisco.com
- 2. Центр обработки данных
DWDM/SONET/Et
Firewall Cache
Metro Network
Metro Network
FC
SAN
hernet
Operations
RAID
RAID Content
Integrated Switch
Cisco
Tape MDS
Tape IDS SSL
9500
IP сеть Сеть Безопасность Оптимизация Оптические Управление
хранения приложений сети
НИ ОДНА ДРУГАЯ КОМПАНИЯ НЕ ПРЕДЛАГАЕТ СТОЛЬ
ЦЕЛОСТНОГО РЕШЕНИЯ ДЛЯ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ
ЦЕНТРОВ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 2
- 3. Эволюция идеологии ЦОД
Phase 1 Phase 2 Phase 3
Консолидация и управляемость
Распределенная Сервис-
Мейнфреймы
обработка ориентированный ЦОД
Централизация Децентрализация Виртуализация
Эволюция архитектуры приложений
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 3
- 4. Что же такое «виртуализация»?
Виртуализация
это объединение и абстракция
ресурсов и сервисов способом,
который скрывает физическую
природу и границы этих ресурсов и
сервисов от их пользователей
Gartner, Inc.
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 4
- 5. Требования виртуализации вычислений
Повышение производительности подключения серверов
10 Gigabit Ethernet
Доступ к сети хранения для всех серверов
Консолидация ввода-вывода с помощью Fibre Channel over
Ethernet
Надежное и масштабируемое «растягивание» подсетей
Virtual Portchannel, OTV
Сетевая поддержка виртуализации
VN-Link: Nexus 1000V, виртуализированный адаптер
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 5
- 6. Новое поколение продуктов для ЦОД
Unified
Nexus 7000 Nexus 5000 Nexus 1000v Nexus 2000 Computing
Data Center Ethernet Unified Fabric VN-Link Fabric Extender
System
Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2
2008 2009
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 6
- 7. Семейство продуктов Cisco Nexus
Nexus 7000
Ядро/агрегация ЦОД
Nexus 5000/5500
Консолидация
ввода/вывода
Nexus 4000
Консолидация ввода/вывода
для блейд-серверов
Nexus 2000
Выносной модуль/
масштабируемость
Nexus 1000V
Сетевые политики
для виртуальных машин
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 7
- 8. Nexus 7000
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 8
- 9. Cisco Nexus 7000
Для центра обработки данных нового поколения
Непрерывная
работа
Непрерывное функционирование
Обслуживание без остановки сети
Интегрированное lights-out управление
Коммутация без потерь
транспорт
Гибкий
Интегрированная безопасность
Готовность к 40GbE и 100GbE
Поддержка Unified fabric
Виртуализация передачи данных и
рование
Масштаби-
управления
Пропускная способность 15Tb+
Эффективная система питания и
охлаждения
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 9
- 10. Семейство Nexus 7000
• Варианты исполнения:
10 и 18-слотовые шасси
• 15+ TB система
• Модульная операционная система
с поддержкой ISSU
• Поддержка виртуализации
• Специальные средства для
обеспечения непрерывной работы
Nexus 7010 Nexus 7018
8 I/O модулей + 2 супервизора 16 I/O модулей + 2 супервизора
Охлаждение «спереди-назад» Охлаждение «справа-налево»
256 10GbE / 160 неблокируемых 512 10GbE / 320 неблокируемых
384 1GbE («медь» или «оптика») 768 1GbE («медь» или «оптика»)
Cisco NX-OS
Data Center Network Manager (DCNM)
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 10
- 11. Высокая плотность интерфейсов, поддержка
различных транспортных технологий
Запас на будущее:
Полоса пропускания растет
с установкой каждого модуля-
фабрики
Разработано с запасом на 10+ лет Модуль-
фабрика
Каждый модуль-фабрика первого Модули
поколения обеспечивает 46Gbps ввода-
на каждый слот вывода
230 Gbps
Итого – начальная реализация
138Gbps
184Gbps
80G
92 Gbps
46 Gbps
поддерживает 230Gbps на слот
230G
Платформа масштабируется до
500+Gbps на слот за счет 46G
установки фабрики следующего
поколения (одна фабрика 2ого
поколения - 110Gbps на слот)
Обеспечивает поддержку
40G/100G
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 11
- 12. Модули Cisco Nexus 7000
Nexus 7000 Supervisor Nexus 7000 Fabric
Только функции управления Только функции передачи данных
Connectivity Management Processor Масштабирование производительности (5*46G/слот)
Модульное ПО высокой доступности Передача трафика без остановки
Обновление NX-OS без потерь пакетов Поддержка транспорта без потерь
10/100/1000 1GE SFP 10GE SFP+ 10GE X2 10GE SFP+
48 портов 48 портов 32 порта 10 Гбит/с, 8 портов 10 Гбит/с 32 порта 10 Гбит/с,
классического классического 8 неблокируемых для задач с высокой 230 Гбит/слот
Gigabit Ethernet Gigabit Ethernet производительностью L2/DCE/FarbicPath
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 12
- 13. Новые модули F1 для Nexus 7000
32 порта SFP+ Высокая производительность
230Gbps к коммутационной матрице
Поддержка 1G/10G До 320 неблокируемых портов на 7018
Коммутация на 2 уровне с Неблокируемая локальная
сервисами L3/L4 (ACL/QoS) коммутация для всех 32 портов
Многопротокольная поддержка – Низкая задержка коммутации:
Classic Ethernet, FabricPath/DCB, ~5μsec при коммутации между
FCoE (будущее) модулями для пакетов 64 байта
N7K-F132XP-15
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 13
- 15. Требования ЦОД в программном
обеспечении NX-OS
Принцип Zero Service Disruption
Отвечает требованиям ЦОД к
непрерывной доступности
Виртуальные контексты
Преодоление административных
преград к консолидации
Рестарт процессов с сохранением
состояния
Восстановление работы
быстрее, чем «замечает» сеть
Обслуживание без остановки
Упрощение эксплуатации и
повышение доступности
системы
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 15
- 16. Виртуальные контексты устройств (VDC)
VDC A VDC B
Layer-2 Protocols Layer-3 Protocols Layer-2 Protocols Layer-3 Protocols
VLAN mgr UDLD OSPF GLBP VDC A VLAN mgr UDLD OSPF GLBP
STP CDP BGP HSRP
VDC B STP CDP BGP HSRP
IGMP sn. 802.1X EIGRP VRRP IGMP sn. 802.1X EIGRP VRRP
LACP CTS PIM SNMP
VDC n LACP CTS PIM SNMP
RIB RIB RIB RIB
Protocol Stack (IPv4 / IPv6 / L2) Protocol Stack (IPv4 / IPv6 / L2)
Infrastructure
Kernel
VDC (Virtual Device Context) Все функции VRF-aware
Изоляция программных компонент и Дополнительный уровень
протоколов виртуализации для разделения
Изоляция аппаратных ресурсов и трафика разных заказчиков и
данных подсистем
Полная изоляция доменов
управления обеспечивает
безопасность
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 16
- 17. Nexus 5000/5500
Nexus 2000
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 17
- 18. Семейство Cisco Nexus 5000
56-портовый коммутатор L2 28-портовый коммутатор L2
• 40 портов 10GE/FCoE/DCB • 20 портов 10GE/FCoE/DCB
• 2 модуля расширения • 1 модуль расширения
Fibre Channel FC + Ethernet Ethernet
• 8 портов 1/2/4G FC • 4 порта 10GE/FCoE/DCB • 6 портов
• 6 портов 2/4/8G FC • 4 порта 1/2/4G FC 10GE/FCoE/DCB
OS Cisco DC-OS
Mgmt Cisco Fabric Manager and Cisco Data Center Manager
Cisco DC-OS
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 18
- 19. Влияние FCoE на архитектуру ЦОД
Сейчас Консолидация с FCoE
LAN SAN A SAN B LAN SAN A SAN B
Data Center Bridging и FCoE Ethernet FC
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 19
- 20. FCoE: консолидация на уровне доступа
Первый шаг – «консолидация доступа» («Unified Wire»)
Существенная экономия при сохранении существующего
ядра сетей Ethernet и Fibre Channel
SAN A SAN B
10GE
Backbone
VF порты
VN порты
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 20
- 21. Консолидация ввода-вывода:
сокращение затрат
LAN SAN A SAN B LAN SAN A SAN B
В два раза меньше
адаптеров,
кабелей,
коммутаторов
Снижение
энергопотребления
Ethernet FC Всего Ethernet FC Всего
Адаптеры 16 16 32 Адаптеры 16 0 16
Коммутаторы 2 2 4 Коммутаторы 2 0 2
Кабели 32 32 64 Кабели 32 0 32
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 21
- 22. FCoE: развитие технологии
SAN A SAN B Решаемые задачи:
Расширение
консолидации ввода-
вывода на магистраль
(VE порты)
Поддержка систем
Магистраль
хранения с
подключением по
DCB/FCoE
(NetApp, EMC…)
Система хранения с
подключением по FCoE
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 22
- 23. Nexus 5000 + Nexus 2000:
распределенный коммутатор доступа
Nexus 5000
Nexus 2000
• Nexus 5000 + Nexus 2000 образуют «виртуальное шасси»
• Nexus 2000 является «интерфейсной картой» Nexus 5000
• Все управление и настройка осуществляются на Nexus 5000
• Единый конфигурационный файл на Nexus 5000
• Между FEX и Nexus 5000 не используется STP
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 23
- 24. Универсальная архитектура
уровня доступа Core
Layer
Разные варианты внедрений: ToR, MoR, EoR
Разные варианты подключения серверов:
100M, GE 10 GE FCoE
Подержка Nexus 5000/5500, 7000 и UCS 6100 Agg
Layer
как «материнских устройств»
VSS/vPC
L3
L2
Nexus
2000
Fabric FET/Twinax Nexus
Extender
5000
Серверы
Медь/
Twinax
Access
Layer
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 24
- 25. Семейство Nexus 2000
Nexus 5000
Nexus 2224TP Nexus 2248TP Nexus 2232PP
24 серверных порта 100/1000 UTP 48 серверных портов 100/1000 UTP 32 серверных портов 1/10GE SFP/SFP+
2 магистральных порта 10GE SFP+ 4 магистральных порта 10GE SFP+ 8 магистральных порта 10GE SFP+
Отказоустойчивые блоки питания и Отказоустойчивые блоки питания и Поддержка консолидации ввода-
вентиляторы вентиляторы вывода (FCoE)
Охлаждение «спереди-назад» Охлаждение «спереди-назад» Отказоустойчивые блоки питания и
вентиляторы
Охлаждение «спереди-назад»
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 25
- 26. Пример внедрения FEX с Nexus 5000
Nexus 7000 Nexus 7000 Distribution Layer
MCEC
Access Layer
Nexus 5000 Nexus 5000
Nexus 2000 Nexus 2000
FEX x4 x4 x4 x4 x4 FEX
x4 x4
x4
Rack 1 Rack 2 Rack 1 Rack 2 Rack 1 Rack 2 Rack Rack
1
Rack 1 Rack 2
12
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 26
- 27. Fabric Extender Transceiver (FET)
Экономичный трансивер для подключения Nexus
2000 к Nexus 5000
SFP+
100 м (OM3), 25 м (OM2)
Энергопотребление ~ 1 Вт
Несовместим с SR трансиверами
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 27
- 28. Семейство Nexus 5000 и Nexus 2000
Новое поколение Nexus 5500
Nexus 5020 Nexus 5010 Nexus 5548 Nexus 5596
(52 x 10GE) (26 x 10GE) (48 x 10GE) (96 x 10GE)
2008 2008 2010 2011
2010
Nexus 2148T Nexus 2248TP
Nexus 2232PP
Nexus 2224TP
Новое поколение FEX
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 28
- 29. Семейство Nexus 5500
32 порта SFP+
1/10GE+FCoE
Один слот расширения
Nexus 5548P
32 универсальных порта SFP+
1/10GE+FCoE +1/2/4/8G FC
Nexus 5548UP Один слот расширения
48 универсальных портов SFP+
1/10GE+FCoE+1/2/4/8G FC
Nexus 5596UP Три слота расширения
Неблокируемая коммутация с низкими задержками
Отказоустойчивые блоки питания и вентиляторы
Охлаждение «спереди-назад»
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 29
- 30. Модули расширения для Nexus 5500
16 портов Ethernet SFP+
1/10 Gigabit Ethernet с поддержкой FCoE
8 портов Ethernet SFP+
8 портов FC 8/4/2/1G
Ethernet порты поддерживают 1/10 GE, FCoE
16 универсальных портов SFP/SFP+:
могут быть настроены как Ethernet или FC
Ethernet порты поддерживают 1/10GE, FCoE
Fibre Channel порты поддерживают 8/4/2/1G
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 30
- 31. Возможности 3-го уровня
N55-D160L3
Дополнительная карта для Nexus 5548P
Поддержка L3 на всех портах 10GE
Поддержка SVIs на всех портаx (в т.ч. FEX)
L3 пропускная способность 160Gbps (240Mpps)
N55-M160L3
Модуль расширения для Nexus 5596P
Поддержка L3 на всех портax 10GE
Поддержка SVIs на всех портаx (в т.ч. FEX)
L3 пропускная способность 160Gbps (240Mpps)
Установка до 3 модулей (480Gbps)*
* В будущей версии программного обеспечения
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 31
- 32. Сравнение серии Nexus 5000 и 5500
Характеристики Nexus 5010 Nexus 5020 Nexus 5548P/UP Nexus 5596UP
Пропускная способность 520 Gbps 1.04 Tbps 960 Gbps 1.92 Tbps
Форм-фактор 1RU 2RU 1RU 2RU
Число портов GE 8 16 48 96
Число портов 10GE 26 52 48 96
Число портов 8G FC 6 12 16/48 96
Число VLAN 512 512 4096 4096
Маршрутизация Layer 3 да да
Число портов GE с
576 576 1152 1152
использованием FEX
Число портов 10GE с
384 384 768 768
использованием FEX
Готовность к FabricPath,
да да
40 Gigabit Ethernet
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 32
- 33. Cisco Nexus 1000V
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 33
- 34. Распознать трафик виртуальной машины
Представляем VN-Link
VMotion Проблемы:
• VMotion может переместить VM на
другой сервер. Политика должна
следовать вслед за VM
• Сеть не видит локально
коммутируемый трафик и не
может применить к нему политику
• Сеть не может выделить на порту
трафик конкретной VM
VN-Link:
• Расширяет сеть до VM
• Общие с физическими
коммутаторами функции
сетевых сервисов
• Скоординированное с VM
управление
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 34
- 35. Сетевая поддержка виртуализации
Применение сетевых политик (QoS,
безопасность, управление) с точностью
до конкретной VM
Поддержка vMotion
VNIC
Сохранение разделения ролей между
VNIC
Гипервизор
сетевой и серверной «командами»
VN-Link (Virtual Network Link) –
«соединение» между данной VM и
коммутатором Cisco. Соответствует
комбинации NIC, интерфейса
VETH VETH
коммутатора и патч-кабеля
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 35
- 36. Cisco Nexus 1000V
Виртуальный распределенный коммутатор
Nexus 1000V обеспечивает
полнофункциональную
коммутацию для VMWare
ESX Server 1 Server 2
Обеспечивает VM VM VM VM VM
VM VM VM VM
возможности VN-Link: #1 #2 #3 #4 #1
#5 #5
#6 #7 #8
– Управление VM по политикам
– Функции безопасности,
поддержка Netflow, ERSPAN, VMware vSwitch 1000V Nexus 1000V
Nexus 1000V
Nexus VMware vSwitch
мультикаста, etherchannel
– Мобильность настроек сети,
VMW ESX VMW ESX
безопасности и мониторинга
– Сохраняет эксплуатационную
модель
Сохранение политик и
связи с сетью при
использовании VMotion
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 36
- 37. Cisco Nexus 1000V
Server 1 Server 2 Server 3
VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM
#1 #2 #3 #4 #5 #6 #7 #8 #9 #10 #11 #12
VEM
VMware vSwitch Nexus 1000V
VEM
VMware vSwitch VMware vSwitch
VEM
VMW ESX VMW ESX VMW ESX
Nexus 1000V Virtual Center
До 64 виртуальных карты Virtual
Ethernet Module (VEM) Nexus 1000V
2 виртуальных супервизора Virtual
Supervisor Module (VSM)
2048 виртуальных портовEthernet
Политики безопасности
Поддержка Netflow, ERSPAN, VSM
мультикаста, etherchannel
Cisco NX-OS
Data Center Network Manager (DCNM), CiscoWorks, VMWare vCenter
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 37
- 38. Устройство Nexus 1010
Nexus 1010 Manager
Nexus 1010
До 4 виртуальных супервизоров Virtual Supervisor Module (VSM)
Поддержка других виртуальных модулей (первоначально – NAM)
До 256 виртуальных карты Virtual Ethernet Module (VEM)
Процесс установки и настройки схож с подобными процессами на коммутаторах Cisco
Более четкое разделение границ зон ответственности администраторов сети и серверов
Отказоустойчивость устройств
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 38
- 39. Семейство продуктов Cisco Nexus
Nexus 7000
Ядро/агрегация ЦОД
Nexus 5000/5500
Консолидация
ввода/вывода
Nexus 4000
Консолидация ввода/вывода
для блейд-серверов
Nexus 2000
Выносной модуль/
масштабируемость
Nexus 1000V
Сетевые политики
для виртуальных машин
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 39
- 40. Полезные ссылки
Cisco Expo Learning Club
http://ciscoexpo.ru/club/
02.06.2011
Семинар на тему «Центры обработки данных»
• www.сisco.com - Data Center Switches
http://www.cisco.com/go/nexus
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 40
- 41. Вопросы?
За дополнительной информацией Вы можете обратиться по
электронной почте elena.bespalova@cisco.com
Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 41
- 42. Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.
2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 42