Intervento al festival ICT 2013 dal titolo "Innovazione infrastrutturale per l'erogazione di servizi applicativi su x86" di Daniele Ferrario, Data Center Solutions di Cisco. Abstract La piattaforma x86 cresce di importanza e si afferma anche per l’erogazione di servizi applicativi critici, rispondendo ad un mercato che necessita di potenza elaborativa affidabile e scalabile ad un costo sempre inferiore. Il suo modello di scalabilità orizzontale richiede che l’incremento di prestazioni dei nodi di calcolo sia sostenuto da un’interconnessione altrettanto efficiente, ad altre prestazioni e facilmente riconfigurabile. Cisco Unified Computing System ridefinisce il paradigma di configurazione e integrazione fra elementi di calcolo e fabric, semplificando le attività di manutenzione per garantire prestazioni ed affidabilità anche ai carichi di lavoro più critici. Sessione costituita da presentazione e demo del sistema di gestione di Cisco UCS. Le altre informazioni su http://www.fdtict.it

1. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
Innovazione
infrastru/urale
per
l’erogazione
di
servizi
applica6vi
su
x86
daniele
ferrario
data
center
solu6ons
sales,
Cisco

2. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 2
• x86:
un
po’
di
storia
• confronto
con
i
sistemi
proprietari
• trend
evolu6vi
dei
sistemi
x86
• archite/ura
Cisco
Unified
Compu6ng

3. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 3
motore
Diesel,
1906
motore
Diesel,
2010
ciclo
Diesel

4. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 4
Intel
8086,
1978
Intel
Xeon,
2013
archite/ura
x86

5. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 5
• x86
è
un’archite/ura
rilasciata
alla
fine
degli
anni
’70
da
Intel
• l’8086,
il
capos6pite,
è
antenato
delle
recen6
CPU
intel
mul6core
• questa
archite/ura
è
fra
le
tecnologie
più
longeve
ed
affermate
del
mercato
IT,
ed
ha
superato
tempi
e
mode

6. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 6
• tecnologia
valida
ed
affidabile
• ampia
adozione
di
mercato
• spazio
per
la
compe6zione
e
per
merca6
adiacen6
(ISV,
periferiche,
assemblatori,
rivenditori,
etc.)
• ecosistema
“open”

7. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 7
• x86:
un
po’
di
storia
• confronto
con
i
sistemi
proprietari
• trend
evolu6vi
dei
sistemi
x86
• archite/ura
Cisco
Unified
Compu6ng

8. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 8

9. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 9
• archite/ure
proprietarie
RISC
• elevate
prestazioni,
parallelismo,
par6zionamento,
affidabilità,
ges6one
centralizzata
• eleva6ssima
integrazione
con
il
sistema
opera6vo
• scalabilità
ver6cale
e
specificità
• meno
apertura
verso
l’ecosistema
per
OS,
periferiche,
e
so[ware
disponibili
• cos6
eleva6
(capex
+
opex)

10. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 10

11. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 11
C.A.
Mack,
IEEE
Fellow
-­‐
Fi[y
Years
of
Moore's
Law
IEEE
Transac6ons
on
Semiconductor
Manufacturing,
2011
“

12. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 12
• fino
a
metà
degli
anni
2000,
era
la
dimensione
dei
transistor
a
limitare
la
frequenza
massima
di
clock
delle
CPU
• per
aumentare
le
prestazioni,
è
risultato
più
conveniente
e
sicuro
miniaturizzare
più
CPU
sullo
stesso
chip
piu/osto
che
alzarne
la
frequenza
• il
mondo
x86
inizia
ad
avere
seriamente
a
che
fare
con
il
parallelismo,
con
la
scalabilità
orizzontale,
e
con
paradigmi
di
calcolo
distribuito
6pici
storicamente
del
mondo
proprietario
2006
circa
processo
a
65nm
single
core
mul6
core

13. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 13
Processo
(applicazione)
Server
(cluster)
Virtual
machine
(cluster
virtuali)
QPI
/
PCIe
bus
Ethernet/Fibre
channel
switching

14. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 14
L.
A.
Barros
and
U.
Hôlzle,
"The
datacenter
as
a
computer:
An
introducBon
to
the
design
of
warehouse-­‐scale
machines",
Synthesis
Lectures
on
Computer
Architecture
4(1):
pp.
1-­‐118,
2009.

15. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 15
• By
2017,
65%
of
applica6ons
running
on
Unix
in
2012
will
have
been
migrated
to
x86
(primarily
on
Linux)
• Linux
growth
con6nues
to
accelerate,
as
ERP
and
DBMS
users
migrate
from
Unix
to
Linux.
Linux
becomes
the
primary
development
plaTorm.
Unix
growth
declines
steeply
• ERP
scale-­‐out
architectures
on
x86
will
rise
from
a
10%
ra6o
in
2005
to
80%
in
2017
for
applica6on
and
database
management
system
(DBMS)
online
transac6on
processing
(OLTP)
workloads,
making
ERP/x86
standard.
• The
heaviest
migra6on
from
HP-­‐Unix/Itanium
is
expected
for
2014-­‐2015
Courtesy
of
Gartner
April
2012:
The
Future
of
Unix:
Hazy
and
Overcast,
So
Reach
for
the
Umbrella
h/p://www.gartner.com/id=1991422

16. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 16
• migrazione
sul
mondo
x86
di
applicazioni
business
criBcal
ad
elevate
prestazioni
• architeZure
applica6ve
distribuite
–
clustering,
calcolo
parallelo,
in-­‐
memory
compu6ng
• processori
mulB-­‐core
e
virtualizzazione
richiedono
elevate
capacità
al
server
–
10GbE
(40/100G?)
mul6-­‐core
CPU
virtualizzazione
biz
cri6cal
app
x86
x86

17. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 17
• x86:
un
po’
di
storia
• confronto
con
i
sistemi
proprietari
• trend
evoluBvi
dei
sistemi
x86
• archite/ura
Cisco
Unified
Compu6ng

18. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 18
CPU
GHz/Cores
RAM
GB,
latency,
density
Storage
TB,
IOPs,
latency
Fabric
Gbps/latency/protocol/hop
count/port
density/oversubscrip6on

19. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 19
Legacy
Storage
• Bolt-­‐on
flash
to
old
architectures
• Expensive
&
inefficient
• Entering
Flash
Market
Slowly
• Deep
Penetra6on
in
Enterprise
• Relega6ng
Pla/er
to
Lower
Tier
• So[ware
Eco-­‐System
Server-­‐Side
Flash
• For
extreme
IOPS
workloads
• Expensive
niche
solu6on
Card
• Hypervisor
is
Vmware
Mostly
• Compute
Power
used
(drivers)
• Applica6on
Specific
• So[ware
Appliance
Lock-­‐in
All-­‐Flash
Arrays
• For
very
high
IOPS
workloads
• Useful
for
a
All
workloads
• Disrup6ve
to
Big
Boxes
(EMC)
• Adding
Enterprise
Features
Fast
• Distance
from
Compute
(latency)
• Creates
Management
Silos
• Legacy
Player
18
months
behind
Hybrid
Storage
• Intelligent
use
of
flash
storage
• Balance
performance
&
cost
• For
a
broad
set
of
workloads
• Pointless
but
Cheap
• Management
Silos
• Legacy
Players
also
have
Tiered
Arrays
• Easily
to
understand
like
Data
Domain
products

20. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 20
AnalyBcs
Algoritmi
per
estrarre
intuizioni,
suggerimen2
e
azioni
dai
da2
grezzi
• Software
• Casi d’impiego verticali
• Utilizzare lo stack di
Dati
• Dati non strutturati o semi
strutturati
• Processing parallelo e
distribuito
• Scale out
• Commodity hw, OS sw
Big
Data
Tecnologie
in
evoluzione
per
la
ges2one
economica
dei
da2
non
stru7ura2
in
modo
non
convenzionale
Volume
Velocità
Varietà
Valore
• Relazionali o object data
modeling
• Consistenza &
completezza
• Scale up
• Enterprise hw, sw
proprietari
Data
Management
Tradizionale
Banca
da2
e
file
system
per
la
ges2one
coerente
di
da2
stru7ura2
DatacenterVideoCollab /
Web
Mobile Network Healthcare Financial InsurancePublic
Sector
IoT

21. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 21
• le
prestazioni
dell’applica6vo
dipendono
sempre
di
più
da
capacità
e
latenza
di
rete
• inves6men6
in
IOPs
su
flash
all’interno
dei
server,
vanno
evita6
colli
di
bouglia
all’esterno
• applicaBon
server
distribui6
su
distanze
metro/geo
per
HA
• perdite
di
paccheu,
congesBone
ed
errori
trasmissivi,
anche
se
recupera6
(TCP/IP),
deteriorano
tempi
di
risposta
complessivi

22. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 22
virtualizzazione
Bpologia
protocollo
fisico
-­‐
fisico
fisico
-­‐
virtuale
virtuale
-­‐
virtuale
ethernet
1/10G
fibre
channel
2/4/8G
FCoE
iSCSI
App-­‐A
App-­‐B
App-­‐C

23. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 23
• distribuzione
della
potenza
di
calcolo
a
chi
la
richiede
effeuvamente
• potenza
di
calcolo
più
facilmente
distribuibile
(cloud)
• risorse
sfru/ate
meglio
(virtuailzzazione)
• parallelismo
e
rela6va
maggiore
affidabilità
• riduzione
dei
cos6
(archite/ura
industry
standard,
compe6zione)
• ecosistema
per
ges6one,
orchestrazione,
automazione

24. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 24
• proliferazione
dei
pun6
di
ges6one,
compu6ng
e
fabric
• maggiore
difficoltà
di
troubleshoo6ng
• necessità
di
proge/azione
più
oculata
• molteplicità
di
fornitori

25. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 25
• x86:
un
po’
di
storia
• confronto
con
i
sistemi
proprietari
• trend
evolu6vi
dei
sistemi
x86
• architeZura
Cisco
Unified
CompuBng

26. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 26
-­‐ mul6hop
-­‐ latenza
-­‐ oversubscrip6on
-­‐ protocolli
-­‐ loop
-­‐ semplicità
-­‐ predicibilità
-­‐ scalabilità
-­‐ assenza
di
loop

27. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 27
-­‐ semplicità
-­‐ predicibilità
-­‐ scalabilità
-­‐ assenza
di
loop
CPU
e
RAM
ad
ogni
nodo
+
Sistema
integrato
di
ges6one
per:
-­‐
rete
mul6protocollo
(Eth/FC)
-­‐
configurazione
sistemi
-­‐
ges6one
dell’interconnessione
-­‐
API
aperte
per
controllo
di
terze
par6

28. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 28
• ges6one
centralizzata
e
integrata
–
rete,
storage,
compu6ng
• consolidamento
cablaggi
(FCoE)
• profili
di
calcolo
interamente
defini6
via
so[ware
–
simile
alle
VM
• clonazione/migrazione/creazione
di
server
fisici
come
per
le
VM
• Virtualizzazione
della
rete

29. Cisco Confidential© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 29
• Singola interfaccia di management per più di 160 server (blade o rackmount)
• Accesso amministrazione basato su ruoli (calcolo, LAN, SAN)
• No single point of failure
• Integrazione con sistemi di gestione di terze parti
SAN B
SAN A
LAN
Server
SAN
Network
Mgmt

30. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 30
• La
configurazione
di
un
server
è
svincolata
dal
server
fisico
stesso
• Sfru/ando
boot
da
SAN/LAN
è
possibile
spostare/clonare
i
server
fisici
• Ambien6
di
test,
ges6one
dei
picchi,
semplificazione
del
DR
Server Name:: SAP-BW
UUID: 56 4d cd 3f 59 5b 61…
MAC: 08:00:69:02:01:FC
WWN: 5080020000075740
Boot Order: SAN, LAN
SAN LAN
Chassis-1/Blade-1
Chassis-9/Blade-5

31. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 31
• CNA:
so[ware-­‐defined
number
of
adapters
shown
to
the
OS
(Eth+FC)
• Delegates
switching
to
external
network
hardware
-­‐>
improved
efficiency
• Support
for
VM-­‐Direct
path
with
Vmo6on
(vSphere
5)

32. Cisco Confidential© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 32
C7000
without
fabric
consolida6on
Cisco
UCS

33. Thank you.Thank
you.

34. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 34Cisco ConfidentialCisco Confidential© 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 34
LAB
–
Cisco
UCS
demo

35. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 35
10
GbE
FC
8G
FCoE
10G
5x
Blade
servers
UCS
6148
Nexus
5548
EMC
VNX
5300
FC/FCoE/10GbE

36. © 2010 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 36
• Simulazione
fault
e
migrazione
un
sistema
opera6vo
bare-­‐metal
• Creazione
ex-­‐novo
di
un
server
ESXi
• Ripris6no
di
un
profilo
salvato
in
precedenza