Il nuovo data center di Cisco Systems Allen – Texas
1. Il nuovo data center
di Cisco Systems
Allen – Texas
Vietato l’ingresso a sprechi, duplicazioni e
complessità attraverso
l’infrastruttura fisica unificata PANDUIT
Michele Tomasin – Panduit Italia Roberto Missana – Cisco Systems Italia
michele.tomasin@panduit.com rmissana@cisco.com
2. Strategia Globale sui Data Center
Abilitare la
crescita
Trasformazione Abilitare la Crescita
Trasformazione
Gestire l’IT come un Nuovi modelli di business
business e nuovi mercati
Modello service Resilienza Espansione globale
provider interno
Esperienza degli utenti
Architettura Service-
oriented
Capacità
Resilienza
Capacità
Aumentare il tier dei
data center Costruire e occupare i
data center
Architettura multi-site
Ottimizzare la domanda
Spostarsi da aree
geografiche ad alto Consolidare dove
rischio appropriato
3. L’inizio
•Visione: realizzare un nuovo data
center ad altissima efficienza
energetica che utilizzi pienamente il
modello e le architetture Cisco
•Scalabilità
•Resilienza
•Alta disponibilità
•Controllo dei costi
Modularità
Capire le priorità del Scalabilità
Futuro
business attuale Flessibilità
Resilienza
4. Alcuni dati sul TX DC2
• Area totale: 16.200 mq
– Sale dati 2.700mq (due sale)
• Certificazione LEED: Gold
• Free cooling
– l’utilizzo dell’aria esterna consente risparmi per circa 600.000 $ / anno
• Incremento della temperatura del DC da 18 °C a 25 °C
• Rack ad alta densità
– 5 chassis UCS , 18 KW per armadio, media 10kW per armadio
• 40Gb Ready e predisposizione infrastruttura per 100Gb
• I server virtualizzati sono diventati la piattaforma standard
– 8, 10, 12 o più server virtuali per ogni server fisico
– Tracciabilità delle macchine virtuali fino al livello fisico
5. La rilevanza dell’ Infrastruttura Fisica
IT Physical
Applications Infrastructure
Infrastructure
Sistemi Evoluzione
Tecnologici del software
Virtualizzazione di Prossima di gestione
High Speed Generazione della rete
Virtualizzazione &
Data
Cloud Computing
Transport
Spazio &
SLA
Rispetto
Prestazione
Ambientale
Storage Network
Virtualization Virtualization
Server Desktop
Virtualization Virtualization Energia & Infrastruttura Costi &
(VDI) Raffreddamento Fisica Efficienza
6. No Applications without Fundations
L’Infrastruttura Fisica è l’area sulla quale
viene esercitato il massimo carico
7. Da dove iniziare…
Standard e Regulations, Assessment Analisi dei Design Implementa-
Best Direttive ambientali Risultati zione
Practices e Guide
• Applications • Identify points • Align the logical
design to the • Faster speed
• TIA, IEEE • Basel II • Assets of failure to deploy
• ITIL • Sarbanes-Oxley • Thermal • Locate physical design
• Allow for day
• Energy Star • European Code • Power inefficiencies • Think scalable ‘one’ and
• Rating for of Conduct on • Grounding • Conduct and modular beyond
Data Centers Data Centers and bonding ‘what-if’ • Account for flexibility
• Utilize • Infrastructure scenarios operational • Practical
Reference issues solutions with
low CapEx
Designs and OpEx
9. Le architetture standard da sole non
sono adeguate
Migrando da 1Gbs a to 100Gbs, Standards/ Best Customer Infrastructure
l’interdipendenza deve considerare: Practices Requirements Expertise
• Alimentazione elettrica
• Raffreddamento
Cost Risk
• Spazio Scalability Efficiencies
• Prestazioni Installation Time
• Disponibilità 75%
Less Waste
75% on
Convergenza sull’ infrastruttura fisica: Installation
Time
• Virtualizzazione: Vmware, Microsoft 20% on Project
Time
• Network/Computing: Cisco
• Storage:EMC, NetApp
Panduit Reference Design
10. Avvio della progettazione
Elemento Dettagli
Considerato
Topologia del Layout generale, pianificazione degli spazi, progettazione dei PoD e
Data Center definizione dell’area di distribuzione, posizionamento degli armadi
Utilizzo Energetico Coordinare i requisiti di assorbimento energetico e il posizionamento dei
sistemi di distribuzione energetica nel data center *
Raffreddamento e Ottimizzare la disposizione dei componenti nella sala per le prestazioni
flussi d’aria del raffreddamento e dei flussi d’aria **
Data Cablaggio e connettività per tutte le reti nel data center LAN, SAN, NAS,
Communications HPC e Management
Canalizzazioni Percorsi per i cavi dati (rame e fibra) e per I cavi elettrici
Messa a terra Sistema progettato secondo lo standard TIA-607-B
Identificazione Etichettatura e identificazione della sala, rack, armadi e prese secondo lo
standard TIA-606-A
* = In collaborazione con l’ingegneria elettrica
** = In collaborazione con l’ingegneria meccanica
12. Mappatura Logico - Fisica
Progetto Livello Fisico
Progetto Livello Logico
Acc1 Acc2
Server
Tradurre l’architettura di rete logica in un
progetto di infrastruttura fisica,
riducendo i costi operativi, velocizzando
l’implementazione di nuovi apparati e
pianificando future espansioni
13. Pianificazione degli spazi
Definizione della posizione degli armadi, apparati IT e
dispositivi per l’erogazione di energia
14. Definizione dei collegamenti
Schemi di collegamento per
ciascun media trasmissivo
(fibra monomodale, fibra
multimodale, rame) e per
l’impianto di messa a terra
15. Vista di dettaglio degli armadi
Vista di dettaglio degli armadi server, switch, storage, e
permutazione
17. Specifiche tecniche
Creazione delle specifiche di progetto:
- Definizione dei prodotti, dei materiali e delle
prestazioni
- Informazioni dettagliate per un confronto
imparziale tra prodotti e soluzioni diverse
Insieme ai progetti e al computometrico
costituiscono una parte del capitolato.
18. Cronoprogramma
Cronoprogramma dettagliato:
- Semplifica il processo di acquisto
- Riduce gli sprechi grazie all’accuratezza della
misura delle lunghezze dei collegamenti
- Velocizza l’installazione attraverso il dettaglio delle
connessioni “verso / da”
19. Computometrico
Dettaglio dei prodotti
- Specifica tutti i prodotti inseriti nel
progetto
- Riduce i tempi di acquisto
20. La progettazione del raffreddamento basata
solo sui KW per armadio è adeguata ?
FALLISCE
Stessi apparati, una architettura fallisce Servers
mentre una funziona bene.
Storage
Switch
FUNZIONA
21. Analisi CFD
CFD = Computational Fluid Dynamics
• Simulazione dei flussi d’aria, della temperatura e pressione nel
data center
• Evidenzia l’origine delle problematiche e sprechi energetici dovuti
ad un raffreddamento eccessivo
• Identificazione dell’alternativa più economica , eliminando
approcci a tentativi e conseguenti errori
Perchè fare un’analisi CFD ?
• CFD visualizza le problematiche in modo da risolvere problemi
altrimenti invisibili
• Soddisfa gli standard ASHRAE per operare a temperature maggiori
2011 2011
• Ottimizza il progetto prima di essere realizzato ASHRAE ASHRAE
Recommended Allowable
Quali vantaggi porta ? (Class A1)
• Risparmi energetici Low End 18°C 15°C
– Decremento del 20% della velocità delle ventole che si Temperature (64.4°F) (59°F)
traduce in un risparmio energetico del 50%
– L’incremento della temperatura della sala, comporta un High End 27°C 32°C
risparmio energetico pari al 2 – 4 % per ogni grado Celsius Temperature (80.6°F) (90°F)
23. Risultati dell’analisi termica standard
Armadi senza camino verticale
Senza il camino verticale, l’aria calda confluisce nuovamente nella parte frontale
dell’armadio, riscaldando le prime 12 unità rack
24. Risultati dell’analisi termica
Armadi con camino verticale
I camini verticali rimuovono l’aria calda
Aria fredda uniforme è disponibile per i server
Ottimizzazione dello smaltimento dell’aria calda per la
massima efficienza di raffreddamento
25. Convogliatori d’aria passivi
• Convogliatori passivi per l’adeguata gestione dei
flussi d’aria nei Data Center
– Progettati per le esigenze dei singoli apparati
– Perforazione frontale delle porte per
massimizzare l’areazione
– Testati in laboratorio con tecnologia CFD
26. Analisi Termica CFD
Analisi CFD: armadio con due switch (assorbimento 6KW)
Temperatura
di circa 29°C
Temperatura
di circa 54°C
Con Convogliatore Senza Convogliatore
27. Alta Densità = Risparmio spazio (€)
Installazione Larg. Area Costo
Tradizionale 2.91m 1.96mq $54k
Alta Densità 1.74m 1.25mq $34k
Patching 1.13m 0.80mq $22k
Verticale
30. Unified Fabric
Unified Unica Fabric Ethernet per IP & Fibre Channel
Fabric
OGGI Con Unified Fabric
• Multiple I/O • Infrastruttura Consolidata e Scalabile
• Costi Capitale Alti • Ottimizzata per Virtualizzazione
• Costi Operativi Alti • Policies & Sicurezza Consistenti
• Numerosi meccanismi di gestioneStandard con forte Ecosistema
• Basato su
Management
& Control
Primary
Network Unified
Fabric
Secondary
Network
Best practice: Cisco Datacenter in Allen, USA.
Vietato sprechi, duplicazioni e complessità attraverso
l’ infrastruttura unificata PANDUIT
32. Unified Fabric
Unified Fibre Channel over Ethernet
Fabric
FCoE Benefici
Il traffico Fibre Channel viene Riduzione dei cavi
incapsulato all’interno del Data •Il traffico Fibre Channel e quello
Ethernet girano sullo stesso cavo
Center Ethernet
Riduzione degli adapters (HBA)
Riduzione degli switches
Riduzione dei consumi energetici
Ethernet Interoperabilità con SAN esistenti
Fibre La gestione della SAN non viene
Channel modificata
Non servono Gateway
Cisco ha introdotto sul mercato il primo switch FCoE. Nexus 5000!
Adopted by ANSI T11 FC-BB5 in June 2007
Best practice: Cisco Datacenter in Allen, USA.
Vietato sprechi, duplicazioni e complessità attraverso
l’ infrastruttura unificata PANDUIT
34. Unified Fabric
Unified Famiglia Nexus
Fabric
L’innovazione di Cisco è apprezzata dai clienti!
I nostri competitor sono costretti a seguirci e a validare la
nostra strategia.
Cisco Nexus B22HP Cisco Nexus 4001i
(FEX) (Switch)
Cisco Nexus 5548
Best practice: Cisco Datacenter in Allen, USA.
Vietato sprechi, duplicazioni e complessità attraverso
l’ infrastruttura unificata PANDUIT
40. Unified Computing Systems
Unified UCS B-Series (Blade)
Computing
Systems
Gestione semplificata:
in soli 25 minuti dalla scatola al boot
Guarda il video completo a :
http://www.youtube.com/watch?v=RS231c_awFw
Best practice: Cisco Datacenter in Allen, USA.
Vietato sprechi, duplicazioni e complessità attraverso
l’ infrastruttura unificata PANDUIT
44. Unified Computing Systems
Unified UCS B-Series (Blade)
Computing
Systems
Gestione unificata B-Series e C-Series
App 1
OS 1
WWN 1
MAC 1
BIOS 1
Firmware 1
Service Profile
B-Series C-Series B-Series & C-Series
Blade o Server Rack, i benefici per i clienti sono:
• Consolidamento e unificazione dell’infrastruttura
• Gestione unificata e provisioning dinamico
• Ottimizzazione per ambienti virtualizzati
• Memory extension technology
Best practice: Cisco Datacenter in Allen, USA.
Vietato sprechi, duplicazioni e complessità attraverso
l’ infrastruttura unificata PANDUIT
45. Unified Computing Systems
Unified UCS B-Series (Blade)
Computing
Systems
+300 Clienti (piccoli, medi e grandi)
nel 2011 hanno comprato UCS
Validated Design rilasciati insieme a
LEADER tecnologici di mercato
+30 World Records Benchmarks
#1 Market Share FCoE
#2 Market Share x86 Blade Servers
+30 partner certificati (Blade)
Best practice: Cisco Datacenter in Allen, USA.
Vietato sprechi, duplicazioni e complessità attraverso
l’ infrastruttura unificata PANDUIT
46. Configurazione ToR
Link Fibra OM4 verso switch di Aggregazione
switch di
Accesso
40 cavi SFP+ per il collegamento di 80 cavi SFP+per il collegamento
20 server dual port di 40 server dual port
48. Minimo utilizzo dello spazio
Il diametro ridotto dei cavi a coppie intrecciate 10Gb
UTP ha consentito di ridurre al minimo gli spazi
utilizzati dalla connettività rame
Contemporaneamente è stata assicurata la
protezione dei segnali dai disturbi
51. L’insidia della Dispersione Cromatica
Cromatica
• Oltre alla dispersione modale, esiste una impercettibile
Dispersione Cromatica
Input Output
Modi
sfasati
VCSEL
Fibra Multimodale
Diverse lunghezze
d’onda
Stesso impatto della dispersione modale
