Построение сетей ЦОД: решения Cisco

1,905 views

Published on

Современные требования и тенденции развития

Published in: Technology
0 Comments
3 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,905
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Построение сетей ЦОД: решения Cisco

  1. 1. Построение сетей ЦОД: решения CiscoСовременные требования и тенденции развитияЕлена БеспаловаСистемный инженерelena.bespalova@cisco.com
  2. 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 ДАННЫХNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 2
  3. 3. Эволюция идеологии ЦОД Phase 1 Phase 2 Phase 3 Консолидация и управляемость Распределенная Сервис- Мейнфреймы обработка ориентированный ЦОД Централизация Децентрализация Виртуализация Эволюция архитектуры приложенийNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 3
  4. 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. 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 адаптерNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 5
  6. 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 2009Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 6
  7. 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 машинNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 7
  8. 8. Nexus 7000Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 8
  9. 9. Cisco Nexus 7000Для 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. 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. 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/100GNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 11
  12. 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 потерь10/100/1000 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/FarbicPathNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 12
  13. 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-15Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 13
  14. 14. NX-OSОперационная система разработанная для ЦОД IOS NX-OS SAN-OSNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 14
  15. 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 системыNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 15
  16. 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 KernelVDC (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. 17. Nexus 5000/5500 Nexus 2000Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 17
  18. 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-OSNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 18
  19. 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 FCNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 19
  20. 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 портыNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 20
  21. 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 32Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 21
  22. 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 FCoENexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 22
  23. 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 STPNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 23
  24. 24. Универсальная архитектурауровня 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 5000Серверы Медь/ Twinax Access LayerNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 24
  25. 25. Семейство Nexus 2000 Nexus 5000 Nexus 2224TP Nexus 2248TP Nexus 2232PP24 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. 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 12Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 26
  27. 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 трансиверамиNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 27
  28. 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 FEXNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 28
  29. 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. 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 8/4/2/1GNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 30
  31. 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 обеспеченияNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 31
  32. 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 EthernetNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 32
  33. 33. Cisco Nexus 1000VNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 33
  34. 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 управлениеNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 34
  35. 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-кабеляNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 35
  36. 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 VMotionNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 36
  37. 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 vCenterNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 37
  38. 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 устройствNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 38
  39. 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 машинNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 39
  40. 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/nexusNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 40
  41. 41. Вопросы? За дополнительной информацией Вы можете обратиться по электронной почте elena.bespalova@cisco.comNexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 41
  42. 42. Nexus_OV © © 2010 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2011 Cisco Sy stems, Inc. All rights reserved Cisco Partner 42

×