Cisco DFA - развитие архитектуры сети современного ЦОД. Возможности и принципы функционирования.

889 views

Published on

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
889
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
6
Actions
Shares
0
Downloads
9
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Cisco DFA - развитие архитектуры сети современного ЦОД. Возможности и принципы функционирования.

  1. 1. Cisco DFA – развитие архитектуры современного ЦОД Возможности и принципы функционирования Хаванкин Максим системный архитектор, CCIE mkhavank@cisco.com 20 марта 2014 г.
  2. 2. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 2
  3. 3. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Ручные процессы Статическое выделение ресурсов Разобщенность специалистов Несовершенные программные оверлеи Взрывной рост ОПЕРАЦИОННАЯ СЛОЖНОСТЬ АРХИТЕКТУРНАЯ ЖЕСТКОСТЬ ИНФРАСТРУКТУРНАЯ НЕЭФФЕКТИВНОСТЬ Вызовы ПРИВОДЯТ к… Проблемы современных ЦОД
  4. 4. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Ручные процессы Разобщенность специалистов Несовершенные программные оверлеи Взрывной рост Статическое выделение ресурсов Эволюционный подход Оптимизация Автоматизация Упрощение Проблемы современных ЦОД
  5. 5. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Лидерство в масштаби- руемости Open Networking FabricPath 10/40/100 GbE Support Управление облаком Cisco IAC Cisco Prime Network Services Controller Cisco ONE Конвергенция Фабрика, с поддержкой виртуали- зации Nexus 1000V vPath VXLAN OTV LISP Вычислит. фабрика Cisco UCS FEX Cisco UCS Director (Cloupia) FCoE Unified Ports Multi- Protocol Фабрика: •  Упрощение •  Оптимизация •  Автоматизация Cisco Dynamic Fabric Automation (DFA) Унифицированная фабрика Cisco Лидерство посредством инноваций
  6. 6. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление фабрикой Оптимизация передачи данных Виртуальные фабрикиАвтоматизацияУправление фабрикой Автоматизация Виртуальные фабрикиОптимизация передачи данных 6 Архитектура Dynamic Fabric Automation Основные компоненты Простой модульный набор функций упрощающий развертывание
  7. 7. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public АВТОМАТИЗАЦИЯ РАЗВЕРТЫВАНИЕ СЕТИ “С НУЛЯ” ПРОСТОТА ЕДИНАЯ ТОЧКА УПРАВЛЕНИЯ ХОСТ, СЕТЬ И TENANT РАСПОЗНАВАНИЕ ФАБРИКОЙ Cisco Prime Data Center Network Manager (DCNM) MAN/ WAN Архитектура DFA Управление
  8. 8. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public ОТКРЫТАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ОКРЕКСТРАЦИИ АВТОМАТИЗАЦИЯ МАСШТАБНЫЕ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ЛЮБАЯ НАГРУЗКА В ЛЮБОМ МЕСТЕ, В ЛЮБОЕ ВРЕМЯ REST API’s Cisco Prime Data Center Network Manager (DCNM) MAN/ WAN Cisco Prime Network Services Controller (NSC) UCS Director Архитектура DFA Автоматизация
  9. 9. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Улучшенная передача данных Enhanced Forwarding Distributed Control Plane Интеграция физического и виртуального мира ЛЮБАЯ СЕТЬ ГДЕ УГОДНО ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ МАЛЫЙ РАЗМЕР ДОМЕНА СБОЯ СОГЛАСОВАННОСТЬ КОНФИГУРАЦИЯ НА БАЗЕ ПРОФИЛЕЙ MAN/WAN Архитектура DFA Оптимизация передачи данных
  10. 10. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public МАСШТАБИРУЕМОСТЬ БЕЗОПАСНЫЕ ВИРТУАЛЬНЫЕ ФАБРИКИ ЛЮБАЯ НАГРУЗКА ЛЮБАЯ ВИРТУАЛЬНАЯ ФАБРИКА МАСШАТИРУЕМОСТЬ +10K TENANTS/NETWORKS ПродажиПроизводство ФинансыHR Архитектура DFA Виртуальные фабрики
  11. 11. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой  DCNM – простое централизованное управление  POAP  Cable Management  XMPP  Возможности распознавания   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 11
  12. 12. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление фабрикой при помощи DCNM Основные компоненты   Централизованное управление DFA - Centralized Point of Management (CPOM) –  DCNM Fuji Release (7.0) –  DHCP-Server –  TFTP –  XMPP –  LDAP –  Message Broker   Вирт. машина для vSphere   Все функции собраны и пред- настроены в одном OVA контейнере!
  13. 13. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление фабрикой при помощи DCNM Детальная информация доступна при наведении мышью на элемент фабрики DFA Dashboard – отображает топологию Leaf/Spine включая статус устройств и каналов связи между ними При выборе элемента фабрики отображаются все каналы, которыми он подключен Поиск коммутатора или сервера (виртуального* или физического) Выбор виртуальной фабрики для управления *требуется VDP
  14. 14. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление фабрикой при помощи DCNM Поддержка фабрик больших размеров
  15. 15. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление фабрикой при помощи DCNM Подключение к сетевым сегментам   Сегмент доступа к DCNM обеспечивает доступ пользователей к Web-интерфейсу DCNM (CPOM) или работу толстого- клиента DCNM –  Требуется настроить:   IP адрес   Маску   Шлюз   DNS-сервер   Сегмент управления фабрикой обеспечивает доступ к интерфейсам управления коммутаторами Out-of-Band Management (mgmt0) –  Требуется настроить:   IP адрес   Маску   DNS-сервер Управление фабрикой DCNM (CPOM)Сегмент доступа к DCNM Доступ пользователей к DCNM (CPOM) Сегмент управления фабрикой Доступ CPOM/DCNM к интерфейсам управления устройствами фабрики DCNM
  16. 16. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление фабрикой при помощи DCNM Использование выделенной сети управления Консольные подключения рекомендуются, но не являются обязательными con0 Управление фабрикой – выделенная сеть управления - Out-of-Band (OOB) Network mgmt0 con0 Сегмент доступа к DCNM Доступ пользователей к DCNM (CPOM) Управление фабрикой DCNM (CPOM) mgmt0 DCNM
  17. 17. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление фабрикой при помощи DCNM Протоколы, используемые в выделенной сети управления con0 mgmt0 con0 Сегмент доступа к DCNM Доступ пользователей к DCNM (CPOM) Управление фабрикой DCNM (CPOM) mgmt0DHCP,TFTP,SCP,LDAP,XMPP,SNMP,SSH,TELNET DHCP,TFTP,SCP,LDAP,XMPP,SNMP,SSH,TELNET DCNM
  18. 18. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой  DCNM – простое централизованное управление  POAP  Cable Management  XMPP  Возможности распознавания   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 18
  19. 19. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Device Auto-Configuration (POAP) Автоматическая настройка коммутаторов фабрики   POAP Engine полностью интегрирован в DCNM (CPOM)   DHCP Scope-Definition –  собственный DHCP-Daemon   Репозиторий образов и конфигураций –  Встроенные TFTP- и SCP- серверы   Предопределенные шаблоны конфигурации с возможностью кастомизации   Простой алгоритм настройки POAP
  20. 20. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Подключение коммутатора к фабрике при помощи POAP 1/3 mgmt0 Сегмент доступа к DCNM Доступ пользователей к DCNM (CPOM) Управление фабрикой DCNM (CPOM) mgmt0 Коммутатор загружается без конфигурации 1 Коммутатор запрашивает IP адрес при помощи DHCP2 DCNM (CPOM) отвечает на DHCP запрос передавая IP адрес и специфические параметры POAP – адрес скрипта автоконфигурации (TFTP) 3 IP: 192.168.12.142 / 24 tftp://dcnm/tftpboot/boot.py DCNM
  21. 21. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Подключение коммутатора к фабрике при помощи POAP 2/3 mgmt0 Сегмент доступа к DCNM Доступ пользователей к DCNM (CPOM) Управление фабрикой DCNM (CPOM) mgmt0 Коммутатор запрашивает NX-OS образ и конфигурационный файл 1 DCNM (CPOM) сообщает ссылку на NX-OS образ и конфигурационный файл (SCP) 2 Boot with image: 6.0(2) Use Configuration: Spine Hostname: Spine-4 IP: 192.168.12.4 / 24 … DCNM
  22. 22. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Подключение коммутатора к фабрике при помощи POAP 3/3 mgmt0 Сегмент доступа к DCNM Доступ пользователей к DCNM (CPOM) Управление фабрикой DCNM (CPOM) mgmt0 Коммутатор загружается с определенным образом NX-OS и первоначальной конфигурацией из шаблона 1 DCNM (CPOM) обнаруживает новый коммутатор и добавляет его в свою базу данных 2 DCNM
  23. 23. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Настройка POAP в DCNM 1/3 Cоздается новая POAP конфигурация для одного или нескольких коммутаторов В систему загружается существующая конфигурация Шаг Workflow - POAP-Definitions
  24. 24. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Настройка POAP в DCNM 2/3 Вводится серийный номер устройства или нескольких устройств Определяется тип коммутатора (N5k, N6k, N7k etc.) Определяется репозиторий для образов (по умолчанию локальный SCP репозиторий (var/lib/dcnm) Выбираются Kickstart- и System- образы для коммутатора Определяется репозиторий для конфигураций POAP Username и Password для доступа к коммутатору через CLI, SNMP, и т.д.
  25. 25. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Настройка POAP в DCNM 3/3 Выбирается предопределенный шаблон DFA Параметры могут быть сохранены как шаблон для последующего повторного использования Форма, автоматически создается из шаблона; можно указывать диапазоны значений для одновременной настройки нескольких коммутаторов
  26. 26. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public DFA настройка POAP шаблонов Возможность редактирования Выбор шаблона для последующих операций Открыть, Редактировать, Сохранить как
  27. 27. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public DFA настройка POAP шаблонов Возможность кастомизации Редактор шаблона, который позволяет определить свои переменные и команды Проверка синтаксиса шаблона
  28. 28. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой  DCNM – простое централизованное управление  POAP  Cable Management  XMPP  Возможности распознавания   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 28
  29. 29. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Cabling Plan Проверка подключений в фабрике на соответствие   Детектирование кабельных аномалий –  Incorrect Connectivity (ErrC) –  Link Not present (Unkn) –  Unexpected Connections (Enp)   Гибкость –  поддержка DFA и не-DFA платформ –  возможность глобального развертывания или с учетом специфики конкретного устройства   Автоматическое создание, импорт, экспорт   Гранулярность – с точностью до порта
  30. 30. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Зачем контролировать соответствие кабельных подключений плану? = DFA-Spine (Tier 2) = DFA-Leaf (Tier1) ✓ 1 1 1 1 ✗ ✗1 1 1 1 Кабельные соединения в порядке! Кабельные соединения не соответствуют плану!
  31. 31. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Cable Plan и проверка соответствия Настройка nexus# dir bootflash:/// | include cableplan.xml 906 May 28 06:43:52 2011 cableplan.xml nexus# Индивидуальный кабельный план создан и загружен при помощи DCNM (CPOM) В POAP шаблоне необходимая настройка уже присутствует; выбор за Вами – контролировать исполнение плана или нет 1 1 1 1 = DFA-Spine (Tier 2) = DFA-Leaf (Tier1) feature cable-management feature lldp ! fabric connectivity tier 2 fabric connectivity cable-plan enforce feature cable-management feature lldp ! fabric connectivity tier 1 fabric connectivity cable-plan enforce errdisable recovery interval 300 errdisable detect cause miscabling no errdisable recovery cause miscabling По умолчанию порт переводится в состояние Error Disable в случае несоответствия кабельному плану По умолчанию автоматическое восстановление выключено
  32. 32. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public ✗ ✗1 1 1 1 Cable Plan и проверка соответствия Show команды, Log сообщения 2011 May 31 02:37:40 n6k-leaf-2018 %$ VDC-1 %$ %CMM-2-MISCBL_TIERERR: Miscabling: Port Ethernet1/47 Error detected on peer tier check. Local: Tier 1 System n6k-leaf-2018 Chassis 002a.6a27.27d6 Port Eth1/47 Neighbor: Tier 1 System n6k-leaf-2017 Chassis 002a.6a22.a416 Port Eth1/47 Сообщение, которое помещается в лог в случае обнаружения несоответствия плану кабельных подключений Error detected on peer tier check n6k-leaf-2018# show fabric connectivity neighbors ------------------------------------------------------------------------------- Local System: Device Tier Config: Enabled Device Tier Level: 1 Mismatch Delay Config: Disabled Mismatch Delay Timeout: 0 Cable-Plan Enforce: Enabled DeviceID: n6k-leaf-2018 ChassisID: 002a.6a27.27d6 ------------------------------------------------------------------------------- Codes: (Ok) Normal, (ErrT) Tier error , (ErrC) Cable-Plan error, (V) VPC Peer connection, (S) Stale entry, (Unkn) Unknown, (Enp) Entry not present in Cable-Plan, (Tl) Tier level Neighbor Table: ------------------------------------------------------------------------------- Local DeviceID PortID Tl Cable-Plan Status Intf Entry Eth1/37 n6k-spine-2016 Eth1/37 2 n6k-spine-201,Eth1/37 Ok Eth1/38 n6k-spine-2015 Eth1/38 2 n6k-spine-201,Eth1/38 Ok Eth1/47 n6k-leaf-2017 Eth1/47 1 Enp ErrT,S Total entries displayed: 3 n6k-leaf-2018# show interface eth1/47 Ethernet1/47 is down (Miscabled)
  33. 33. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Возможности DCNM по контролю кабельных подключений DCNM (CPOM) отображает ту же самую информацию, что и CLI в более наглядном виде: -  Неисправные узлы фабрики -  Неправильная кабельная коммутация -  Статус интерфейсов
  34. 34. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой  DCNM – простое централизованное управление  POAP  Cable Management  XMPP  Возможности распознавания   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 34
  35. 35. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Switch# show vlan Vlan ------------------------------- ------------------------------- ------------------ Ethernet VLAN Type Mode Status D) -- XMPP Управление сетью с помощью XMPP XMPP Единая точка управления элементами фабрики. •  Все узлы соединены через логическую XMPP шину •  Возможность создавать группы для различных типов устройств •  Устройства аутентифицируются один раз при включении в фабрику. DCNM (CPOM)
  36. 36. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Управление сетью с помощью XMPP   После загрузки коммутатора происходит автоматическая аутентификация на XMMP сервере, о чем свидетельствует сообщение системного логгирования.   Вывод команды проверки XMPP соединения
  37. 37. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Использование XMPP клиента для управления коммутатором   Коммутаторы присутствуют как друзья в списке контактов   Клиент IM отображает статус коммутаторов   После логина возможен обмен короткими сообщениями с коммутатором в формате NX-OS CLI команд
  38. 38. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Групповой XMPP-чат   Необходимо создать комнату для группового чата - Chat-Room –  комната должна быть настроена на коммутаторах и на IM клиенте –  fabric access group group1 group2   После настройки комнаты в клиенте и на коммутаторах можно начать «общение» при помощи NX-OS CLI команд –  Перед отправкой сообщения необходимо дождаться пока все участники «войдут» в комнату “join the room”
  39. 39. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Как DCNM использует XMPP?   Необходимо настроить служебную группу для нужд DFA –  Admin -> Dynamic Fabric Automation (DFA) -> Settings Эта группа используется для отправки служебных запросов на поиск информации, а так же на внесение изменений в параметры auto-config коммутаторов.   DCNM отправляет следующие запросы в эту служебную группу: –  поиск хоста, который подключен к фабрике –  выяснение принадлежности коммутатора к виртуальной фабрике (vrf) –  уведомление коммутаторов об изменениях в параметрах auto-config
  40. 40. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой  DCNM – простое централизованное управление  POAP  Cable Management  XMPP  Возможности распознавания   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 40
  41. 41. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Возможности распознавания DFA Фабрика идентифицирует конечные хосты В строке поиска можно ввести название виртуальной машины Коммутатор, к которому подключена виртуальная машина подсвечивается (только для хостов, которые поддерживают VDP) n6k-leaf-2018# show evb host EVB Host table No. of Hosts: 1 No. of VSIs: 1 Flags: + - Multiple addresses Host Name VNI Vlan BD Mac-address IP-Address Interface ------------------- -------- ----- ----- -------------- ----------------- ------------ Linux.131.103-223 31000 3000 3000 0050.56ac.1f71 192.168.131.103 Eth1/2
  42. 42. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Возможности распознавания DFA Идентификация участников виртуальных фабрик Можно выбрать Организацию/Партицию для отображения коммутаторов принадлежащих виртуальной фабрике Подсвечиваются коммутаторы уровня доступа (leaf), которые принадлежат выбранной фабрике Замечание: Коммутаторы уровня ядра (Spine) принадлежат всем фабрикам. n6k-leaf-2018# show vrf all VRF-Name VRF-ID State Reason OrgA:PartA 4 Up -- default 1 Up -- management 2 Up -- n6k-leaf-2018#
  43. 43. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 43
  44. 44. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public ОТКРЫТАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ОКРЕКСТРАЦИИ АВТОМАТИЗАЦИЯ МАСШТАБНЫЕ РАЗВЕРТЫВАНИЯ ЛЮБАЯ НАГРУЗКА В ЛЮБОМ МЕСТЕ, В ЛЮБОЕ ВРЕМЯ REST API’s Cisco Prime Data Center Network Manager (DCNM) MAN/ WAN Cisco Prime Network Services Controller (NSC) UCS Director Архитектура DFA Автоматизация
  45. 45. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Автоматическая конфигурация сетевой фабрики Вирт. машины N1K Auto-config триггеры VDP DHCP/ARP-ND Пакеты данных Programmatic Оркестрационный стек Сетевая и сервисная оркестрация Вычислительная и СХД оркестрация Cisco Prime DCNM Физ. хосты
  46. 46. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public DCNM (CPoM) Профиль конфигурации Создание логического сегмента Оркестратор N1KV/OVS Создание логической сети 1 Информирование фабрики о новой организации Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf) Segment-ID, IP информация (GWY, Mask, Org, etc) Загрузка профиля для сегмента Поддерживаются на момент начала продаж   Cisco UCS Director (Cloupia)   OpenStack   vCloud Director 46
  47. 47. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public DCNM (CPoM) Оркестратор N1KV/OVS Создание логической сети 1 Информирование фабрики о новой организации Новая виртуальная машина создается в красном сегменте сети Создание красного сегмента на коммутаторе 2 VDP Control Plane Segment-ID получается от vSwitch Запрос в БД DCNM (Segment-ID как ключ запроса) 47 Создание логического сегмента Профиль конфигурации Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf) (2)
  48. 48. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public DCNM (CPoM) Профиль конфигурации Оркестратор N1KV/OVS SVI, VRF создание Создание логической сети 1 Информирование фабрики о новой организации Новая виртуальная машина создается в красном сегменте сети Создание красного сегмента на коммутаторе 2 VDP Control Plane *VDP (VSI Discovery and Configuration Protocol is part of 802.1Qbg Draft Загрузка конфигурации VLAN ID to the vSwitch 48 Создание логического сегмента Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf) (3)
  49. 49. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public DCNM (CPoM) Профиль конфигурации Оркестратор N1KV/OVS Создание логической сети 1 Информирование фабрики о новой организации Новая виртуальная машина создается в красном сегменте сети Создание красного сегмента на коммутаторе 2 Leaf получает тегированные фреймы 802.1q и ассоциирует их с segment-ID ВМ подключена к фабрике 49 Создание логического сегмента Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf) (4)
  50. 50. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public UCS Director Каталог приложений Compute Web 2 VMs, High IO Appl. 8 VMs, 10 GB DB 2 VMs, 50 GB StorageNetwork Требуемые ресурсы: •  Количество •  Размер •  Качество Контроллеры UCS Manager Web FW & LB вирт. контейнера Appl. L4-L7 сервисы вирт. контейнера DB Настройка портов фабрики Web Лок. кеш Appl. Осн. СХД •  IOPS •  Зеркало DB •  2 High IOPS •  Data Mirroring vCenter/SCVMM APP DBWEB Приложение Compute Network Storage L/B APP DBF/W L/B WEB DCNM VNMC Контейнер приложения в UCS Director
  51. 51. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public UCS Director Гипервизор СХДСеть Контроллеры vCenter/ SCVMM APP DBWEB DCNM VNMC Compute Network Storage L/B APP DBF/W L/B WEB Автоматизация развертывания приложения На примере UCS Director
  52. 52. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public UCS Director Гипервизор СХДСеть Контроллеры vCenter/ SCVMM APP DBWEB DCNM VNMC Compute Network Storage L/B APP DBF/W L/B WEB Автоматизация развертывания приложения На примере UCS Director
  53. 53. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public UCS Director Гипервизор СХДСеть Контроллеры vCenter/ SCVMM APP DBWEB DCNM VNMC Compute Network Storage L/B APP DBF/W L/B WEB автоматически Автоматизация развертывания приложения На примере UCS Director
  54. 54. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Необходимы два шага, чтобы обеспечить подключение к фабрике физического хоста 1.  Создать профиль конфигурации в базе данных DCNM (CPOM) 2.  После обнаружения начала передачи данных хостом коммутатор делает запрос в базу данных DCNM и выполняет окончательную настройку порта, к которому подключен физический сервер Автоматизация развертывания приложений Как реализовать авто-конфигурацию для физических хостов? DCNM (CPoM) Профиль конфигурации 1 Порт мапируется в правильную сеть (VLAN to segment-ID mapping) Хост начинает передавать данные (DHCP, ARP, …) 2 Запрос к CPoM (Segment-ID как ключ) Загрузка конфигурации Эти же правила используются при развертывании виртуальной машины на vSwitch-е, который не поддерживает VDP SVI, VRF создание 54
  55. 55. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Применение REST API для управления фабрикой   DCNM дает возможность использования REST API 3-им приложениям для управления фабрикой DFA   REST API поддерживает –  POAP(Power On Auto Provision) –  Автоматическую конфигурацию (auto-config) –  Управление кабельными подключениями (сable plan)   DCNM REST API поддерживают объекты “application/json” для обмена информацией между 3-им приложением и DCNM   DCNM REST API поддерживает HTTP и HTTPs для обеспечения безопасного управления элементами фабрики   Графический интерфейс DCNM так же использует REST API для управления 55
  56. 56. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных Свойства фабрики Управление передачей (Control Plane) Передача данных (Forwarding Plane)   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 56
  57. 57. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Улучшенная передача данных Enhanced Forwarding Distributed Control Plane Интеграция физического и виртуального мира ЛЮБАЯ СЕТЬ ГДЕ УГОДНО ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ МАЛЫЙ РАЗМЕР ДОМЕНА СБОЯ СОГЛАСОВАННОСТЬ КОНФИГУРАЦИЯ НА БАЗЕ ПРОФИЛЕЙ MAN/WAN Архитектура DFA Оптимизация передачи данных
  58. 58. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public N1KV/OVS   WAN/CoreServices Spine - агрегация Leaf - доступ Border Leaf – граница Services Leaf - сервис Virtual Leaf* - виртуальный N1KV/OVS Виртуальные машины Физические сервера FEX-ы Коммутаторы 3-х производителей UCS FI Блейд сервера СХД МСЭ Балансировщики Устройства 3х производителей Маршрутизаторы Коммутаторы Устройства 3х производителей *Virtual Leaf: N1KV/OVS принимает “частичное” участие в процессе управления передачей данных (поддержка VDP) Замечание: роли на уровне доступа (leaf) - логические. Один и тот же коммутатор доступа (leaf) может быть одновременно обычным коммутатором, сервисным и пограничным. 58 Архитектура Dynamic Fabric Automation Роли устройств N1KV/OVS  
  59. 59. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 59 Cisco Dynamic Fabric Automation Поддержка различных топологий Compute and Storage L3 Cloud Традиционный Доступ/Агрегация L3 CloudCompute and Storage Folded CLOS L3 CloudCompute and Storage Compute and Storage Трех-уровневая топология (Fat Tree) Полная связанность L3 Cloud
  60. 60. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Compute and Storage L3 Cloud   Высокая производительность   Применение ECMP: Unicast или Multicast трафик   Постоянный радиус (равномерная достижимость)   Предсказуемая задержка   Высокая отказоустойчивость: сбой узла/канала имеет незначительное влияние   Низкая задержка, передача всего трафика на скорости интерфейса §§ Свойства фабрики актуальны для всех топологий §§ 60 Cisco Dynamic Fabric Automation Свойства фабрики
  61. 61. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public   Размеры фабрики: от сотен до десятков тысяч 10G портов   Разнообразие строительных блоков:   Различные размеры   Различная мощность   Необходимый уровень переподписки   Модульные или фиксированные устройства   Scale Out архитектура   Вычислительные мощности, сервисы, внешние подключения добавляются по мере роста потребностей Cisco Dynamic Fabric Automation Размеры фабрики могут быть различными 61 Compute and Storage L3 Cloud
  62. 62. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Фабрика DFA UCS FI Блейд коммутатор   Гибкие возможности подключения к фабрике – уровень доступа (leaf)   FEX в режимах straight-through или dual-active (eVPC)   UCS Fabric Interconnect   Гипервизоры или физические серверы, подключенные в режиме vPC   FEX работает как “удаленная линейная карта” и самостоятельно не принимает участия в управлении процессами передачи, характерными для DFA Гипервизор 62 Cisco Dynamic Fabric Automation Разнообразие вариантов подключения к фабрике
  63. 63. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных Свойства фабрики Управление передачей (Control Plane) Передача данных (Forwarding Plane)   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 63
  64. 64. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public ISIS - распространение информации о состоянии фабрики   Контроль достижимости узлов фабрики   Создание multi-destination trees для мультикаст и широковещательного трафика   Быстрое реагирование на сбои каналов/ узлов фабрики   Поддержка частично-связанных топологий (mesh topologies) ISIS – не распространяет   Информацию о достижимости хостов фабрики   Служебный трафик хостов фабрики   Информацию о серверных подсетях Control Plane 1 – управление фабрикой при помощи IS-IS Протокол IS-IS Соседские отношения IS-IS 64 L3 Core
  65. 65. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public L3 Cloud   Трафик протоколов ARP, LLDP, LACP, IGMP, DHCP, который инициируется серверами терминируется на коммутаторах доступа (leaf)   Ограничение флуда, размера домена сбоя, распространения пакетов служебных протоколов   На пограничных коммутаторах (border leaf) терминируются протоколы PIM, OSPF, eBGP Управление инжектированием информации о внешних префиксах Control Plane 2 – сдерживание служебного трафика хостов PIM, IGP, eBGP в сторону внешнего L3 домена ARP, LLDP, LACP, IGMP, DHCP 65
  66. 66. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public   Распространение информации о хостах отделено от управления состоянием каналов фабрики   Протокол MP-BGP распространяет информацию о достижимости внутренних хостов и внешних сетей   Протокол MP-BGP был оптимизирован для переноса информации о сотнях тысяч маршрутов, время сходимости уменьшено L3 Cloud Control Plane 3 – распространение маршрутной информации о хостах и подсетях Внешние сети Route Injection Соседские отношения iBGP Хосты/сети фабрики Route Injection 66 Route-Reflector-ы разворачиваются для обеспечения масштабирования RR RR Протокол MP-BGP
  67. 67. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public   Детектирование удаленных хостов На основе апдейтов от протокола MP-BGP Control Plane Детектирование хостов   Чтобы распространить информацию о хосте коммутатор доступа (leaf) должен сначала обнаружить устройство/хост/ виртуальную машину   Детектирование локальных хостов На основе VDP или ARP/DHCP 67 N1KV/OVS vSwitch VDP ARP DHCP ARP DHCP
  68. 68. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных Свойства фабрики Управление передачей (Control Plane) Передача данных (Forwarding Plane)   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 68
  69. 69. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public   Любая подсеть где угодно => Любой коммутатор доступа может терминировать любую подсеть Все коммутаторы доступа разделяют один и тот же IP-адрес и MAC шлюза по умолчанию для подсети (без использования HSRP) ARP терминируется на коммутаторе доступа, широковещательный трафик не покидает пределы коммутатора доступа (leaf)   Поддерживаются – мобильность виртуальных машин, распределение нагрузки, технологии кластеризации   Бесшовный обмен данными на 2-м и 3-м уровне между физическими и виртуальными хостами GW IP: 11.11.11.1 GW MAC: 0011:2222:3333 GW IP: 10.10.10.1 GW MAC: 0011:2222:3333 L3 L2 Anycast Gateway Оптимизация передачи данных Распределенный шлюз по умолчанию на уровне доступа (leaf)
  70. 70. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Оптимизация передачи данных Режимы работы 70   Для VLAN, которые растягиваются между несколькими коммутаторами доступа доступны два режима   proxy-gateway   anycast-gateway   Proxy-Gateway   используется Proxy-ARP   пакеты всегда маршрутизируются и в случае передачи данных внутри подсети и в случае передачи данных между подсетями   коммутатор доступа всегда делает L3 lookup   Anycast-Gateway   требуется присутствие шлюза по умолчанию на каждом коммутаторе доступа   При передаче данных используется FabricPath (ARP не подавляется, внутри сегмента происходит L2 коммутация, выучиваются реальные MAC-адреса конечных хостов, а не MAC-адреса шлюзов   Оба режима требуют распространения хостовых /32 маршрутов между коммутаторами доступа   Важно: L2 не-IP пакеты всегда коммутируются внутри фабрики независимо от настроенного режима передачи данных
  71. 71. © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.BRKDCT-2385 Cisco Public L1 L4 1.  H1 посылает ARP запрос H2 – 10.10.10.20 2.  ARP запрос перехватывается коммутатором L1 и обрабатывается процессором Sup 3.  Предполагая, что в таблице маршрутизации существует запись вида /32 для H2, коммутатор L1 отправляет ARP reply который содержит его собственный адрес G_MAC, для того чтобы H1 поместил эту информацию в свой ARP кэш Важно: ARP запрос не распространяется ни по коммутаторам фабрики, ни через локальные интерфейсы, которые принадлежат тому же L2 домену 71 H1 10.10.10.10 L1 RIB 10.10.10.20/32  NH L4_IP L1 ARP Table L4_IP  L4_MAC H2 10.10.10.20 vSwitch S3 H1 ARP Cache 10.10.10.20  G_MAC 2 CPU 1 3 Оптимизация передачи данных – режим proxy-gateway Передача IP пакетов внутри одной подсети
  72. 72. © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.BRKDCT-2385 Cisco Public L1 L4 72 4.  H1 создает фрейм данных, у которого в качестве MAC адреса назначения используется G_MAC 5.  L1 получает кадр, удаляет L2 заголовок и производит Layer 3 lookup узла назначения 6.  L1 добавляет заголовок 2-го уровня а так же FP заголовок и передает FP фрейм для доставки в фабрику, выбирая один из 3-х доступных путей передачи трафика через коммутаторы S1, S2 и S3 7.  L4 получает фрейм, отбрасывает заголовки FP и L2 и производит L3 lookup, а затем передает фрейм в сторону H2 H1 10.10.10.10 e1/1 H2 10.10.10.20 vSwitch H1 ARP Cache 10.10.10.20  G_MAC SMAC→ H1_MAC DMAC→ G_MAC SIP→ 10.10.10.10 DIP→ 10.10.10.204 L1 RIB 10.10.10.20/32  NH L4_IP L1 ARP Table L4_IP  L4_MAC 5 SMAC→ L1_MAC DMAC→ L4_MAC SIP→ 10.10.10.10 DIP→ 10.10.10.20 SSID→ L1 DSID→ L4 6 SMAC→ G_MAC DMAC→ H2_MAC SIP→ 10.10.10.10 DIP→ 10.10.10.20 L4 RIB 10.10.10.20/32  e1/1 7 Оптимизация передачи данных – режим proxy-gateway Передача IP пакетов внутри одной подсети (2) S1 S2 S3
  73. 73. © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.BRKDCT-2385 Cisco Public L1 L4 73 H1 10.10.10.10 H2 11.11.11.11 vSwitch H1 ARP Cache 10.10.10.1  G_MAC 1 3 2 CPU 1.  H1 посылает ARP запрос на шлюз по умолчанию – 10.10.10.1 2.  ARP запрос перехватывается коммутатором L1 и обрабатывается процессором Sup 3.  L1 выступает как обычный шлюз по умолчанию и посылает ARP reply со своим адресом G_MAC Оптимизация передачи данных Передача IP пакетов между подсетями - оба режима
  74. 74. © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.BRKDCT-2385 Cisco Public L1 L4 74 4.  H1 посылает пакет данных предназначенный H2 с использованием G_MAC как MAC адреса узла назначения 5.  L1 получает кадр, удаляет L2 заголовок и производит Layer 3 lookup узла назначения 6.  Если в таблице маршрутизации присутствует маршрут для H2, то L1 добавляет заголовок 2-го уровня и заголовок FP и затем передает фрейм для доставки фабрике, выбирая один из 3-х доступных эквивалентных маршрутов через коммутаторы S1, S2 и S3 7.  L4 получает пакет, отбрасывает FP и L2 заголовки, выполняет L3 lookup и передает фрейм H2 e1/1 H2 11.11.11.11 vSwitch H1 10.10.10.10 H1 ARP Cache 10.10.10.1  G_MAC SMAC→ H1_MAC DMAC→ G_MAC SIP→ 10.10.10.10 DIP→ 11.11.11.11 4 L1 RIB 11.11.11.11/32  NH L4_IP L1 ARP Table L4_IP  L4_MAC 5 SMAC→ L1_MAC DMAC→ L4_MAC SIP→ 10.10.10.10 DIP→ 11.11.11.11 SSID→ L1 DSID→ L4 6 SMAC→ G_MAC DMAC→ H2_MAC SIP→ 10.10.10.10 DIP→ 11.11.11.11 L4 RIB 11.11.11.11/32  e1/1 7 S1 S2 S3 Оптимизация передачи данных Передача IP пакетов между подсетями - оба режима (2)
  75. 75. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Оптимизация передачи данных Передача L2 фреймов, не IP маршрутизация – оба режима H1 H2 vSwitch 1.  H1 посылает пакет предназначенный MAC адресу узла H2 2.  Коммутатор L1 выполняет L2 lookup в таблице MAC адресов производя поиск FP Switch ID коммутатора назначения 3.  L1 добавляет FP заголовок прежде чем отправить пакет на доставку фабрике 4.  L4 получает фрейм, производит отбрасывание FP заголовка, выполняет L2 lookup и затем пересылает его H2 vSwitch L1 L4 e1/1 SMAC→ H1_MAC DMAC→ H2_MAC SSID→ L1 DSID→ L4 Payload 3 SMAC→ H1_MAC DMAC→ H2_MAC Payload 1 L1 MAC Table H2_MAC  L4 SW_ID 2 SMAC→ H1_MAC DMAC→ H2_MAC Payload L4 MAC Table H2_MAC  e1/1 4 75
  76. 76. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Распределенный шлюз по умолчанию Proxy-Gateway   Proxy-Gateway (enhanced Forwarding) WAN RR RR = DFA-Spine RR = DFA Route-Reflector= DFA-Leaf = Fabric Interface= DFA-BorderLeaf = Distributed Gateway interface vlan 123 vrf member Coke fabric forwarding mode proxy-gateway ip address 10.1.1.1/24 ip dhcp relay address 200.200.200.100 no shutdown vlan 123 mode fabricpath vn-segment 30000
  77. 77. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Распределенный шлюз по умолчанию Anycast-Gateway*   Anycast-Gateway* (Traditional Forwarding) WAN RR RR = DFA-Spine RR = DFA Route-Reflector= DFA-Leaf = Fabric Interface= DFA-BorderLeaf = Distributed Gateway interface vlan 123 vrf member Coke fabric forwarding mode anycast-gateway ip address 10.1.1.1/24 ip dhcp relay address 200.200.200.100 no shutdown vlan 123 mode fabricpath vn-segment 30000 *Функции “Anycast-Gateway” и функция “Anycast-HSRP для FabricPath” – не одно и тоже
  78. 78. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Сравнение режимов передачи данных в DFA Proxy-Gateway Anycast-Gateway Non DFA Mode* VLAN/Subnets stretched between leaves ✓ ✓ ✓ (requires anchor Leaf) Common Anycast GW IP across leaves ✓ ✓ ✗ Common Anycast GW MAC across leaves ✓ ✓ ✗ Use Proxy-ARP/ND ✓ (respond to ARP/ND only if the destination is available in the RIB) ✗ ✗ ARP Flooding in Layer-2 Domain ✗ ✓ (floods also across DFA Fabric) ✓ (local flood only) Intra-Subnet forwarding Always routed (TTL decrement) Bridged Bridged Silent Host Discovery ✗ ✓ ✓
  79. 79. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Оптимизация передачи данных Представляем L3 Conversational Learning   Использование /32 маршрутов может оказывать влияние на масштабирование если все маршруты будут запрограммированы во всех аппаратных таблицах маршрутизации и коммутации на всех коммутаторах доступа Функция L3 conversational learning может смягчить последствия этой проблемы По умолчанию этот режим выключен  все маршруты сразу программируются в аппаратную таблицу FIB   При включении этого режима хостовые маршруты для удаленных хостов будут программироваться в FIB только после обнаружения активного сеанса передачи 79 vSwitch H1 10.1.1.10 H3 10.1.2.10 L2 L3 H2 10.1.1.20 L1 RIB 10.1.1.20/32  NH L2_IP 10.1.2.10/32  NH L3_IP L1 FIB 10.1.1.20/32  NH L2_IP 10.1.2.10/32  NH L3_IP Поведение по умолчанию (No L3 Conversational Learning) L3L1 L2 vSwitch H1 10.1.1.10 H3 10.1.2.10 L2 L3 H2 10.1.1.20 L1 RIB 10.1.1.20/32  NH L2_IP 10.1.2.10/32  NH L3_IP L1 FIB 10.1.1.20/32  NH L2_IP После включения L3 Conversational Learning L3L1 L2
  80. 80. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Оптимизация передачи данных Передача мультикаст трафика WAN/Core   Фабрика вычисляет несколько distribution trees при помощи IS-IS Используются для широковещательного и мультикаст трафика Использование протоколов маршрутизации мультикаст (PIM и тд) внутри фабрики не требуется (только на границе)   Multi Destination Trees (MDTs) всегда используют уровень spine как точку маршрутизации трафика   Коммутатор доступа (leaf) балансирует нагрузку Эффективное использование каналов 80
  81. 81. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Оптимизация передачи данных Передача мультикаст трафика (2) WAN/Core   Двухуровневая репликация мультикаст трафика в фабрике Коммутатор доступа всегда выполняет функцию маршрутизации мультикаст трафика и отправляет одну копию трафик в фабрику на уровень spine Узел Spine реплицирует трафик на узлы доступа (leaf) Коммутатор назначения (Leaf) локально выполняет репликацию в сторону серверных портов в случае наличия подписчиковs   Планируется оптимизировать текущий режим и разрешить pruning на уровне spine MC Src Rcv VLAN 30 Rcv VLAN 40 Rcv VLAN 10 Rcv VLAN 20 Rcv VLAN 10 81
  82. 82. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 82
  83. 83. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public МАСШТАБИРУЕМОСТЬ БЕЗОПАСНЫЕ ВИРТУАЛЬНЫЕ ФАБРИКИ ЛЮБАЯ НАГРУЗКА ЛЮБАЯ ВИРТУАЛЬНАЯ ФАБРИКА МАСШАТИРУЕМОСТЬ +10K TENANTS/NETWORKS ПродажиПроизводство ФинансыHR Архитектура DFA Виртуальные фабрики
  84. 84. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 3-х уровневая иерархия объектов Сетевое оборудование DCNM (CPOM) VRF Segment/ VLAN Сегмент/ VLAN Сегмент/ VLAN VRF Partition Network Network Сеть Сеть Партиция Организация … … … Пример показывает, что DCNM поддерживает сложные сценарии, когда для одной организации требуется организовать несколько сетевых партиций VRF Org:Part Segment/ VLAN
  85. 85. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 3-х уровневая иерархия объектов Зачем все таки она нужна? Оркестратор DCNM (CPOM) Virtual DataCenter Network Network Сеть Сеть Виртуальный ЦОД Partition Network Network Сеть Сеть Партиция Организация … … … Tenant … … … Иерархия объектов DCNM полностью соответствует иерархии объектов, которую используют большинство оркестраторов!
  86. 86. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Виртуальные фабрики Определение понятия Segment-ID   Традиционное пространство номеров VLAN определяется 12 битами заголовка 802.1Q tag Максимальное число сегментов ограничено цифрой 4096 VLAN Формат фрейма FabricPath Integrated Fabric Frame Format Segment-ID = 86 802.1Q 802.1Q
  87. 87. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Виртуальные фабрики Определение понятия Segment-ID   Традиционное пространство номеров VLAN определяется 12 битами заголовка 802.1Q tag Максимальное число сегментов ограничено цифрой 4096 VLAN   DFA удваивает пространство номеров VLAN которое использует 802.1Q до 24 бит Поддержка ~16M L2 сегментов (50K сегментов на момент начала продаж- FCS)*   Segment-ID это инновация, которая поддерживается коммутаторами доступа (leaf) и ядра (spine) фабрики DFA Формат фрейма FabricPath Формат фрейма интегрированной фабрики Segment-ID = 87 802.1Q 802.1Q DFA Frame *http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/datacenter/dfa/verified-scalability/guide/b-dfa-verified-scalability-guide/b-dfa-verified-scalability_chapter_01.html
  88. 88. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Виртуальные фабрики Отображение трафика тегированного 802.1Q в трафик тегированный Segment-ID   Заголовок Segment-ID используется для обеспечения изоляции L2 и L3 потоков данных внутри интегрированной фабрики   Тегированные 802.1Q фреймы после получения коммутатором доступа (leaf) должны быть отображены в определенные сегменты   Отображение VLAN-Segment происходит на уровне устройства* VLAN-ы имеют локальное значение когда отображаются 1:1 в Segment-ID   Segment-ID имеют глобальное значение, а VLAN ID – локальное 88 WAN 802.1q транк 802.1q транк VLANs VLANs Segment-IDs (Глобальное значение) Segment-ID 3000 vlan 10 mode fabricpath vn-segment 5000 vlan 20 mode fabricpath vn-segment 5000 * Отображение на уровне порта планируется
  89. 89. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Виртуальные фабрики Передача L2 фреймов, не IP маршрутизация H1 H2 vSwitch 1.  H1 пересылает пакеты H2  трафик между vSwitch коммутатором доступа (leaf) тегируется VLAN-ID=10 имеющим локальное значение 2.  Коммутатор L1 выполняет L2 lookup в таблице MAC адресов и ассоциирует полученный фрейм с сегментом, который имеет идентификатор Segment-ID=5000 3.  L1 добавляет L2 и FP заголовки перед тем как отправить фрейм в фабрику. Segment- ID который был ассоциирован с VLAN 10 добавляется внутри L2 заголовка 4.  L4 получает фрейм и выполнят L2 lookup в том числе принимая во внимание значение Segment-ID. Затем фрейм пересылается хосту H2 с использование локального номер VLAN-ID=20 vSwitch L1 L4 e1/1 SMAC→ H1_MAC DMAC→ H2_MAC SSID→ L1 DSID→ L4 [Segment-ID = 5000] 3 SMAC→ H1_MAC DMAC→ H2_MAC [VLAN = 10] 1 VLAN 10 <-> Segment-ID 5000 H2_MAC  L4 SW_ID 2 SMAC→ H1_MAC DMAC→ H2_MAC [VLAN = 20] VLAN 20 <-> Segment-ID 5000 H2_MAC  e1/1 4 89
  90. 90. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Виртуальные фабрики Как используют Segment-ID?   Каждая IP подсеть определяемая на границе DFA фабрики ассоциируется с доменом 2-го уровня, который отображается в Segment-ID   Несколько сегментов могут быть привязаны к сети заказчика (tenant) и обычно отображаются в L3 VRF, который закрепляется за потребителем сервиса (tenant-ом)   Уникальный выделенный номер Segment-ID идентифицирует VRF в DFA фабрике 90 Blue Tenant VRF: Blue Segment-ID 6000 Green Tenant VRF: Green Segment-ID 6001 Segment-ID 5000 10.10.10.0/24 Segment-ID 5001 11.11.11.0/24 Segment-ID 5002 192.168.12.0/24 Segment-ID 5020 11.11.11.0/24
  91. 91. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Виртуальные фабрики Передача маршрутизируемых IP-потоков внутри фабрики 91 H1 10.10.10.10 H2 10.10.10.20 vSwitch 1.  H1 пересылает пакет H2  трафик между коммутатором vSwitch и коммутатором доступа (leaf) тегируется локальным VLAN-ID=10 2.  L3 lookup выполняется коммутатором L1 в контексте “Красный VRF” 3.  L1 добавляет L2 и FP заголовки перед тем как отправить фрейм в фабрику. Идентификатор Segment-ID=6000, обозначающий “Красный VRF” добавляется к L2 заголовку 4.  L4 получает фрейм и ассоциирует его с “Красным VRF” используя полученный идентификатор Segment-ID=6000. Далее фрейм пересылается H2 с использованием локального идентификатора VLAN-ID=20 Замечание: так передается весь маршрутизируемый трафик внутри подсети и между подсетями vSwitch L1 L4 e1/1 SMAC→ L1_MAC DMAC→ L4_MAC SIP→ 10.1.1.10 DIP→ 10.1.1.20 SSID→ L1 DSID→ L4 [Segment-ID = 6000] 3 SMAC→ H1_MAC DMAC→ G_MAC SIP→ 10.1.1.10 DIP→ 10.1.1.20 [VLAN = 10] 1 RED_VRF <-> Segment-ID 6000 10.10.10.20  NH L4_IP 2 SMAC→ G_MAC DMAC→ H2_MAC SIP→ 10.1.1.10 DIP→ 10.1.1.20 [VLAN = 20] RED_VRF <-> Segment-ID 6000 10.10.10.20  e1/1 4
  92. 92. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Содержание   DFA требования и основные строительные блоки   Управление фабрикой   Автоматизация   Оптимизация управления передачей данных   Виртуальные фабрики   Требуемое аппаратное и программное обеспечение 92
  93. 93. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public Требования к аппаратному и программному обеспечению Продукт Функция Версия ПО Nexus 5500 Leaf (Layer-2 only) (Поддержка функцией Управление Фабрикой; нет поддержки Segment-ID) 7.0(0)N1(1) Nexus 5600 Leaf, Border-Leaf, Spine, Route-Reflector 7.0(1)N1(1) Nexus 6000 Leaf, Border-Leaf, Spine, Route-Reflector 7.0(0)N1(1) Nexus 7x00 Leaf: F3**, Border-Leaf: F3** Spine: F2, F2e, F3* Route-Reflector* 6.2(6) DCNM (CPOM) Управление фабрикой DHCP, TFTP, XMPP 7.0(1) Nexus 1000v Virtual Switch с поддержкой протокола VDP (FCS: VMWare vSphere, другие гипервизоры будут поддерживаться позднее) 4.2(1)SV2(2.2) *требуется NX-OS 6.2(6a) / **требуется NX-OS 7.1(x) планируется на Q3 CY’14
  94. 94. © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.TECDCT-2001 Cisco Public Требуемые лицензии   Nexus 7000 / 7700 –  Enhanced Layer-2 (ENHANCED_LAYER2_PKG ) –  Enterprise Services (LAN_ENTERPRISE_SERVICES_PKG)   Nexus 6000 / Nexus 5600 –  Enhanced Layer-2 (ENHANCED_LAYER2_PKG) –  Layer-3 Base (LAN_BASE_SERVICES_PKG) –  Layer-3 Enterprise (LAN_ENTERPRISE_SERVICES_PKG)   Nexus 5500 –  Enhanced Layer-2 (ENHANCED_LAYER2_PKG)   DCNM 7.0(1) –  Base License для DFA CPOM   Nexus 1000v –  Essentials License для поддержки VDP n6k# show license usage Feature Ins Lic Status Expiry Date Comments Count -------------------------------------------------------------------------------- FCOE_NPV_PKG No - Unused - FM_SERVER_PKG No - Unused - ENTERPRISE_PKG No - Unused - FC_FEATURES_PKG No - Unused - VMFEX_FEATURE_PKG No - Unused - ENHANCED_LAYER2_PKG Yes - In use Never - LAN_BASE_SERVICES_PKG Yes - In use Never - LAN_ENTERPRISE_SERVICES_PKG Yes - In use Never - -------------------------------------------------------------------------------- n6k#
  95. 95. © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 95 Архитектура Cisco Dynamic Fabric Automation Где получить дополнительную информацию www.cisco.com/go/dfa Управление фабрикой Оптимизация передачи данных Виртуальные фабрики АвтоматизацияУправление фабрикой Автоматизация Виртуальные фабрикиОптимизация передачи данных

×