Innovazione infrastrutturale per l'erogazione di servizi applicativi su x86. daniele ferrario, cisco festival ict 2013

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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. …

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

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  • 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