Вычислительная система cisco ucs. Обзор, преимущества и...

Вычислительная система Cisco UCS.

Обзор, преимущества и стратегия развития

Евгений Лагунцов

Cisco Systems

© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 25.11.2014

Cisco UCS на рынке х86 блейд-серверов

Worldwide x86 blades revenue, 2014Q2, IDC U.S. x86 blades revenue, 2014Q2, IDC

UCS #1 with 43.4%

Cisco - №2 вендор х86 блейд-серверов в мире, с

ростом около 40% в год

Cisco – №1 вендор x86 блейд-серверов в США с

долей более 43%

Комплексные интегрированные решения на

базе Cisco UCS (FlexPod, Vblock, VSPEX) - №1,

№2 и №3 на рынке

Integrated Infrastructure revenue, WW, 2014Q1, IDC

UCS #2 with 27.4%

UCS меняет определение сервера и то, как с

ним работать • В Cisco UCS архитектурно

интегрированы и неотделимы друг от друга:

– Вычислительные мощности,

– Единая сетевая инфраструктура

– Управление системой как единым

целым

• Нет понятия «настройка сервера» - есть настройка фермы

• Нет понятия «настройка портов

коммутаторов» – фабрика одна (резервированная) и настраивается

автоматически

• Отсутствуют в принципе вопросы и сложности интеграции и

согласованной настройки серверной и сетевой части

Унифицированная система Cisco UCS

SAN A

LAN

SAN B

Mgmt

Унифицированная фабрика

Cisco SingleConnect – подключение «напрямую» к

единой фабрике: • Физических и виртуальных

машин • Блейд и стоечных серверов

• По любым протоколам (LAN, SAN, управление)

• Сервер получает нужное число портов нужного типа в

нужной конфигурации

Интегрированное управление на базе фабрики

• Масштабируемость без роста сложности • Сервер – всего лишь ресурс, их количество не

имеет значения • Конфигурации серверов «программируются» в

зависимости от требований • Управление «один-ко-многим» (шаблоны,

политики, профили, пулы)

Интегрированное управление

UCS Manager

GUI

Внешние системы управления

CLI

Primary Secondary (HA)

Специализированные

утилиты и порталы

• Единое управление ВСЕЙ системой (до 160 серверов и вся LAN/SAN инфраструктура) из ОДНОЙ точки (резервированной)

• Физические серверы не являются объектом конфигурирования – они всего лишь часть ресурсного пула

• Внутренние сетевые порты не являются объектами конфигурирования – они настраиваются автоматически

• Конфигурируются общие политики, шаблоны, профили – многократно используемые, тиражируемые элементы

• Все серверные настройки отвязаны от «железа» – «динамические», «мобильные», «масштабируемые»

• Система управления интегрирована и резервирована

Сервисный профиль – логическая конфигурация

сервера

Сервисный профиль задает конфигурацию сервера или серверов:

• Идентификаторы (UUID, MAC, WWN)

• Ввод-вывод (число, тип и конфигурация адаптеров)

• Конфигурация (BIOS, прошивки, RAID и т.д.)

• Сетевые подключения (VLAN, VSAN, QoS и т.д.)

BMC Firmware MAC Address

NIC Firmware

NIC Settings

Drive Controller F/W

Drive Firmware

UUID

BIOS Firmware

BIOS Settings

Boot Order

WWN Address

HBA Firmware

HBA Settings

Конфигу рация абстрагирована от железа

LAN Connectivity SAN Connectivity OS & Application

Chassis-1/Blade-2

Chassis-8/Blade-5

LAN SAN

Server Name: LS-A

UUID: 56 4d cd 3f 59 5b…

MAC : 08:00:69:02:01:FC

WWN: 1080020000075740

Boot Order: SAN, LAN

«Масштабируемое управление» без рисков

Сервисный шаблон; определяет конфигурацию фермы

Server Name UUID Boot Order

Boot Parameters WWN/WWPN M AC Address

SAN Attributes LAN Attributes

Server Name UUI D Boot O rder

Boot Paramet ers WWN/ WWPN M AC Address

SAN At t r i but es LAN At t r i but es

Server Name UUI D Boot

O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder



• Вся серверная ферма настраивается в ОДНОМ шаблоне – один объект для управления десятками и сотнями серверов и их сетевыми подключениями

• Полная абстракция от оборудования – шаблон определяет конфигурацию сервера ПОЛНОСТЬЮ, и может быть применен к оборудованию разного типа

• Массовое изменение аппаратной конфигурации фермы через модификацию ОДНОГО объекта

• Ферм в системе может быть много

Масштабирование системы

Сервисный шаблон; определяет конфигурацию фермы

Server Name UUID Boot Order

Boot Parameters WWN/WWPN M AC Address

SAN Attributes LAN Attributes


O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder




O rder



Server Name UUI D Boot O rder



• Масштабирование фермы «по щелчку» или автоматически

• Минимальные риски • Ферма может расширяться серверами

с другой аппаратной «начинкой»

Аппаратное обеспечение Cisco UCS

25.11.2014 © 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 12

Серверная система Cisco UCS.

Инфраструктура

Fabric Interconnect 6248 и 6296

48 или 96 универсальных портов (GE, 10GE, FC)

«Мозг» и «сердце» всей системы - до 20

серверных шасси

Модуль ввода-вывода

выносная линейная карта Fabric Interconnect

по 40G к каждому серверу,

80G к Fabric Interconnect-у

Блейд-шасси

Просто коробка для серверов

Адаптер ввода-вывода

2x10G или 2x4x10G

выносная линейная карта фабрики внутри сервера

B420 M3

До 4x Xeon E5-4600 v2

48 слотов DIMM, до 1,5TB RAM

До 160G ввода-вывода

B260 M4

2x Xeon E7-2800 v2

48 слота DIMM, до 3ТB RAM


B460 M4


96 слотов DIMM, до 6ТВ RAM

B200 M4

2x Xeon E5-2600 v3

24 слота DIMM (до 768 GB RAM)



Блейд-серверы

B22 M3



С260 M2

2x Intel Xeon E7

До 1ТБ RAM, 64 DIMM

2RU

С460 M4

До 4x Intel Xeon E7 v2

До 6ТБ RAM, 96 DIMM

4RU

С220 M4

До 2x Intel Xeon E5-2600 v3

До 768 GB RAM

4 LFF или 8 SFF дисков

1RU


Стоечные серверы.

С240 M4

До 2x Intel Xeon E5-2600 v3

24 слота DIMM (до 768GB)

24 SFF или 12 LFF дисков

2RU

Все вышесказанное относится в полной мере и к стоечным серверам Cisco UCS C-серии

С24 M3

До 2x Intel Xeon E5-2400


2RU

С22 M3

До 2x Intel Xeon E5-2400


1RU

С420 M3

4x Intel Xeon E5-4600

До 1,5ТБ RAM, 48 DIMM

2RU

Новый масштаб – UCS Mini.

Новый форм-фактор, новые рынки.


UCS Mini

UCS Mini

Новая архитектура решения для 1-15 серверов Полноценный UCS в готовом наборе: • Серверы

• Сеть

• UCS Manager

Мощность Enterprise решения в меньшем объеме

Возможность плавного роста

6324 Fabric Interconnects

UCS «все-в-одном» или «мини-UCS»

• Архитектура UCS оптимизирована для небольших ИТ-отделов или филиалов: серверы, сеть и хранение – в одном шасси 6U

• Новые Fabric Interconnect размещаются в слотах ввода-вывода шасси

• Те же самые серверы, блоки питания, вентиляторы

• Полнофункциональный UCS Manager

• UCS Central для управления большим числом сайтов

• Подключение к внешним блочным СХД по iSCSI, FCoE, FC

Новый масштаб #2 – UCS M-серия.

Далеко не просто новый форм-фактор…


Масштабируемые вычисления изменяют

архитектуру серверов

Традиционные

приложения

Облачные и масштабируемые


Много приложений

Сервер Один сервер

Много серверов

Одно приложение

SCM ERP/Finan

cial Legacy CRM

Emai

l Online

Content Gaming Mobil

e IoT eComm

erce

Гипервизор

Технология Cisco System Link

Модуль вычислений Разделяемая

инфраструктура

Модульные серверы UCS M-серии

UCS

M-Series Полная декомпозиция сервера

Компактное шасси 8 Вычислительных

картриджей

Общие ресурсы

ввода-вывода Ресурсы сети и

хранения

Вычислительный

картридж Два независимых

сервера c 4-ядерными

Xeon E3 и 32 GB RAM

Нет адаптеров и

дисков

Базируется на технологии Cisco System Link

VIC 3-го поколения является ядром системы, обеспечивающим декомпозицию и разделение ресурсов

Общие локальные ресурсы

Четыре общих SSD диска в шасси Два общих 40Gb интерфейса

Вычислительная плотность

16 серверов Intel Xeon E3 в 2RU шасси

Каждый картридж содержит два независимых сервера

Сравнение: Традиционные и модульные серверы 16 серверов

16 x традиционных 1U стоечных

серверов 32 x HDD

16 x 1GbE NIC Cards

16 x RAID контроллеров

32 кабеля

16x (4-6) вентиляторов

32 x PSU

Основа для облачных и масштабируемых приложений

Модульные серверы UCS M-серии

• UCS M-серия подключается к UCS Fabric Interconnect (20 шасси на одну систему)

• Единое управление сотнями и тысячами серверов на основе шаблонов и политик

Преимущества M-серии

«Дезинтеграция» сервера, разделяемые локальные диски, контроллеры,

адаптеры ввода-вывода позволяют UCS M-серии быть:

• Компактной (16 серверов в 2U)

• Энергоэффективной (порядка 1200Вт на 16 серверов)

• Легко обслуживаемой (замена сервера тривиальна)

• Эффективной с точки зрения сети (минимум кабелей и коммутаторов)

• Экономически эффективной (диски, контроллеры, адаптеры, а также блоки питания, вентиляторы и корпус – все разделяемое)

• Экономически эффективной при рассмотрении длительного жизненного

цикла инфраструктуры (сервер выбросили, вставили новый, все остальное осталось)

• Большой выбор картриджей (то что объявлено сейчас – только начало)

• Самое главное – это UCS, с возможностями управления на основе

политик и шаблонов, с возможностями тиражирования, массовой смены конфигурации и масштабирования «по щелчку»

Почему M-серия это не замена B- и C-серии

М-серия ориентирована совсем на другой сегмент

Корпоративные ЦОД для построения бизнес-критичных платформ будут

продолжать использовать B-серию, потому что:

• У М-серии меньше гибкости (пока нет FCoE);

• У М-серии меньше полоса пропускания;

• У M-серии меньше производительность дисковой системы;

• У М-серии разделяемый адаптер ввода-вывода;

• У М-серии потенциально больше домен отказа;

М-серия ориентирована на тех Заказчиков и те приложения, для которых все вышеперечисленное абсолютно неважно, и таких много

Почему M-серия это не замена B- и C-серии

Другими словами,

• UCS B- и С-серии – это полнофункциональные серверы с контроллерами

и адаптерами, с внутренним резервированием, но максимально универсальные и взаимозаменяемые

• UCS M-серии – эти вычислительные блоки (процессоры + память), к

которым «пристыковываются» остальные компоненты, которые являются разделяемыми

Хотя для ОС и приложения абсолютно никакой разницы нет

Что дальше?


Базовые принципы UCS

Серверы

UCS Сеть

Ориентация на приложения

Простота эксплуатации

Платформа для IT

инноваций

?

Чего не хватает в стройной картине?

Базовые принципы UCS Серверы

Хранение

UCS Сеть

УНИФИЦИРОВАННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ

Интеграция решений по хранению данных в UCS фабрику

Ресурсы хранения как часть UCS

Быстрый доступ к данным и

масштабируемость

Конфигурирование ресурсов хранения

«по щелчку»

Ориентация на приложения

Простота эксплуатации

Платформа для IT

инноваций

Почему бы также эффективно не управлять и

ресурсами хранения ?

UCSM – управление хранением

Шаг №0. Управление локальными дисками

• Есть уже сейчас

• UCS Manager может сконфигурировать RAID контроллер сервера или фермы серверов на основе политики «Local storage»

• План – использование Storage Profile для более сложной конфигурации

Шаг №1. Управление LUN-ами UCS M-серии

/

Host PCIe Interface

RAID 1 Drive Group 1

1.6TB

RAID 0 Drive

Group 2 1.6TB

RAID 0 Drive

Group 3 1.6TB

vd5 200GB

vd29 100GB

/dev/sda

/dev/sdb

C:\

D:\

• Внутри полки с серверами – разделяемые дисковые ресурсы

• LUN-ы «нарезаются» средствами UCS Manager при создании сервисных профилей

• Конфигурация LUN-ов задается при помощи Storage Profile, описывающего сколько и каких ресурсов нужно серверу

• Storage Profile приписывается к серверу, или – гораздо чаще – к шаблону

Шаг №2 (завтра) Разделяемые ресурсы

хранения внутри шасси

Это текущий план. Планы могут поменяться…

Шаг №3 (послезавтра). Интеграция серверов

хранения под управление UCS Manager

Уже сегодня доступен сервер UCS C3160

• 240ТБ сырого пространства в форм-факторе 4U (60 дисков по 4ТБ)

• Один серверный узел (2 процессора, до 512GB памяти)

• 64 диска (56 – основная корзина, 4 LFF дополнительно, плюс 4 SSD для ОС)

• 12G SAS, 4GB RAID cache на серверный узел

• Поддержка mLOM слотов для VIC 3-го поколения

В следующем году ожидается С3260:

• Два серверных узла в том же корпусе, разделяющие диски между собой

• Управление через UCS Manager и Storage Profile

• (планы могут поменяться)

Все это – не замена традиционных дисковых

массивов

• Решения для управления дисковыми ресурсами средствами UCS не являются заменой традиционным СХД с множеством корпоративных функций

• Это – повышение эффективности управления хранением для некоторых задач (загрузочные тома, разделяемые тома для простых приложений, хранение больших массивов редко используемых данных и т.д.)

ЦОД – это не только серверы

Управление ЦОД и построение облака


Продукты Cisco для управления «облачной

инфраструктурой»

UCS DIRECTOR Унифицированное управление и автоматизация вычислительные ресурсы, СХД, сеть – физические и виртуальные

Гетерогенная и

интегрированная

инфраструктура

Несколько UCS

доменов

UCS CENTRAL

Один

UCS домен

UCS MANAGER

ACI и DFA

Управление

Application Centric

Infrastructure (ACI) и фабрикой DFA на

базе Nexus

INTELLIGENT AUTOMATION FOR CLOUD Управление облаком – private, public, hybrid cloud

Централизованное управление несколькими

системами

Server Chassis

Domain

Single

Datacenter

Global

Datacenters

UCS Manager

UCS Central:

• Управление несколькими системами UCS из одной

точки • Глобальные политики,

сервисные профили и шаблоны, привязанные к

распределенным серверным пулам

• Тесно интегрирована с UCS Manager

• Поддержка разнесения между несколькими ЦОД

• Агрегация статистики, событий и т.д.

UCS Director: управление конвергентной

инфраструктурой «в целом»

Развертывание на основе политик

vFiler

СХД

Вирт.

машины Сеть Вычислит.

платформа

Безопасные контейнеры для приложений

Self-Service Infrastructure

Единая точка

управления

Сквозная автоматизация

и управление жизненным

циклом

СХД

Сеть

Вычисления

Tenant B

Tenant C

Tenant A

A B C

Виртуализация

Storage Manager

B C A

Virtualization

Manager

Network

Manager

Compute

Manager

Storage

Manager

Compute

Web 2 VMs, High

IO

Appl. 8 VMs, 10

GB

DB 2 VMs, 50

GB

Storage Network Требования

к ресурсам: • Количество

• Емкость

• Качество

Controllers UCS Manager

Web Stateful FW &

LB

Appl.

L4-L7

services

Stateless FW

DB Connection to

Application

Web Cache locally

Appl. • IOPS

• Mirrored

DB

• High IOPS

• Data

Mirroring

vCenter/SCVMM

APP DB WE

B DB

Tier

Storage Storag

e

Web

Tier

App

Tier

Application

Profile

Compute

Networ k

Stor age

L/B APP DB F/W

L/B

WEB

Развертывание


VM и Bar e-Metal

Networ k with L4-7 Ser vices

Stor age

UCS Director

Application Catalog

Интеграция UCS Director, ACI, UCS, VMM, СХД

Cisco UCS Director - cистема управления

инфраструктурой ЦОД

Единое средство управления «конвергентным

стеком» (или несколькими стеками)

Серверные ресурсы (Cisco и др.)

Сетевая инфраструктура (Cisco и др)

Системы хранения данных (EMC, NetApp)

Системы виртуализации (VMWare, Microsoft, RedHat)

Богатый функционал

Контроль и управление

Оркестратор

Портал самообслуживания

IaaS на основе политик

Быстрый запуск «из коробки»

Продукт, готовый к работе практически сразу, не требует сложного длительного внедрения

Виртуализация (VMware, MS, KVM)

Серверы (Cisco и др)

Сети LAN и SAN (Cisco и др)

Системы хранения данных

(EMC, NetApp)

В заключение


Преимущества Cisco UCS

• Снижение рисков:

– Исключение ошибок и гарантированная идентичность аппаратных настроек при внедрении ферм серверов, а также при расширении ферм или миграции серверов между ландшафтами

– Отсутствие необходимости согласованно настраивать большое число коммутаторов разного типа за счет единой «самонастраивающейся» фабрики

• Сокращение времени развертывания сервисов и масштабирования:

– Время развертывание комплекса минимально и не зависит от числа серверов в нем

– Масштабирование комплекса «по щелчку» (или даже без)

• Сокращение совокупной стоимости владения:

– Снижение трудозатрат на внедрение, обслуживание, поддержку за счет встроенного управления на основе политик и шаблонов

CiscoRu Cisco CiscoRussia

Ждем ваших сообщений с хештегом

#CiscoConnectRu

25.11.2014 © 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Пожалуйста, используйте код для

оценки доклада

3214

Ваше мнение очень важно для нас

Спасибо за внимание!

Вычислительная система cisco ucs. Обзор, преимущества и...

Technology