1、目錄云計算數據中心架構與解決方案云計算數據中心架構與解決方案傳統數據中心的挑戰及應對云計算數據中心虛擬化技術云計算數據中心架構云計算數據中心解決方案王信昌王信昌ver20150302v0.1目錄云計算數據中心架構與解決方案云計算數據中心架構與解決方案 1數據中心的挑戰及應對數據中心的幾個無法改變的事實數據中心總體設計所需要考慮的問題如何應對數據中心的挑戰云計算數據中心演變云計算數據中心架構模型云計算數據中心資源池化數據中心部署和管理4目前現狀 根據應用需要購買組件，應用/組件的關系通常是緊耦合和固定的 每次部署一個新應用，要購買新的服務器、新的存儲和新的交換機 各自孤立的IT基礎設施無限膨脹資

2、源利用率低 應用不可避免的增加、擴展、逐步引退, 這時數據中心基礎架構很容易變得雜亂無章 運維風險越來越高 為新增應用供應資源的時間通常很長 業務響應不及時 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential5云計算數據中心架構模型業務Portal應用程序界面業務調度/中間件 平臺（虛擬）資源管理虛擬主機單元服務器虛擬交換單元網絡資源基礎設施虛擬存儲單元存儲 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco ConfidentialAutomationManual交換

3、8云計算數據中心資源池化Infrastructure as a Service.Build Point SolutionsBusiness NeedBuild Infrastructure OfferingBusiness NeedApplicationsApplicationsServersVirtualization-Aware Network存儲NetworkEthernet,FC, IpStorageProject-計算SiloSiloSilobasedVerticalsolutionsVirtualized Shared Resource PoolIT ServiceHolistic

4、 Solution 2009 Cisco Systems, Inc. All rights reserved.Cisco Confidential目錄云計算數據中心架構與解決方案云計算數據中心架構與解決方案 1數據中心的挑戰及應對 2云計算數據中心虛擬化技術云計算數據中心技術架構統一交換架構：網絡IO整合服務器虛擬化云計算數據中心網絡虛擬化技術無狀態計算從“資源池”中根據業務需求自動的調度資源發展趨勢:虛擬化/云計算應用1應用2應用3Stand-ByCloudVirtualizationVirtual ServerVirtual ServerVirtual ServerVirtual Serv

5、er下一代數據中心發展重點：根據需要分配資源和彈性擴展能力隨需而動的業務靈活性最佳的資源優化使用虛擬化智能業務調度機制和統一網絡平臺Business Functions虛擬化服務 和智能網絡平臺ApplicationsServer ProcessingI/OStorage統一網絡架構Network全局一致的服務滿足業務的可持續發展能力可預測和有保證的業務服務自動化的業務部署高效節能、綠色環保資 源 池虛擬化平臺CiscoUCS統一計算平臺計算平臺融合網絡平臺Nexus數據中心交換機下一代服務器讓資源流動起來數據中心專用設備新技術的采用是企業智能數據中心實現的基礎國際標準Wire speed 1

6、0GE L2Access SwitchData CenterEthernet (DCB)FCoEVirtualizationNetworkingLANLANLANSAN ASAN BMACAMACBActive-ActiveNexusAccessLayerN5000Nexus高性能、低延遲,價格上有競爭力的萬兆以太網連接支持無損以太網和超大規模數據中心無環路整合網絡資源減少設 增強安全性，適應備數量節省電力消耗 性，提高網絡設備利用率不丟包Eco System Partners以太網標準二十年來的最大創新Data Center Bridge（DCB）是對傳統以太網體系結構的擴展，專門設計用于數

7、據中心聯網和管理Fibre Channel over Ethernet(FCoE)Priority-based Flow Control (PFC) IEEE 802.1QbbCoS Based BW Management - IEEE 802.1QazCongestion Notification (BCN/QCN) - IEEE 802.1QauData Center Bridging Capability Exchange Protocol DCBXL2 Multi-path for Unicast & Multicast/FabricPathDCB面向數據中心以太網是：面向數據

8、中心以太網是：Lossless EthernetIEEE 802.1Qbb 不丟包的以太網 基于優先級流控機制的以太網Transmit QueuesOneTwoEthernet LinkReceive BuffersOneTwo 低延遲的以太網 支持IEEE DCB標準的以太網標準的以太網ThreeFourFiveSixSTOPPAUSEThreeFourFiveSixEightVirtualLanes 支持L2二層多路徑的以太網 統一交換的以太網 低成本和低功耗的以太網SevenEightOffered Traffic3G/s 3G/s 2G/sSevenEight10 GE Link Re

9、alized Traffic Utilization3G/s HPC Traffic 2G/s3G/s3G/s3G/s3G/s3G/sStorage Traffic3G/s3G/sData Center BridgingCapability eXchange ProtocolNexus3G/st14G/st26G/st33G/st1LAN Traffic4G/st25G/st3CoS Based BWIEEE 802.1QazFC over Ethernet (FCoE)FCoE 在以太網架構上映射FC幀 使得 FC 運行在一個無損的數據中心以太網絡上EthernetFibre益處 一次連接服

10、務器:光纖存儲和以太網共享同一個端口 更少的線纜和適配器 軟件配置 I/O 與現有SAN環境可以互操作 No GatewaystatelessChannel FCoE標準: FCoE Standard Specification in ANSIINCITS FC T11.3 Frame Format agreement Aug. 2007 Standard:June. 2009 24 companies behind the standard為下一代數據中心打造的統一交換以太網架構管理和控制SAN網絡網絡數據網LAN統一交換PrimaryNetworkUnified FabricUnified

11、FabricSecondaryNetworkHPC高性能計算統一交換網絡架構實現網絡和資源的整合AccessLayerUnified Fabric統一交換平臺Data Center BridgingDCB/FCoE網絡Nexus 7000SAN B綠色數據中心易于管理維護升級最大程度的資源整合，為虛擬化、自動化打下基礎10GEDCB / FCoENexus 7000/5500.HPC、LAN、SAN合一Ethernet10GE40GE100GEDCB/FCoECopper統一交換架構：網絡IO整合TodayI/O Consolidation with FCoELANSAN ASAN BLANS

12、AN ASAN BEthernetEthernetFCFCFCEthernetEnhancedEthernetand FCoEFC服務器虛擬化什么是服務器虛擬化? 就是將物理服務器、操作系統、及其應用程序 “打包”為一個或多個文件-可移動的虛擬機物理服務器虛擬機服務器虛擬化效果虛擬化前: 每臺主機一個操作系統 軟件硬件緊密地結合 在同一主機上運行多個應用程序通常會遭遇沖突 系統的資源利用率低 硬件成本高昂而且不夠靈活虛擬化后: 打破了操作系統和硬件的互相依賴 通過封裝到到虛擬機的技術, 管理操作系統和應用程序為單一的個體 強大的安全和故障隔離 虛擬機是獨立于硬件的, 它們能在任何硬件上運行云計

13、算數據中心網絡虛擬化技術統一交換架構Unified FabricFEXFabric Extenders虛擬多機技術Virtual Device ContextOTVOverlay Transport VirtualizationVPC 技術virtual Port-ChannelNexus 1000V關鍵技術進展VN-Link服務器虛擬化 Virtualization awareaccess layer Compatible withswitching platforms Combine VM and physicalnetwork operations Standards-based: IE

14、EE802.1Qbh and 802.1QbgUnified Fabric統一交換 Enterprise-class top-of-rackswitch Designed for serverconnectivity Lossless Low latency I/O Consolidation aroundEthernet Standards-based: IEEEDCB and FCoEUnified Computing統一計算 Platform for statelesscomputing andvirtualization Multi-rack architecture Form fac

15、tor independent Enterprise-class x86 Standards-based目錄云計算數據中心架構與解決方案云計算數據中心架構與解決方案 1數據中心的挑戰及應對 2云計算數據中心虛擬化技術 3云計算數據中心架構 云計算數據中心架構 基礎架構擴展性設計N5000NexusServer 1000V VNexus 1000V云計算數據中心架構DC核心層核心層 End-2-end Nexus migrationCat 6500DC匯聚匯聚&服務層服務層Nexus 7000Enable Data Center Ethernet andFCoEVM-Aware Netw

16、orkingHigh Availability for mission criticalapplicationsDC接入層接入層Cat 65/45Cat 6500Service ChassisHigh Performance and Scalability Unified Computing SystemInsertionNew architecture to unite network,Catalyst3rd Partycomputing, storage access andvirtualizationServerVVVVVVVVNexusV V V VVVVVVVVVVVVVVVVVLo

17、wer CapEx/OpExSimplified ManagementUCS B-Series10 Gigabit EthernetDCSAN/存儲存儲MDS 95001 Gigabit Ethernet4Gb Fibre Channel10 Gigabit FCoE/DCEEMC/NetAppDisk Array/Tape目錄云計算數據中心架構與解決方案云計算數據中心架構與解決方案1數據中心的挑戰及應對2云計算數據中心虛擬化技術3云計算數據中心架構4云計算數據中心解決方案 FlexPod 靈活的架構 云計算數據中心-基礎架構即服務（IaaS） 數據中心云基礎架構的演進路線構建動態數據中心Ci

18、scoNetAppVMware實現統一、虛擬基礎架構的共同愿景新的已驗證的安全多租戶新的合作服務和支持相互開放式合作伙伴生態系統31FlexPod 靈活的架構傳統數據中心架構FlexPod 靈活的架構HR AppsBU AppsCore AppsVMwareVMwareVMwareHRBUAPPHRBUAPP33FlexPod 靈活的架構靈活、經驗證的數據中心解決方案VMwarevSphere 和vCenterCiscoUCS B 系列和UCS ManagerCisco Nexus 系列交換機：Cisco Nexus1000VNetApp FAS10 GE 和FCoE 應用程序 VMware

19、Virtual Desktop Infrastructure Microsoft Exchange Microsoft SharePoint Microsoft SQL Server 另加為多個應用程序預留的額外資源 在一個 FlexPod 中靈活支持多類型的計算和存儲 *經驗證的效果 從現有技術中獲得更多效益，將數據中心資本支出減少多達 60% 顯著減少電耗、散熱和占用空間需求，并將能源成本減少多達 80% 擁有和運行成本減少 54% 數據存儲效率提高 50% 對于虛擬工作負載，應用程序吞吐量提高 30% *UCS 硬件上 VM 和虛擬桌面的數量增加一倍以上單架機柜中完整數據中心NetApp Confidential and Proprietary - Do