數據中心設計概要目錄數設計概覽 15相關內容 5業概述 6架構原理 6架構概述 6數心基礎 8以太網基礎設施 8存儲架構 計算資源 數心服務 網絡安全 應用永續性 虛擬交換 服務 20業務應用 20通信和協作服務 20設總結 目錄目錄4本IBA指南的內容4本IBA指南的內容關于IBA數據中心思科IBA能幫助您設計和快速部署一個全服務企業網絡。IBA系統是一種規范式設計，即購即用，而且具備出色的可擴展性和靈活性。思科IBA作。IBA采用的模塊化分類簡化了多技術系統集成的復雜度，使您能夠根據需要解決企業需求，而無需擔心技術復雜性。思科IBA2500,000個化。成功部署路線圖為確保您能夠按照本指南中的設計成功完成部署，您應當閱讀本指南所依據的所有相關指南——即如下路線中本指南之前的所有指南。預備知識預備知識您在這里以本指南為依據的指南數據中心架構概覽數據中心設計概覽數據中心部署指南PAGE5簡介PAGE5簡介思科IBAIT300據中心的思科IBA面向企業數據中心的思科IBA作性問題。思科IBA是按照以下目標，來設計、構建和測試這一架構的：易部署性經濟高效25個服務器的機房到多達300端虛擬和物理服務器的數據中心。靈活性與可擴展性永續性與安全性的影響。易管理性——部署和配置指南包括由獨特組件管理器或網絡管理系統進行管理的配置示例。相關內容思科IBA

侵防御提供的安全性，以及利用先進的服務器負載均衡技術實現的應用永續性IBA置的快照。思科IBCiscoB系列刀片服務器系統和CiscoC系列機架安裝式服務器部署思科統一計算系統UCS的必思科IBA以太網和安全的多至25者較小的總部的集中的服務器放置。補充文檔思科IBUCSNexus1000vVMwar思科IBNetApp署NetAppPAGE6業務概述PAGE6業務概述業務概述共享、數據庫應用和WebIT架構:支持應用的迅速發展——IT部門必須盡可能快速地擴展現有應用或部署新管理不斷增長的數據存儲需求——應用擴展催生了對于集中存儲數據的需優化服務器處理資源的投資——通過提高利用率，并將應用集中到較少數量

十分關鍵。的思科IBA度。架構概述IBA智能業務平臺數據中心的流程。思科IBA智能業務平臺采用統一的設計流程，在多個服務層基礎上構建網絡。思科IBA數據中心架構由三個相互依存的主要模塊化層構成——數據中心基礎、數據中心服務和用戶服務。圖1介紹了思科IBA數據中心架構的分層服務。1-IBA數據中心的服務層金字塔的物理服務器上，降低維護、運行和部署服務器的成本。可靠的信息訪問保護企業關鍵數據——存儲企業最關鍵數據的中央數據庫必須得到妥善保控制部署新數據中心的成本——使用經過測試的參考設計，避免從頭開始設計和構建。架構原理在建造一座大廈時，依靠一系列出色計劃，來組織安排各種不同活動的時間，考

用戶服務數據中心服務數據中心基礎

語音,Email,CRM,安全,虛擬化,應用永續性2196路由交換存儲計算2196IT

此架構各個服務層的最終目標是支持用戶服務，幫助企業獲得成功。數據中心基礎與建筑物地基類似，基礎層是數據中心的主要構建模塊，是其它所有服務存在的基礎。不管是一個服務器機房的局域網或者是一個普通的數據中心，基礎必須永應用的最終用戶間的無縫傳輸。數據中心服務能夠無縫地將網絡控制范圍從基礎網絡擴展到服務器上的管理程序系統，以增強用戶服務PAGE10數據中心基礎PAGE10數據中心基礎數據中心基礎圖2-思科IBA數據中心金字塔的基礎層

務的企業的服務器數目的增長，他們需要一個更健壯和易于控制的網絡環境。思科IBA的服務器機房奠定了永續性的二層以太網的基礎，使用一對CiscoCatalyst3750-X交換機并配置為交換機堆疊為服務器和網絡設備提供最高萬兆的連接。思科StackWise堆疊技術為以太網流量提供了成熟的控制平面和數據平面的應變能力，思科StackPower提供了一個高效，可靠的交換機堆疊電源。在您的企業機房統一使用Catalyst3750-X交換機，可以使設備備用也變得簡單。思科IBA服務器機房Catalyst3750-X使用千兆或萬兆的Etherchannel鏈路連接到思科IBA局域網分布層交換機來接入33所示。3-IBA服務器機房連接到思科IBA分布層用戶服務數據中心服務

語音,Email,CRM,ERP安全,虛擬化,應用永續性

服務器思科IBA數據中心

3013堆疊交換機3013

分布層交換機數據中心基礎

路由,交換,存儲,計算

2197在思科IBA數據中心架構中的以太局域基礎設施有兩個設計模型。針對較小服務2197IBAIBA的數據中心設計可擴展到300思科IBA機房

IBA的數據中心使這個發展過渡更為容易。在思科IBA企業數據中心架構中，以太網的基礎是一對永續運行的CiscoNexus5500系列交換機。這些交換機為構建一個面向成長企業的可擴展、高性能數據中心提供了理想平臺，既支持通過萬兆以太網相連的服務器，也支持通過千兆以太網相連的服務器。CiscoNexus5500交換機核心層的設計采用三層交換模塊，來提供二層和三層數據中心核心層，以便在數據中心內和與網絡其余部分實現高速數據交換。CiscoNexus5500系列提供了大多數企業數據中心所需的可擴展性：三層路由表最多能支持8000個路由。三層引擎能夠為二層域提供多達8000個鄰接地址或MAC地址。該解決方案在推薦的虛擬端口通道vPC1000個IP組播組。讀者提示讀者提示如需了解更為詳細的CiscoNexus5500系列可擴展性設計數據，請訪問如下文檔：\hhttp:/www.cisco.comen/UScustome/docsswitchesdatacente/nexus500sconfiguration_limits/limits_3/nexus_5000_config_limits_3.html#wp32840.圖4中顯示，三層數據中心核心層與《思科IBA智能業務平臺－無邊界網絡基礎部署指南》中設計的三層局域網核心層相連。4和服務

使用三層互聯兩個核心層的結果：兩個核心網絡的變更控制在邏輯上相互獨立數據中心核心層為所有數據中心服務器和服務提供了互聯在服務器和設備間傳輸的數據中心內部二層和三層流量在數據中心核心層進行本地交換核心層服務永續數據中心核心層VLAN都能擴展到環境中的VLAN5所示。圖5-采用生成樹攔截鏈路的傳統設計VLAN148 VLAN148數據中心核心分離的變化控制域 LAN分布層或緊縮的核心數據中心核心分離的變化控制域 LAN分布層或緊縮的核心LANInternet和DMZWAN阻塞鏈路2052生成樹根交換機2052CiscoNexus5500系列交換機對為思科IBA企業數據中心架構提供了中央以太網交換陣列，利用虛擬端口通道(思科vPC)技術進行增強。虛擬端口通道2198vP允許物理連接到兩個不同CiscoNexus持IEEE802.3ad2198（如圖6所示EtherChannelMCE圖6-采用思科vPC的數據中心核心層 圖7-CiscoNexus2000系列FEX模塊拓撲結構VLAN148 VLAN148 2層EtherChannel

機架1的服務器使用VLAN148

機架3中的服務器使用VLAN148 CiscoNexus55002199帶vPC的數據中心2199vPC域多機箱EtherChannel(MCEC)鏈路從一個設備連接到數據中心核心層，使用vPC提供生成樹無環路拓撲結構，允許VLAN在企業數據中心擴展，并保持永續架構。FabricExtension（陣列擴展）CiscoNexus5500系列可支持CiscoNexus2000系列陣列擴展模塊(FEX)。陣列擴展模塊能夠以物理方式擴展永續交換機對的交換陣列，在多個機架頂部提供端口匯聚功能，減少服務器環境擴展時的電纜管理問題。CiscoNexusFEX模塊還利用48端口千兆以太網和32端口萬兆以太網密度，來擴展數據中心的端口密度，將服務器流量匯聚到數據中心核心層CiscoNexus5500系列交換機。陣列擴展模塊均從CiscoNexus5500系列交換機對進行集中管理，在這里它們作為主用數據中心交換機的“遠程線卡”。所有編程、運行和數據包傳輸都由CiscoNexus5500交換機完成。這種集中管理減少了發展中企業需要管理的設備數目，從而簡化了端口供應配置，降低了運營開支。CiscoFEX設計還支持您在VLAN中部署服務器和設備，利用機架頂部CiscoFEX連接跨多個機架來提供虛擬化或移動性，而不會創建大型生成樹環路，如圖7所示。

CiscoNexus2000列擴展000列擴展Nexus5500以太網vPC 交換陣列2200NexusFEX模塊能傳輸以太網和FCoEUCS2200思科NexusFEXdual-homing將服務器連接到兩個獨(singlehomed方式連接到CiscoNexus5500CiscoFEX本身可能須CiscoFEX為所有連接的CiscoFEX都直連到數據中心核心思科Nexus8-CiscoNexus2000FEX永續性雙歸屬拓撲應用服務器 CUCM語音網關V雙宿主陣列擴展

視頻呼叫服務器

歸屬服務器或直連服務器，其結果是一個更靈活，更簡化的數據中心的部署。增強型vPC還支持用FCOE來EtherChannel適合于一個高帶寬的FCoEFCoE流量只能使用CiscoFEX上行鏈0所示。FCoE流量可以使用的CiscoFEX的Nexus5500SAN的流量必須保持SAN-A和SAN-BFCoE的以太IPFEX所有的CiscoFEX到數據中心的核Nexus5500 以太網vPC交換矩陣

FEXvPC

圖10-有FCoE的增強型vPCNexus5500UP數據中心核心FCoESAN-A FCoESAN-B2201直到最近，雙歸屬的CiscoFEX連接還無法支持服務器用一個EtherChannel連接到兩個雙歸屬思科FEX。這種情況意味著，您可能需要有一個單歸屬思科FEX和雙歸屬FEX混合使用的數據中心以支持不同的服務器連接的要求。2201在CiscoNexus5500系列交換機的NX-OS5一個端口通道連接兩個歸屬的思科，如圖9VPCNexus5000交換機暫時不支持增強型vPC。圖9-增強型vPC 數據中心核心

流量FCoESAN-A流量FCoESAN-B流量UCSC系列服務器10GigabitEthernet和FCoE的連接

流量Cisco2232PP陣列擴展UCSC系列服務器多條1GigabitEthernetFEXPortChannel和vPC

2203CiscoNexus2203陣列擴展

存儲架構

2層PortChannel鏈路服務器2202PortChannel2202在增強型vPC中，雙歸屬的CiscoFEX上行鏈路用PortChannel和vPC都連接到兩個數據核心交換機。此外，思科FEX連接到服務器的以太網接口是另一個PortChannel。思科Nexus5500交換機會自動創建一個vPC，使服務器連接的PortChannel連接到一堆雙歸屬的CiscoFEX。思科FEX可以支持單歸屬和雙

企業對存儲的需要是永無止境的。用于服務器的存儲能夠以物理方式連接到服務(DAS)與(SAN允許多個服務器通過光纖通道或以太網網絡共享一個存儲池。這種能力使存儲管理員可以輕松擴展支持數據密集型應用的服務器的容量。思科IBAFC的存儲大多數企業都擁有大量應用，須通過多種存儲訪問技術訪問。比如通過FC訪問NAS基礎的數據中心核心層CiscoNexus5500UP地FC流量。1-帶通用端口的CiscoNexus5500

FcoE口和FCFCSANCiscoMDS系列00CiscoMDS系列交換機還能為陣列提供FC解決方IP（FCoI進行長距離SANI/O加速等。圖12-采用單一磁盤陣列的雙陣列SAN數據中心服務器 存儲陣列Nexus5500UP2/3層交換機和存儲陣列

FabricA

SANFabricBFCoE存儲陣列 FC存儲陣列 iSCSI或NAS存儲陣列Ethernet2204 FC2204FCoE這種通用端口功能可以靈活地在單一平臺上支持多種SAN技術，由此降低成本和運營復雜性。光纖通道存儲借助SANfabri由與FC交換機相連的服務器12SAN陣FC陣列服務都獨立運行，以能夠防止一個陣列中的故障或誤配置影響另一個陣列。本思科IBA數據中心設計采用兩個CiscoNexus5500UP交換機，提供數據中心核心層FC連接。思科5500UP

服務器1 服務器22205SAN相連的多模FCHBA光纖通道鏈路甚或某個陣列交換機發生故2205基于IP的存儲選項許多存儲系統都提供了在以太網上使用IP展中企業不需要FCIP的存儲連接選項包括互聯網小型計算機系統接口(iSCSI)和NAS。iSCSI是一個支持服務器通過IPFC且成本iSCSI服務必須與其他網絡應用一起爭用CPU以您需要確保服務器的處理能力和性能適用于特定應用。iSCSI目前已成為大多iSCSI提供對原始磁盤資源的區塊FC（NI也能將iSCSI高性能。NAS是一個廣義術語，指一組通用文件訪問協議，最常見的即是使用通用互聯網文件系統(CIFS或網絡文件系統(NFS)CIFSNFS則是一個源自UNIXNAS協議都提供對于共享存儲資源的文件級訪問。基于CiscoNexus5500UP足貴企業數據中心的FCiSCSI和NAS要求。計算資源于不同接口和方法的多種管理工具集來實現。用性能的提高和成本的降低是通過如下幾個方面實現的：了供電和制冷要求。簡化服務器硬件的管理及其與網絡和存儲設備間的交互，這是有效利用這一投資的另一個重要手段。通過將管理程序與能以統一模板方法部署服務器的計算系統相結合，IT部門能夠將部署新應用所需的時間，從數月或數天縮短到不到一天。帶來的易用性CiscoUCS提CiscoUCS將所有這些組件視作一個一面向思科IB智能業務平臺統一計算參考架構的主要計算平臺包括CiscoUCSB系列刀片服務器和CiscoUCSC系列機架安裝式服務器。CiscoUCSManagerIB

科IBA數據中心網絡基礎共同部署時，該環境能夠靈活地支持CiscoUCSB系列刀片服務器、CiscoUCSC系列機架安裝式服務器，以及通過千兆以太網、萬兆以太網和存儲域網相連的第三方服務器的同步使用。思科UCS的靈活性使其能夠支持單一操作系統，如WindowsServer或多個基于管理程序的系統之一。CiscoUCS刀片機箱系統組件CiscoUCSCiscoUCSFabricInterconnects（互聯陣列UCS6100和6200系列的FabricInterconnect系統中的其它組件提供網絡連接與管理功能。思科UCS6200fabricinterconnectunifiedports（使端口可以運行以太網或F支持20個CiscoUCS刀片服務器機箱實現模塊化擴展。CiscoUCSFabricExtenders（陣列擴展基礎Nexus5500系列的CiscoNexus2000FEX類UCS00和2200系列FabricExtende（陣列擴展I/O陣列從UCS互聯陣列擴展到每個機箱，提供以太網、FCoE和管理功能。思科UCS2200I/O模塊為思科UCS5100刀片服務器提供了更高的容量和擴展性。CiscoUCS5100系列刀片服務器機箱——該機箱能夠部署多達八個半高個互聯陣列的設計，以提高可靠性。CiscoUCSB系列刀片服務器——允許客戶根據他們最重要的應用的具體處理器和內存架構。CiscoUCSB系列網絡適配器——允許交換陣列通過各種夾層適配器卡，為服務器提供多種接口。融合網絡適配器和FCoEFC接口。虛擬接口卡——思科虛擬接口卡(VIC)呈現更多網絡接口，來作為管理程序技術的補充。CiscoVIC能在虛擬網絡接口卡和FC虛擬主機總線適配器之間，支持多達256個虛擬接口。圖3CiscoUCSCiscoUCSManager生成的管理流量的傳輸。3-CiscoUCS刀片系統組件連接UCS陣列互聯陣列間鏈路集成端口I/O模塊端口UCS5100刀片服務器機箱2206Ethernet,CoE,和管理傳輸2206

和CiscoUCSBC器和磁盤選件。思科集成管理控制器(CiscoIMC)專為CiscoC系列服務器提供管理服CiscoIMCWeb的GUI或基于安全外殼(SSH)協議的CLICiscoIMC固件并監控服務器狀態。UCSC系列服務器可以通過CiscoUCS管理Cisco的Nexus2232PPfabricextende（陣列擴展連接到Fabricinterconnec（互聯陣列4所示。這種類型的部署使單一虛擬管理平臺可以管理數據中心中所有思科UCS服務器。4-UCSC系列服務器連接到思科UCSfabricinterconnec（互聯陣列）陣列互聯UCSB機箱UCSFabric-A陣列互聯UCSB機箱CiscoUCSManagerCiscoUCSManagerUCS系統中的所有組件CiscoUCSManager完成簡單任務Web瀏覽器打開基于Java的圖形用戶界面(GUI)面(CLI)和一個XMLAPI。思科UCS服務器平臺提供了獨特的優勢，可有效補充管理程序技術的實施。采用CiscoUCSManager的CiscoUCSB系列刀片服務器允許將服務器實例的特性輕松移植到不同的物理硬件，這類似于將虛擬機移植到不同的主機。Cisco

CiscoNexusFEX-A

CiscoUCSC

CiscoNexusFEX-BUCSManager能夠直接將網絡接口集成到管理程序系統中，以向虛擬機動態分配網絡接口。CiscoUCSC系列機架式服務器CiscoUCSC系列服務器將思科統一計算的創新技術和優勢擴展到了機架安裝CiscoUCSCUCS的組件運

FEX到FabricUplinks10GbE數據流量22071GbE管理流量2207思科UCS系統網絡連接CiscoUCSB系列刀片服務器和C系列機架安裝式服務器都能無縫地集成到思科IBA企業數據中心架構中。數據中心核心層CiscoNexus交換陣列提供萬兆FC和FCoE鏈路來連接CiscoUCSC如圖5所描述的是一個從CiscoUCSC系列服務器到單歸屬FEX的雙歸屬連CiscoNexus2232FEX模塊或直接使用CiscoNexus5500系FCoE連接。5-CiscoUCSC系列FEX連接

6-UCSfabricinterconnec（互聯陣列到數據中心核心層的連接CiscoUCS5100刀片服務器機箱CiscoUCSC系列服務器 UCS陣列互聯Cisco陣列擴展

vPC鏈路到核心2208Nexus5500數據中心核心2208Nexus5500UP數據中心核心205810GigabitEthernet和FCoE2058GigabitEthernet或10GigabitEthernetCiscoUCSFabricInterconnect為CiscoUCS刀片服務器系統提供了連接性。互聯陣列雙歸屬到數據中心核心層，以提供永續連接。雙歸屬鏈路使用思科vPC，提供透明的二層多機箱EtherChannel，以便快速故障切換，且不會形成生成樹環路。為支持CiscoUCS服務器密度和流量的增長，也可增加到核心層的鏈路數目。圖16顯示了互聯陣列與CiscoNexus5500系列交換機對之間的連接。

Ethernet,FCoE,和管理傳輸TransportEthernet傳輸PAGE16數據中心服務PAGE16數據中心服務數據中心服務數據中心服務位于基礎層之上，用于提供永續、靈活的連接選項。7-IBA數據中心金字塔的服務層

圖18-用于保護數據資源的內部防火墻緊縮的緊縮的LAN核心CiscoNexus3層數據中心核心CiscoASA5585-X防火墻帶IPSSSPInternetLAN/WAN數據中心資源用戶服務數據中心服務數據中心基礎網絡安全

2210語音,Email,CRM,2210安全,虛擬化,應用永續性路由交換存儲計算

數據中心安全性設計能夠根據服務器所在的保護VLAN慮到以下潛在威脅因素：互聯網遠程接入和遠程工作人員VPN主機遠程辦公室/分支機構網絡業務合作伙伴連接園區網絡無保護數據中心網絡其它受保護數據中心網絡（ASA5585-X22092209尸網絡的破壞。

IPSSSCiscoASA防火墻使用兩條萬兆以太網鏈路雙歸屬到數據中心核心層CiscoNexus5500UP每個CiscoASA上的鏈路對配置為一條EtherChannel速透明的故障恢復。CiscoNexus5500UP數據中心核心層交換機上的CiscoNX-OS的vPCEtherChannel跨越兩個數據中心核心多機箱EtherChannelEtherChannel鏈路配置為VLAN個安全VLAN19所示。圖19-采用受保護VLAN的數據中心防火墻CiscoASA5585-X帶IPS主用主用備用防火墻保護的VLAN數據中心核心開放的VLAN防火墻和IPSInternetLAN/WAN2211非安全的VLAN安全的VLAN2211這對CiscoASA維護或硬件故障造成的停運對數據中心訪問的影響降至最低。防火墻和思科IPSCiscoASAIPS思科IBA服務器機房的安全設計采用了和數據中心相同的高可用性主備防火墻的CiscoASA5500-X系列防火墻和CiscoIPSEtherChannel連接到CiscoCatalyst3750-X以太網堆疊交換機。思科ASA5500-X成本的同時提供具有相同和高性能的CiscoASA5585-X系列一樣的操作功能在數據中心使用。在思科IBA數據中心和機房設計中，CiscoASA配置為路由模式，支持在受保護子網與網絡其余部分之間執行安全網絡。另一種將防火墻編程為透明模式的方法確實在設計上易于使用，但主機可能會無意中與錯誤VLAN連接，在該VLAN上它們仍能直接與網絡其余部分通信，導致出現意外的安全狀況。數據中心的思科IPS能夠監控和遏制得到CiscoASA安全策略許可的流量中

所包含的潛在惡意行為。思科IPS傳感器可部署為監控和報告模式，即入侵檢測（ID（IP同一平臺上既能以IDSIPS方面提供了最高靈活性。應用永續性因為應用性能和可用性直接影響著員工的工作效率和客戶滿意度，IT部門必須考慮如何提高應用可用性。如下因素都會影響應用性能：他人不受影響。數據包加密或壓縮等連接處理服務可能會搶奪應用需要的服務器CPU周期。的需求。圖20-應用服務器群性能特征x數據中心x數據中心2212ACE超越了傳統，提供一系列應用加速和服務器卸載優勢，包括TCP卸2212思科ACE（從服務器到客戶端瀏覽器應用ACE使IT部門能夠更有力地控制應用和服務器基礎設思科ACECiscoACE可以從500Mbps至4Gbps1Gbps思科ACE升級到4Gbps。使用相同的設備CiscoACE0的可擴展的許可在數據中思科ACE提供了四大優勢：可擴展性——思科ACE通過在稱為服務器群的多個服務器間分發客戶端請Web高可用性—CiscoACE使用主動和被動技術來監控服務器的健康狀況。思科ACE故障和快速重新路由到可用的服務器的連接。思科ACE支持各種健康檢查的Web服務器，應用加速——思科ACEHTTP應用的延遲和壓縮數據傳輸量。服務器減壓——思科ACE從服務器上卸載了TCPSSL90%。ACEACEACE將取而代之。根據會話狀態IBAACE連接到一個不同的數據中心核心層交換ACE仍能繼續所示。

圖21-客戶端服務器流量流經冗余思科ACEACE應用控制引擎備用備用主用應用服務器群數據中心2213通過使用主動和被動監控技術來監控服務器健康狀態，思科ACE提供了企業所需的高可用性環境，支持不間斷的業務運營。2213虛擬交換IT部VMVMwareVM器CiscoNexus000VCiscoNX-OS操作系統與CiscoNexus5500系列交換平臺使用的操作系統相同，后者構成了IBA企業數據中心架構的主用以太CiscoNexus1000V支持基于策略的VMCiscoNexus000V支持VMware的管理程序軟vSphere服務器虛擬化環境的一個集成組件。CiscoNexus000V虛擬交換機向VMwareESX和ESXi主機以及相關VM提塊(VSM)和虛擬以太網模塊(VEM功能，后者位于每個主機的管理程序中。VSM和多個VEM共同構成了一個分布式邏輯交換機，類似于一個基于物理機箱、配備冗余管理引擎和多個物理線卡的交換機。此方法與CiscoNexus5500/2000系列，以及CiscoUCS互聯陣列和I/O模塊采用的常用分布式架構方法相似。圖22提供了思科Nexus1000V架構的邏輯視圖。22-CiscoNexus000V邏輯視圖

可管理性——CiscoNexus000V系列能夠通過思科CLI協議