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1、,目录,云计算数据中心架构与解决方案,传统数据中心的挑战及应对云计算数据中心虚拟化技术云计算数据中心架构,云计算数据中心解决方案,王信昌,ver20190302v0.1,目录云计算数据中心架构与解决方案传统数据中心的挑战及,目录,云计算数据中心架构与解决方案,1数据中心的挑战及应对,数据中心的几个无法改变的事实,数据中心总体设计所需要考虑的问题如何应对数据中心的挑战云计算数据中心演变,云计算数据中心架构模型,云计算数据中心资源池化数据中心部署和管理,目录云计算数据中心架构与解决方案 1数据中,4,目前现状,根据应用需要购买组件，应用/组件的关系通常,是紧耦合和固定的,每次部署一个新应用，要购买
2、新的服务器、新,的存储和新的交换机 各自孤立的IT基础设施无限膨胀资源利用率低 应用不可避免的增加、扩展、逐步引退,这时数据中心基础架构很容易变得杂乱无章 运维风险越来越高 为新增应用供应资源的时间通常很长 业务响应不及时,2009 Cisco Systems,Inc.All rights reserved.,Cisco Confidential,4目前现状 根据应用需要购买组件，应用/组件的关系通常是紧,5,云计算数据中心架构模型,业务Portal,应用程序界面,业务调度/中间件 平台（虚拟）资源管理,虚拟主机单元服务器,虚拟交换单元网络资源基础设施,虚拟存储单元存储,2009 Cisco
3、Systems,Inc.All rights reserved.,Cisco Confidential,5云计算数据中心架构模型业务Portal应用程序界面业务调度,Automation,Manual,交换,8,云计算数据中心资源池化Infrastructure as a Service.,Build Point SolutionsBusiness Need,Build Infrastructure OfferingBusiness Need,ApplicationsApplications,Servers,Virtualization-Aware Network,存储NetworkEther
4、net,FC,Ip,Storage,Project-,计算,Silo,Silo,Silo,basedVerticalsolutions,Virtualized Shared Resource Pool,IT ServiceHolistic Solution,2009 Cisco Systems,Inc.All rights reserved.,Cisco Confidential,AutomationManual交换8云计算数据中心资源,目录,云计算数据中心架构与解决方案,1数据中心的挑战及应对,2云计算数据中心虚拟化技术,云计算数据中心技术架构统一交换架构：网络IO整合服务器虚拟化,云计算数
5、据中心网络虚拟化技术无状态计算,目录云计算数据中心架构与解决方案 1数据中心的,从“资源池”中根据业务需求自动的调度资源,发展趋势:虚拟化/云计算,应用1,应用2,应用3,Stand-ByCloud,Virtualization,Virtual Server,Virtual Server,Virtual Server,Virtual Server,下一代数据中心发展重点：,根据需要分配资源和弹性扩展能力随需而动的业务灵活性最佳的资源优化使用,虚拟化智能业务调度机制和统一网络平台Business Functions,虚拟化服务 和智能网络平台,Applications,Server Proces
6、sing,I/O,Storage,统一网络架构,Network,全局一致的服务满足业务的可持续发展能力可预测和有保证的业务服务自动化的业务部署高效节能、绿色环保资 源 池,从“资源池”中根据业务需求自动的调度资源,虚拟化平台,CiscoUCS统一计算平台,计算平台,融合,网络平台,Nexus数据中心交换机,下一代服务器让资源流动起来,数据中心专用设备,虚拟化Cisco计算融合网络Nexus下一代服务器数据中心,新技术的采用是企业智能数据中心实现的基础国际标准,Wire speed 10GE L2Access Switch,Data CenterEthernet(DCB),FCoE,Virtua
7、lizationNetworking,LAN,LAN,LAN,SAN A,SAN B,MACA,MACB,Active-Active,Nexus,AccessLayer,N5000,Nexus,高性能、低延迟,价格上有竞争力的万兆以太网连接,支持无损以太网和超大规模数据中心无环路,整合网络资源减少设 增强安全性，适应备数量节省电力消耗 性，提高网络设备利用率,不丢包Eco System Partners,新技术的采用是企业智能数据中心实现的基础Wire speed,以太网标准二十年来的最大创新,Data Center Bridge（DCB）是对传统以太网体系结构的扩展，专门设计用于数据中心联网
8、和管理,Fibre Channel over Ethernet(FCoE),Priority-based Flow Control(PFC)IEEE 802.1QbbCoS Based BW Management-IEEE 802.1Qaz,Congestion Notification(BCN/QCN)-IEEE 802.1QauData Center Bridging Capability Exchange Protocol DCBXL2 Multi-path for Unicast&Multicast/FabricPath,以太网标准二十年来的最大创新Data Center Brid,D
9、CB面向数据中心以太网是：,Lossless EthernetIEEE 802.1Qbb,不丢包的以太网 基于优先级流控机制的以太网,Transmit QueuesOneTwo,Ethernet Link,Receive BuffersOneTwo,低延迟的以太网 支持IEEE DCB标准的以太网,ThreeFourFiveSix,STOP,PAUSE,ThreeFourFiveSix,EightVirtualLanes,支持L2二层多路径的以太网 统一交换的以太网 低成本和低功耗的以太网,SevenEightOffered Traffic3G/s 3G/s 2G/s,SevenEight10
10、 GE Link Realized Traffic Utilization3G/s HPC Traffic 2G/s3G/s,3G/s,3G/s,3G/s,3G/s,Storage Traffic3G/s,3G/s,Data Center BridgingCapability eXchange Protocol,Nexus,3G/st1,4G/st2,6G/st3,3G/st1,LAN Traffic4G/st2,5G/st3,CoS Based BWIEEE 802.1Qaz,DCB面向数据中心以太网是：Lossless Etherne,FC over Ethernet(FCoE),FCoE
11、 在以太网架构上映射FC帧 使得 FC 运行在一个无损的数据中心以太网络上EthernetFibre,益处 一次连接服务器:光纤存储和以太网共享同一个端口 更少的线缆和适配器 软件配置 I/O 与现有SAN环境可以互操作 No Gatewaystateless,Channel FCoE标准:FCoE Standard Specification in ANSIINCITS FC T11.3 Frame Format agreement Aug.2019 Standard:June.2009 24 companies behind the standard,FC over Ethernet(FC
12、oE)FCoE,为下一代数据中心打造的统一交换以太网架构管理和控制,SAN网络,数据网LAN,统一交换,PrimaryNetwork,Unified Fabric,Unified,FabricSecondaryNetworkHPC高性能计算统一交换网络架构实现网络和资源的整合,为下一代数据中心打造的统一交换以太网架构SAN网络数据网LA,Access,Layer,Unified Fabric统一交换平台Data Center BridgingDCB/FCoE网络,Nexus 7000,SAN B,绿色数据中心易于管理维护升级最大程度的资源整合，为虚拟化、自动化打下基础,10GEDCB/FCoE
13、,Nexus 7000/5500.HPC、LAN、SAN合一,Ethernet10GE40GE100GEDCB/FCoECopper,AccessLayerUnified Fabric统,统一交换架构：网络IO整合,Today,I/O Consolidation with FCoE,LAN,SAN A,SAN B,LAN,SAN A,SAN B,Ethernet,Ethernet,FC,FC,FC,Ethernet,EnhancedEthernetand FCoE,FC,统一交换架构：网络IO整合TodayI/O Consolid,服务器虚拟化什么是服务器虚拟化?就是将物理服务器、操作系统、及
14、其应用程序“打包”为一个或多个文件-可移动的虚拟机,物理服务器,虚拟机,服务器虚拟化物理服务器虚拟机,服务器虚拟化效果,虚拟化前:每台主机一个操作系统 软件硬件紧密地结合 在同一主机上运行多个应用程序通常会遭遇沖突 系统的资源利用率低 硬件成本高昂而且不够灵活,虚拟化后:打破了操作系统和硬件的互相依赖 通过封装到到虚拟机的技术,管理操作系统和应用程序为单一的个体 强大的安全和故障隔离 虚拟机是独立于硬件的,它们能在任何硬件上运行,服务器虚拟化效果虚拟化前:虚拟化后:,云计算数据中心网络虚拟化技术,统一交换架构Unified FabricFEXFabric Extenders,虚拟多机技术Vir
15、tual Device ContextOTVOverlay Transport Virtualization,VPC 技术virtual Port-ChannelNexus 1000V,云计算数据中心网络虚拟化技术统一交换架构虚拟多机技术,关键技术进展,VN-Link服务器虚拟化 Virtualization awareaccess layer Compatible withswitching platforms Combine VM and physicalnetwork operations Standards-based:IEEE802.1Qbh and 802.1Qbg,Unified
16、 Fabric统一交换 Enterprise-class top-of-rackswitch Designed for serverconnectivity Lossless Low latency I/O Consolidation aroundEthernet Standards-based:IEEEDCB and FCoE,Unified Computing统一计算 Platform for statelesscomputing andvirtualization Multi-rack architecture Form factor independent Enterprise-cla
17、ss x86 Standards-based,关键技术进展VN-LinkUnified FabricU,目录,云计算数据中心架构与解决方案,1数据中心的挑战及应对,2云计算数据中心虚拟化技术 3云计算数据中心架构,云计算数据中心架构 基础架构扩展性设计,目录云计算数据中心架构与解决方案 1数据中心的挑战及应对,N5000,Nexus,Server 1000V VNexus 1000V,云计算数据中心架构,DC核心层,End-2-end Nexus migration,Cat 6500DC汇聚&服务层,Nexus 7000,Enable Data Center Ethernet andFCoEV
18、M-Aware NetworkingHigh Availability for mission criticalapplications,DC接入层,Cat 65/45,Cat 6500Service Chassis,High Performance and Scalability Unified Computing SystemInsertion,New architecture to unite network,Catalyst,3rd Party,computing,storage access andvirtualization,Server,V,V,V,V,V,V,V,V,Nexus
19、V V V V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,V,Lower CapEx/OpExSimplified Management,UCS B-Series10 Gigabit Ethernet,DCSAN/存储,MDS 9500,1 Gigabit Ethernet4Gb Fibre Channel,10 Gigabit FCoE/DCEEMC/NetAppDisk Array/Tape,N5000NexusServer 1000V V,目录,云计算数据中心架构与解决方案,1数据中心的挑战及应对,2云计算数据中心虚拟化技术3云计算数据中心架构,4云计算数据中心解决方案
20、,FlexPod 灵活的架构,云计算数据中心-基础架构即服务（IaaS）数据中心云基础架构的演进路线,目录云计算数据中心架构与解决方案1数据中心的挑战及应,构建动态数据中心,Cisco,NetApp,VMware,实现统一、虚拟基础架构的共同愿景新的已验证的安全多租户新的合作服务和支持相互开放式合作伙伴生态系统31,构建动态数据中心CiscoNetAppVMware实现统一、,FlexPod 灵活的架构,传统数据中心架构,FlexPod 灵活的架构,HR Apps,BU Apps,Core Apps,VMware,VMware,VMware,HR,BU,APP,HR,BU,APP,FlexPo
21、d 灵活的架构传统数据中心架构FlexPod 灵,33,FlexPod 灵活的架构,灵活、经验证的数据中心解决方案VMwarevSphere 和vCenterCiscoUCS B 系列和UCS ManagerCisco Nexus 系列交换机：Cisco Nexus1000VNetApp FAS10 GE 和FCoE,应用程序 VMware Virtual Desktop Infrastructure Microsoft Exchange Microsoft SharePoint Microsoft SQL Server 另加为多个应用程序预留的额外资源 在一个 FlexPod 中灵活支持多类
22、型的计算和存储*经验证的效果 从现有技术中获得更多效益，将数据中心资本支出减少多达 60%显著减少电耗、散热和占用空间需求，并将能源成本减少多达 80%拥有和运行成本减少 54%数据存储效率提高 50%,对于虚拟工作负载，应用程序吞吐量提高 30%*UCS 硬件上 VM 和虚拟桌面的数量增加一倍以上单架机柜中完整数据中心NetApp Confidential and Proprietary-DoNot Distribute,33FlexPod 灵活的架构灵活、经验证的数据中心解决方案,FlexPod for VMware单机架解决方案,FlexPod for VMware单机架解决方案,35,
23、传统数据中心基础架构的部署模式以业务划分，分离式，独立建设维护,2009 Cisco Systems,Inc.All rights reserved.,Cisco Confidential Internal or NDA use only,35传统数据中心基础架构的部署模式 2009 Cisco,36,新型数据中心基础架构的部署模式资源共享，虚拟化隔离，多业务、多租户共平台,2009 Cisco Systems,Inc.All rights reserved.,Cisco Confidential Internal or NDA use only,36新型数据中心基础架构的部署模式 2009
24、Cisco,37,数据中心基础架构高可用性资源共享，虚拟化隔离，多业务、多租户共平台,2009 Cisco Systems,Inc.All rights reserved.,Cisco Confidential Internal or NDA use only,37数据中心基础架构高可用性 2009 Cisco Sys,38,数据中心基础架构高可用性资源共享，虚拟化隔离，多业务、多租户共平台,2009 Cisco Systems,Inc.All rights reserved.,Cisco Confidential Internal or NDA use only,38数据中心基础架构高可用性 2009 Cisco Sys,数据中心云基础架构的演进路线,整合,虚拟化,自动化,提高效用,市场扩展,互联云内部云统一计算系统统一交换网络数据中心整合,统一规划，统一管理 灵活部署，利用率高,按需扩展，架构稳定 安全可靠，业务创新,数据中心云基础架构的演进路线整合虚拟化自动化提高效用市场扩展,数据中心基础设施课件,数据中心基础设施课件,数据中心基础设施课件,数据中心基础设施课件,数据中心基础设施课件,数据中心基础设施课件,
