新一代数据中心架构
-思科统一计算系统
王纪奎
思科数据中心大中华区首席技术官
中国电子协会云计算专家委员会委员
全球存储工业协会中国教育委员会主席
010-85077199
jikwang@cisco.com
微博：王纪奎JackyWang weibo.com/wangjikui
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11
议程
 新一代基于云计算的整体数据中心架构
 思科统一计算系统
• 思科统一计算系统的设计理念
• 思科统一计算系统的创新架构及新产品
•
•
•
•
•
统一计算平台
集中管理平台
无状态计算
对主机虚拟化的增强
扩展内存技术
 业务应用实用性与成功案例分享
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2
Data Center Solution Framework
下一代数据中心3.0架构框架
+ 云计算
整合 + 虚拟化 + 自动化
Visibility
Data Center
Management &
Business Process
Provisioning
Data Center
Applications & OS
Application/OS Integration
to a Virtualized
Infrastructure
Operations Readiness
Process & Teams Changes
Troubleshooting
Unified DC Operations
Adaptability
Unified Information Management
Policy & Compliance
Security
Event Management
Authentication, Authorization, Accounting
Virtualized Storage
Virtualized Servers
DDoD Protection
Data Integrity
Disk
Tape
Forensics
Virtualized Network & Network Services
Resilient
IP
Data Center
Infrastructure
VPNs
Security
Application Delivery
Integrated
Business
Applications
SAN
NAS
IBM
10GE
WAFS
Data Center
Facilities
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Building
Cooling
Power
Cabling
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3
云计算在下一代数据中心（NGDC）规划带来的典型收益
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4
Infrastructure as a Service – TCO improvements
Compute TCO ($/Qtr/OS instance)
Real-World Benefits
$4,000
$3,500
TCO for Physical
$3,000
Average TCO
$2,500
$2,000
$1,500
$1,000
TCO for
Virtual
$500
$0
Legacy, all physical
Legacy, medium
virtualization (54%)
虚拟化资源池
Delivery time
(incl. process)
6-8 weeks
2-3 weeks
(on-demand)
(manual)
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Current state
UCS/Cloud, medium
virtualization (65%)
统一计算和自动化管理
15 mins VM
2-9 days E2E
UCS/Cloud, high
virtualization (80%)
高度虚拟化与自服务
15 minutes
15 minutes
(self-service)
(self-service)
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5
基于云计算的数据中心能力架构
云计算
数据中心
业务需求
数据中心
能力需求
视频会议
满足3G的综合应用服务
满足物联网相关新业务能力
需求
网管/CRM/ERP/HR
行业应用
3G 应用
全
软件作为服务
综 (SaaS)
面
合
的
的
开发，测试，孵化平台需求
DB，中间件扩展错峰需求规 中间件
Web支
2.0 应用运行环境
综合孵化的推广和跟进 划
撑
建
云计算
服
数据库
开发工具
设
务
软件平台作为服务
(PaaS)
能
能
力
力
快速业务拓展需求
灵活的业务支撑需求
扩展更宽的网络通道
增强的业务连续需求
满足容灾备份需求
创新业务互动需求
新物联网支撑需求
无线互联城市需求
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服务器
及时的业务创新能力
快速的内容创新能力
关键价值链整合能力
网络
数据中心
Fabric
共享的虚拟化的, 动态部属
基础设施作为服务(IaaS)
高
效
的
综
合
管
控
能
力
Java
运行环境
存储
灵活的应用部署能力
方便的业务扩展能力
灵活的内容整合能力
强壮的网络扩展能力
灵活的接入交换能力
按需分配的计算能力
灵活扩展的存储能力
健壮的统一安全服务
全面的业务连续保障
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6
云计算数据中心的实现——计算IT战略趋势理解
外部接口
供应商B
供应商C
供应商D
同一
手机
彩信
视频
SaaS
Cloud Computing
对外的IDC云服务平台
首歌
证券
超市
会议
供应商A
资源
管理
供应商E
业务1
业务2
业务3
PaaS
Cloud 信息、流程和人员
Computing 业务5
虚拟化：SOA
虚拟化：SOA用平台虚拟化，
中间件
中间件
中间件
中间件
中间件
统一认证、门户、采集、内容管理
数据库
提供测评云服务
对内的企业云平台
数据库
虚拟化：数据库统一部署
数据库
数据库
数据库
提供创新云服务
虚拟化基础架构
虚拟化：统一管理
自动扩展 系统管理
IaaS
Cloud系统管理
Computing
系统管理
系统管理
服务器
服务器
存储备份
存储备份提供业务
存储备份
客户维护
服务器
服务器
虚拟化：服务器整合
虚拟化 服务器
供应商G
Blade
业务4
系统管理
网络安全
1000
0
供应商F
中间件
Blade
数据库
Blade
系统管理
Blade
服务器
Blade
存储备份
虚拟化：存储整合
统一备份存储备份
孵化云服务
网络安全
网络安全
网络安全
网络安全
虚拟化：网络融合 统一安全
存储备份
网络安全
网络安全
客户维护
客户维护
电信维护
客户维护
客户维护
客户维护
Blade
企业统一的规划、建设、服务和支撑团队建设与流程建设
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7
新一代数据中心云计算规划建设运营管理的关注点
IT技术架构
► 应用架构
• 应用规划
• 应用部署
• 应用测试
• 应用实现
► 网络承载
• 网络设计
• 网络应用
• 网络实现
► 服务器
• 主机部署
• 系统优化
• 虚拟化
► 中间件
• WAS/Portal
• 中间件部署
• 中间件优化
► 数据库
• 数据库设计
• 数据库部署
• 数据库优化
► 存储
• 存储部署规划
• 信息生命周期管理
• 存储虚拟化
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 IT管控架构
►
►
►
►
►
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
业务连续性（高可用性）
人员
技术
流程
安全性
安全规划
安全部署
安全管理
可管理性（ITIL）
人员管理
流程管理
技术管理
设备管理
业务管理
资源管理
 企业架构
►
业务战略
►
I T 战略
►
业务架构
►
应用架构
►
I T 架构
►
流程架构
►
架构准则
►
组织架构
►
运维架构
可扩展性
业务扩展性
架构扩展性
平台扩展性
高性能
• 端到端的性能优化探讨
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8
前端虚拟化
VLAN
VDC
VRF
VSS
VPNs
前端
虚拟网络服务
Virtual
Virtual
Virtual
Firewall
Firewall
Firewall
Context
Context
Context
11 1
Virtual
SLB
Context
29
Virtual
Virtual
Virtual
SSL
SSL
SSL
Context
Context
Context
33 175
虚拟机
虚拟 SANs/统一IO
后端
VSANs
Presentation_ID
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vHBA
CNA
FCoE
虚拟存储
9
网络架构——支撑云计算的关键
—强壮的网络扩展能力，灵活的接入交换能力，端到端的虚拟化能力
Si
Si
Si
Si
…
Si
Si
Si
Si
骨干网
AR2
AR1
数据中心之间虚
拟化OTV
IP承载网
AR1
AR2
ChinaNet
Si
Si
CE路由器
防火墙
ACE
业务支撑系统
管理信息系统
网管支撑系统
IDS/iPS
WAAS
MARS
VPN
SCE
数据中心交换核心
接入资源池
光纤交
换机
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
计算资源池
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V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
V V V V
存储资源池
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10
灵活扩展的存储能力是云计算实现的又一关键点
Web and
Application
On-Line
Transactions
Video
Proliferation
User Generated
Data
Data Archiving
Collaborative
Applications
Trend
Traditional storage (tiered)
自动化管理
Transform
基础架构即服务
Infrastructure/Storage as a Service (IaaS)
•
•
•
•
Automated Provisioning
Elasticity through Virtualization
Self-service
Chargeback Enablement
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云存储
价格敏感型存储
•
•
•
•
Stateless connectivity (RESTful HTTP)
Significant enhanced scalability (multi-PB)
Policy-based Information Lifecycle Management
Multi-access, multi-tenant
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11
——按需分配的计算能力是云计算的重中之重
 通过主机虚拟化技术实现三层应用架构，实现安全性、可伸缩的解决方案
 通过服务器虚拟化技术为不同的应用提供了良好的性能及扩展性



第一层：Web服务器，通过Cluster和负载均衡技术实现系统的性能和扩展性
第二层：应用服务器，通过分区技术和Cluster技术实现系统的高可用性和扩展性
第三层：数据服务器，通过分区技术实现系统的高性能和扩展性
主机虚拟化
标
准
化
服
务
器
趋
势
终端客户端
Solaris Containers/Zones
应用级
虚拟化
Web 服务器
产品
Solaris 10
X86
Windows
Thinstall Virtual OS
LPAR
X86
IBM RISC
Linux/Windows
IBM/Linux
VPAR
HP
RISC/Itanium
HPUX/Linux/Windows
ESX
X86
Linux/Windows/Solaris x86
Xen
X86
Linux/Windows/Solaris x86
X86
Linux/Windows/Solaris x86
Logical Domains
Sun T1/T2/Rock
Solaris/Linux
Windows Server Virtualization
X86
Windows, Linux, etc
KVM(Linux)
X86
Mainframe
Linux
Dynamic System Domains
Sun RISC
Solaris
NPAR
HP
RISC/Itanium
HPUX/Linux/Windows
①前端层 – Web访问层
XVM
②中间层
– 应用服务
应用服务器
③后端
– 数据库
z/VM
数据库服务器
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硬件
虚拟化
操作系统
Sun RISC/X86
Windows
Virtualization
终端层
– Server
使用层
操作系统级
虚拟化
平台支持
简单
灵活
安全
可伸缩
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12
高性能并行数据库中间件Web处理能力——数据库中间件和Web架构
构建于采用Real Application
Clusters 技术的Oracle
Database 10g Release 2 认证环
境之上的配置说明图
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13
中小应用的虚拟化平台整合
The IT Infrastructure Is Transforming
Today: Server Silos
HR
Server
Network
R&D
Mfg Depart
HR
Sales
ment
Depart
ment
Mfg
Test
ing
R&D
研发
Tomorrow: IT Platform
管理
Storage
…
测试
SW
Inefficient use of resources
Fixed cost – expensive
Inflexible – difficult to change
and manage
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研发
管理
Server
Network
Web
测试
With UCS
1. 快速资源调整
2. 虚拟化环境下的
安全隔离
3. 简化运维
Storage
Software
Middleware
Database
Best use of resources
Flexible cost - pay per use
Agile – response to
changes quickly
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14
VDI部署架构
Win Desktops
Application
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
LAN
XenDesktop Infrastructure
vSphere
客户端
UCS Fabric Nexus 5000
Interconnect Access
Storage
MDS 9xxx
Cisco UCS
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15
服务器架构——服务器虚拟化的主要产品
虚拟化技术
硬件分区
操作系统级虚拟化
应用级虚拟化
产品
厂家
平台支持
操作系统
Dynamic System Domains
Sun
Solaris
NPAR
HP
LPAR
IBM
VPAR
HP
Sun RISC
HP
RISC/Itanium
IBM RISC
HP
RISC/Itanium
ESX
VMWare
X86
Linux/Windows/Solaris
x86
Xen
Xensourc
e
X86
Linux/Windows/Solaris
x86
XVM
Sun
X86
Linux/Windows/Solaris
x86
Logical Domains
Sun
Sun
T1/T2/Rock
Solaris/Linux
Windows Server
Virtualization
Microsoft
X86
Windows, Linux, etc
KVM(Linux)
Communi
ty
X86
Linux
z/VM
IBM
Mainframe
Solaris Containers/Zones
Windows Server
Virtualization
Thinstall Virtual OS
Sun
Sun RISC/X86
Solaris 10
Microsoft
X86
Windows
VMWare
X86
Linux/Windows
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HPUX/Linux/Windows
IBM/Linux
HPUX/Linux/Windows
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16
议程
 新一代基于云计算的整体数据中心架构
 思科统一计算系统
• 思科统一计算系统的设计理念
• 思科统一计算系统的创新架构及新产品
•
•
•
•
•
统一计算平台
集中管理平台
无状态计算
对主机虚拟化的增强
扩展内存技术
 业务应用实用性与成功案例分享
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17
UCS设计理念
-模块化设计
频繁的变动
即时信息处理
高性能
全局可用性
服从业务需要
不断增长的业务需求
云建设模式
数据中心的压力
在不断增长
虚拟化技术
运维的局限性
能源与冷却
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利用率
部署
安全
业务连续性
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18
UCS设计理念
- 降低管理成本
60
虚拟化会增大这部分成本
花费(US$B)
60
55
$300
50
逻辑服务器数量
(millions)
45
$250
电源与冷却成本
$200
服务器管理成本
新服务器购置成本
40
35
30
增加
最快的
成本 ！
$150
$100
物理服务器数量
(millions)
25
20
15
10
$50
5
$0
0
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Source: IDC
数据中心的架构
运营与维护占IT预算的80%，而且还在继续增加
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19
UCS设计理念
- 虚拟化及资源解耦
主机虚拟化
服务器资源池
虚拟机
虚拟化层
硬件平台
业务
业务与IT实现同步，以充分适应变化
Business
信息技术
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供应
需求
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20
UCS 创新架构之五大特点
1. 统一计算平台
2. 集中管理平台
3. 无状态计算
4. 对主机虚拟化的增强
5. 扩展内存技术
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21
UCS解决方案
Mgmt Server
Mgmt Server
•内嵌式管理系统
Mgmt Server
•采用统一交换网络
•提升服务器虚拟化特性
•去除不必要的
–交换机,
–网卡,
–管理模块
•减少1/3-1/2的支撑设施完成相
同的工作
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22
数据中心范围内的统一阵列
思科统一阵列
传统部署方式
• 多点管理
– 光纤通道
– 以太网
– 刀片交换机
• 大量线缆
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•
阵列扩展器
•
单点管理
•
减少线缆
– 机柜之间的光缆
– 机柜内的铜缆
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23
优化数据中心
Service-Centric
Virtualization-Centric
Server-Centric
Mgmt
Network
Server
App
OS
LA
N
SAN
User
App
OS
Unified
Fabric Storage
Server
Complexity, Cost, Power
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Universally Capable Connectivity
Transparent Scaling
Resource Efficiency
Fine-grained Control
Provider Choice
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统一计算平台（Unified Computing）
将网络、服务器以及存储 集成为一个统一的虚拟化平台
虚拟化
平台
省下钱
创造更多价值
资源
$
$
$
管理
扩展
优化
降低运维费用
动态
部署
计算,存储
20%
场所成本
1.降低系统能耗
2.降低散热
3.更好利用空间
Initial Estimates Derived from TCO Calculators
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创造价值
统一
交换矩阵
平台
网络
平台
15%
平台成本
1.更少的部件
2.降低软、硬件成本
3.每节点更多的虚拟机
4.每节点更好的性能
35%
组织成本
1.更少的人员
2.快速部署
3.无缝的改进能力
4.更好协作
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25
UCS系统的物理组件
UCS 管理者
Embedded in Fabric Interconnect
UCS多机箱Fabric互联交换机
20 Port 10Gb FCoE
40 Port 10Gb FCoE
UCS机箱Fabric扩展器
Logically part of Fabric Interconnect
Inserts into Blade Enclosure
UCS 刀片服务器机箱
Flexible bay configurations
Logically part of Fabric Interconnect
UCS 刀片服务器
Different blade types
Mix blade types within enclosure
UCS 虚拟网络适配卡
Three adapter options
Mix adapters within blade
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26
UCS服务器 产品家族
刀片服务器
CPU及内存增
强型应用
关键业务/
高可靠应用
4路服务器
Intel Xeon7500系列
B440 M1
内存增强型
应用
通用计算
机架式服务器
C460 M1
内存扩展增强的
2路服务器
2路服务器
Notes: “Socket” = # of processors supported
Nehalem = 4 Cores/Processor
Westmere = 6 and 4 Cores/Processor
Nehalem
EX = 8 and 6 Cores/Processor
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UCS B250-M2
UCS C250 M2
UCS B230-M1
UCS C210 M2
UCS B200-M2
UCS C200 M2
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27
UCS B系列 刀片服务器
UCS B200 M2
通用计算
UCS B250 M2
内存增强型
高密度，性能均衡，
IO扩展灵活
内存密集型，虚拟化
、大数据的应用
UCS B230 M1
密集计算
UCS B440 M1
高性能
计算/内存密集型应
用、企业关键业务
计算/内存密集型服务
器，高可靠/关键应用
产品型号
尺寸
CPU可扩
展颗数
CPU类型
内存
硬盘
I/O
UCS B200 M2
Half
2
Intel Xeon
5600
12 DIMM
96 GB
2 SFF SAS
1 Mezz
UCS B250 M2
Full
2
Intel Xeon
5600
48 DIMM
384 GB
2 SFF SAS
2 Mezz
UCS B440 M1
Full
4
Intel Xeon
7500
32 DIMM
256GB
4 SFF
SAS/SATA
2 Mezz
UCS B230 M1
Half
2
Intel Xeon
6500/ 7500
32 DIMM
256GB
2 7MM
SSD
1 Mezz
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28
UCS C系列 机架式服务器
UCS C200 M2
高密度
高密度，性能均衡
IO配置灵活，高性价比
UCS C210 M2
通用计算
UCS C250 M2
内存增强型
通用计算服务器
大容量内置存储
高性能/内存增强型
虚拟化及大数据应用
产品型号
CPU
尺寸
UCS C460 M1
4*Intel Xeon
7500
4RU
UCS C250 M2
2*Intel Xeon
5600
2RU
UCS C210 M2
2*Intel Xeon
5600
2RU
UCS C200 M2
2*Intel Xeon
5600
1RU
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UCS C460 M1
高性能
计算与内存密集型应用
高可靠/关键业务
内存
硬盘
I/O
64 DIMM
512GB
48 DIMM
384 GB
12 DIMM
96 GB
12 DIMM
96GB
12 SFF
SAS/SATA
10 PCIe
8 SFF
SAS/SATA
5 PCIe
16 SFF
SAS/SATA
5 PCIe
4 x 3.5‖
SAS/SATA
2 PCIe
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29
UCS B230 M2，B440 M2，C260 M2 和 C460
M2 采用英特尔E7 新处理器
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30
新：Cisco UCS 服务器产品系列
主流型号
机架式
内存增强型
计算密集型、关键应用
E74800
New!
UCS C210 M2
UCS C200 M2
UCS C460 M2
UCS C260 M2
UCS C250 M2
E74800
刀片
E72800
UCS B440 M2
UCS B250 M2
UCS B200 M2
UCS B230 M2
2路 EP
2路 EX
4路 EX
Cisco UCS： 多种产品形态，一个统一计算系统
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31
UCS 五大特点
1. 统一计算平台
2. 集中管理平台
3. 无状态计算
4. 对主机虚拟化的增强
5. 扩展内存技术
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32
集中化的管理
• 单个设备管理域
–网卡, 刀片, 机箱, LAN & SAN连接
View 1
View 2
Custom Portal
GUI
Systems Management
Software
–内嵌管理器
–GUI & CLI
• 标准的APIs用于系统管理
–XML, SMASH-CLP, WSMAN, IPMI, SNMP
CLI
XML API
Standard APIs
–SDK for commercial & custom implementations
California Array Manager
• 设计成可用于多租户
–RBAC, organizations, pools & policies
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33
UCS Manager
- 集中管理，有效组织，单点控制
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34
资源组织结构
• Hierarchical model
•User-created
• Resource pools assigned to
groups within the hierarchy
• Groups control and manage
their own resources
• Role-based access
•Access limited to authorized groups
and resources
• Policies can be applied at a
group level of granularity within
the organization
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35
QoS Architecture
SAN
LAN
MGMT
SAN
 6个系统类
– 4 user configurable classes
G
S
G
Fabric
Switch
A
G
S
G
G
G
Fabric
Switch
G
– 1 reserved FCoE traffic class
A
G
G
G
 配置粒度
Compute Chassis
Fabric
Extender
I
R
x8
– 1 default Ethernet class
C
C
x8
I
Fabric
Extender
R
x8
x8
- QoS parameters can be configured at
a per system class level, or a per vNIC level.
 不丢包设计
M
B
Adapter
X X
x86 Computer
Compute Blade
(Half slot)
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P
B
Adapter
X X X X
x86 Computer
P
Adapter
Largest buffers are on switch and host
memory, so congestion pushed to edges
Priority Flow Control (PFC) used to
ensure packet drops are at vNIC or
Switch
Compute Blade
(Full slot)
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36
创新的完全可编程API
Develop With The Infrastructure, Not Just On The Infrastructure
• Integrate with traditional upstream management tools
• Enjoy a standards-based XML API for 1000’s of possibilities to
integrate – i.e. Mobile apps…
• Bi-Directional access to physical & logical internals
Self Serve portals
Management Tools
Auditing Tools
Direct
UCS CLI
UCS GUI
3rd Party
Customer
XML API
System Status
Physical Inventory
……
Policy Inventory
……
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37
UCS 五大特点
1. 统一计算平台
2. 集中管理平台
3. 无状态计算
4. 对主机虚拟化的增强
5. 扩展内存技术
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38
集成式“无状态”计算
没有应用特性和物理资源绑定
SAN
LAN
Not just identity
Seamless server mobility
Within interconnect domain
动态业务部署
Server Name: LS-A
UUID: 56 4d cd 3f 59 5b 61…
MAC : 08:00:69:02:01:FC
WWN: 5080020000075740
Boot Order: SAN, LAN
Complete infrastructure repurposing
Integrated with 3rd part tools
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Chassis-1/Blade-5
Chassis-9/Blade-2
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无状态计算面向服务的虚拟化技术，提升业务连续性
• 满足业务波动需求
• 快速应急/容灾切换
–缩短业务停机时间
–降低切换过程的风险
• 快速安全搬迁
• 设备生命周期管理
• 要求：
• Data on Shared Storage
• 优势： 和外部环境无缝结合，支持跨域迁移
ERP DEV
ERP QA
ERP DB + CI
SRM DEV
SRM QA
SRM DB+CI
CRM DEV
CRM QA
CRM DB + CI
Spare
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ERP DI
Spare
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40
迁移验证：Service Profiles
Customer benefits

Increased infrastructure availability for OS/app

Increased utilization due to HW repurposing
Feature details
• ―Pre-flight‖ check on the compatibility of a
Service Profile with a server
• Service Profile migrations more consistent
–SP remembers the HW it was associated to
–If new HW has meaningful differences  warning
• Differences do exist at OS layer
–Windows, Linux, Vmware behave differently
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Service Profile: CRM-App1
Network: Sales-VLAN
Network QoS: High
MAC: 08:00:69:02:01:FC-E
WWN: 5080020000075740-3
BIOS: Version 1.03
Boot Order: SAN, LAN
App
OS
Firmware
Network
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UCS 五大特点
1. 统一计算平台
2. 集中管理平台
3. 无状态计算
4. 对主机虚拟化的增强
5. 扩展内存技术
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VN-Link 提升虚拟颗粒度
VMotion
Problems:
• VMotion may move VMs across
physical ports—policy must follow
• Impossible to view or apply policy to
locally switched traffic
• Cannot correlate traffic on physical
links—from multiple VMs
VLAN
101
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VN-Link:
• Extends network to the VM
• Consistent services
• Coordinated, coherent
management
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43
Cisco虚拟适配卡
Palo
(Virtualized Adapter)
 Unified I/O adapter
Eth
FC
FC
Eth
0 1 2
127
– FC & Ethernet
 Up to 128 virtual adapters on a
single physical adapter
– Any combination of FC & ethernet
– Dynamic: can be changed using port
profiles
128 vNICs
VM
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VM
Distributed Virtual Switch
(Pass Through Mode)
 Integration with VMware ESX 4 (K/L)
– Embedded California distributed
virtual switch in pass-through mode
– Network visibility at the VM level
– vNICs exposed as switch ports on
DVS
– Reduced CPU cycles
VM
Palo
VM-level network visibility
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44
虚拟化环境下先进网络技术
-流控技术提升虚拟化环境稳定性
虚拟环境下有大量不同类型IO
•
Virtual Machine Traffic
–Moderate Utilization；High Criticality
•
vMotion
–Spikey Traffic；Want the bandwidth available but lower criticality
•
Management Traffic
–Low utilization；Relatively high importance
•
Virtual Machine Storage
–High Importance；High Utilization
•
Fault Tolerance
Class of
Service based
–Low latency, high bandwidth；Moderate bandwidth
(recommends
10Gb)
Priority Flow Control
Transmit Queues Ethernet Link
One
Two
Three
Four
Five
PAUSE
Six STOP
Seven
Eight
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Bandwidth Management
Receive Buffers
One
Two
Three
Four
Five
Six
Seven
Eight
• Enables lossless Fabrics
for each class of service
• PAUSE sent per virtual lane
when buffers limit exceeded
Eight
Virtual
Lanes
Offered Traffic
3G/s
3G/s 2G/s
3G/s
3G/s 3G/s
3G/s
4G/s 6G/s
t1
t2
t3
10 GE Link Realized Traffic Utilizatio
3G/s
2G/s
HB Traffic
3G/s
3G/s Storage Traffic 3G/s
3G/s
3G/s
t1
LAN Traffic
4G/s
t2
5G/s
t3
• Enables Intelligent sharing of
bandwidth between traffic classes
control of bandwidth Cisco Confidential 45
• 802.1Qaz Enhanced Transmission
UCS 五大特点
1. 统一计算平台
2. 集中管理平台
3. 无状态计算
4. 对主机虚拟化的增强
5. 扩展内存技术
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UCS 内存扩展技术
• 通常的服务器架构内存最大144G
• B250/C250上有思科研发的内存扩展技术，使最大内存扩展4倍到384G。有益于虚拟机
应用
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47
扩展内存技术
- 降低成本，提升虚拟化能力
Cisco UCS
Typical System
Memory Capacity & Pricing
Memory
Cost
Typical
Capacity
UCS
Memory
Cost
$4,760
4x 8GB & 8x 4GB
64GB
16x 4GB
$3,200
$1,560
33%
$11,880
12x 8GB
96GB
24x 4GB
$4,800
$7,080
60%
$17,820
18x 8GB
144GB
36x 4GB
$7,200
$10,620 60%
N/A
12x 16GB*
192GB
48x 4GB
$9,600
-
-
N/A
12x 32GB*
384GB
48x 8GB
$47,520
-
-
Savings
* Nonexistent or Nonstandard DIMM (MetaRAM or other)
* DDR3 memory pricing as of 4/10/09
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UCS的优势：
- 统一管理是革命性的 ！
Legacy
UCS
No Convergence of Management in Fabric
True Convergence LAN/SAN/Mgmt
Mgmt
LAN A LAN B
SAN A
SAN B
Server = Application
Inefficient
Complex
High Cost
Server = Pool of Resources
Fragile
Each enclosure burdened with HW,
FW, Cables for Management. Why?
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Efficient
Agile
Transformative
Higher Availability, Fewer
Connections, Easy HW addition.
Flexibility for Stateless Hardware
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UCS的优势：
- 无状态计算
服务器就是资源, 等待取用
• UCS = 每一台服务器已经连接到LAN/SAN
– This is key to a highly utilized and flexible environment
– Question: What would it take for you to do this in your DC
today?
• UCSM = Redundant fabric holds workload DNA. Why?
– Settings (FW, BIOS, Adapter, LAN, SAN, Storage, and many
more) are pushed out as profiles to available hardware.
– Legacy server vendors update hardware with bundles/revisions in
anticipation of application. UCS configures HW instantly based on the
profile for that workload type.
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50
UCS的优势：
UCS世界一流的性能！
Server World Records
#1 Two-Socket 2-Node Record
#1 SPECjAppServer*2004
11,283.80 JOPS@Standard
#1 Virtualization Blade Record
#1 VMmark* 1.1
71.13 @ 48 tiles*
#1 Two-Socket Record
#1 SPECjbb*2005
1,015,802 BOPS
Four-Socket X86 Blade Record
#1 SPECint*_rate_base2006
720 base score
#1 Two-Socket x86 Record
#1 SPECompM*base2001
52,314 base score*
Four-Socket x86 Record
#1 SPECjbb*2005
2,021,525 BOPS
#1 Two-Socket Record
#1 SPECompL*base2001
278,603 base score**
Four-Socket Record
#1 SPECompM*2001
100,258 base score*
#1 Two-Socket Record
#1
Oracle eBiz Suite Payroll Batch
581,846 Employees/Hour Large
368,098 Employees/Hour Medium
Single-Node Record
#1 4S LS-Dyna* Crash Simulation
41,727 seconds car2car
Results as of Oct 26, 2010:
1Two socket comparison based x86 Volume servers—Intel
Xeon 5600 series and AMD Opteron 6100 Series
1Four socket comparison based on x86 servers—Intel Xeon
7500 series and AMD Opteron 6100 Series
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ＵＣＳ在2011年4月英特尔E7 新处理器发布时创下九项世界纪录！
Results as of April 5, 2011
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52
#1 SPECjbb2005
X86/64 2-socket
B200 M2
#1 SPECOMPL
base2001 2socket B200 M2
#1SPECOMPM
base2001 4socket C2460
M1
#1 SPECOMPM
base2001 2socket B200 M2
#1 LS-Dyna 4socket C460M1
#1SPECfp_rate_b
ase 2006 X86/64
2-socket B200 M2
#1SPECjbb2005
X86/64 4-socket
C460 M1
#1SPECint_rate_
base 2006 X86/64
2-socket B200 M2
#1SPECfp_rate_
base 2006
X86/64 4-socket
C460 M1
#1SPECjAPPServ
er 2004 single
node 2-socket
C250 M2
#1 2-socket
Vmmark B250 M2
#1 2-socket
VMmark B200 M1
#1SPECOMPL
base2001 4socket C460 M1
#1 2-socket
server VMmark
B200 recapture
Q2 CY 09
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#1SPECjbb2005
X86/64 2-socket
B230 M1
#1SPECjAPPSer
ver 2004 2-node
B230 M1
#1SPECint_rate_
base 2006 X86/64
2-socket B200 M2
#1 Oracle Ebusiness Suite
Medium Model
Order to Cash
B200M2
#1SPECjEnterprise
2010 Overall B440
M1
#1SPECOMPL
base2001 2-socket
B200 M2
#1 Oracle Ebusiness Suite
Medium Model
payroll Batch
B200M2
#1SPECint_rate
_base 2006
X86/64 4-socket
C460 M1
#1 Oracle Ebusiness Suite
Ex-large Model
payroll Batch
B200M2
#1 VMmark
Overall C460 M1
#1 Vmmark 1Blade C460 M1
#1 LInPack 2socket B200 M2
#1 Vmmark 1Blade B440 M1
Q1 CY 10
#1 Vmmark 2.1
2 -socket-Blade
B200 M2
Q3 CY 10
#1SPECOMPM
base2001 2-socket
B200 M2
#1 Vmmark 1.1
2 -socket-Blade
B230 M1
#1 Oracle Ebusiness Suite
Medium Model
payroll Batch
B200M2
#1SPECjbb2005
X86/64 2-socket
B230 M1
#1 Vmmark 2.0
Overall
B230 M2
Q4 CY 10
Q1 CY 11
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议程
 新一代基于云计算的整体数据中心架构
 思科统一计算系统
• 思科统一计算系统的设计理念
• 思科统一计算系统的创新架构及新产品
•
•
•
•
•
统一计算平台
集中管理平台
无状态计算
对主机虚拟化的增强
扩展内存技术
 业务应用实用性与成功案例分享
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数据库/中间件
企业级应用
操作系统
虚拟化
存储
管理
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UCS适用的应用场景
企业核心Oracle RAC
数据库
虚拟化资源池ERP、OA
行业应用系统
BI计算
传统的X86平台只能连接2个节点，UCS可以在8个节点
组成的RAC 系统中性能卓越，压力测试下任何部
件都没有出现饱和。适用于数据库应用。
有了Palo卡，每个虚拟机都有自己的物理网卡和HBA卡
，不再需要软交换机，大大提高性能。大内存可以
支持更多的虚拟机。统一管理系统可以看到所有刀
片，所以跨机箱迁徙虚拟机轻而易举。
适用于web服务，中间层，云计算节点，
全万兆架构使BI有了性能上的保证。有了统一管理，
所有刀片在同一管理架构下，在哪个机箱实际上
已不再重要，能够灵活加入或退出某一BI计算集
群，BI计算节点
中小企业数据库与
应用服务器资源池
高性能数据库、高IO能力、高度虚拟化和
易管理
独立数据共享门户
16块硬盘，2块RAID卡，硬盘和RAID都支持最快
的6G标准，大大提高速度，配合软件，就是
一台很不错的数据共享门户
适用于文件系统，WEB服务器，Portal服务器
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总结1：统一计算的架构实用性
IT技术架构
► 应用架构
• 应用规划
• 应用部署
• 应用测试
• 应用实现
► 网络承载
• 网络设计
• 网络应用
• 网络实现
► 服务器
• 主机部署
• 系统优化
• 虚拟化
► 中间件
• WAS/Portal
• 中间件部署
• 中间件优化
► 数据库
• 数据库设计
• 数据库部署
• 数据库优化
► 存储
• 存储部署规划
• 信息生命周期管理
• 存储虚拟化
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 IT管控架构
►
►
►
►
►
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
业务连续性（高可用性）
人员
技术
流程
安全性
安全规划
安全部署
安全管理
可管理性（ITIL）
人员管理
流程管理
技术管理
设备管理
业务管理
资源管理
 企业架构
►
业务战略
►
I T 战略
►
业务架构
►
应用架构
►
I T 架构
►
流程架构
►
架构准则
►
组织架构
►
运维架构
可扩展性
业务扩展性
架构扩展性
平台扩展性
高性能
• 端到端的性能优化探讨
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57
总结2：构建下一代云计算架构数据中心
 统一规划：新一代基于云计算的整体数据中心架构
 先进架构：思科统一计算系统
• 思科统一计算系统的设计理念
• 思科统一计算系统的创新架构及新产品
•
•
•
•
•
统一计算平台
集中管理平台
无状态计算
对主机虚拟化的增强
扩展内存技术
 业务适应：业务应用实用性与成功案例分享
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总结3人才需求与规划——IT服务管理管理架构（人才培养制度化）
战略与规划
标准管理
规划与计划
• IT战略规划
• IT滚动规划与计划
业务变革管理
内部客户关系管理
管理协调
• 需求管理
• 满意度管理
开发与运营
59
•
•
•
•
•
•
•
• IT架构管理
• 标准定义与推广
• IT组织机构设计与维护
• IT流程设计与维护
• IT内控审计
项目管理
IT资产与项目
管理
质量
质量管理
管理
•
•
•
•
• 质量体系
• 质量控制和评
估
• 持续改进计划
IT投资组合管理
（单）项目管理
IT资产管理
IT采购与外包管理
IT系统开发与部署
应用系统运营
维护
需求分析
设计
开发/实施
硬件与网络系统集成
测试与质量控制
试运行
验收
• 变更管理
• 配置管理（含版本
管理）
• 发布管理
• 事件管理
• 问题管理
• 运行管理
• 技术支持
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IT管控体系管理
IT行政
IT服务提供管理 服务
IT人力资源与知识
管理
管理
管理
•
•
•
•
• SLA管理
• 预算和成本管
理
• 负荷能力管理
日常支持服务
IT基础设施运营
• 系统管理
• 性能监控
• 配置管理
• 事件管理
• 问题管理
• 技术支持
• 应急计划
• 技术运行管理
• 持续性管理
• 可用性管理
• 安全管理
人力资源管理
综合评估
专业培训
知识管理
•
•
•
•
帮助台/服务台
终端系统维护
桌面应用支持
用户培训
Cisco Confidential
59
Thank you.