Вычислительная система Cisco UCS. Обзор, преимущества и стратегия развития

1. Вычислительная система Cisco UCS.
Обзор, преимущества и стратегия развития
Евгений Лагунцов
Cisco Systems
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All 25.11.2014 rights reserved.

2. 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%

3. 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

4. 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)

5. 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

6. 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
Конфигурация 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

7. «Масштабируемое управление» без рисков
Сервисный шаблон; определяет конфигурацию фермы
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
•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

8. Масштабирование системы
Сервисный шаблон; определяет конфигурацию фермы
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
Server Name
UUID
Boot Order
Boot Parameters
WWN/WWPN
MAC Address
SAN Attributes
LAN Attributes
•Масштабирование фермы «по щелчку» или автоматически
•Минимальные риски
•Ферма может расширяться серверами с другой аппаратной «начинкой»

9. Аппаратное обеспечение Cisco UCS
25.11.2014
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
12

10. 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

11. 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
До 160G ввода-вывода
B460 M4
До 4x Xeon E7-4800 v2
96 слотов DIMM, до 6ТВ RAM
B200 M4
2x Xeon E5-2600 v3
24 слота DIMM (до 768 GB RAM)
До 80G ввода-вывода
Серверная система Cisco UCS. Блейд-серверы
B22 M3 До 2x Xeon E5-2400 v2 До 80G ввода-вывода

12. 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
Серверная система Cisco UCS. 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 24 SFF или 12 LFF дисков 2RU
С22 M3 До 2x Intel Xeon E5-2400 8 SFF или 4 LFF дисков 1RU
С420 M3 4x Intel Xeon E5-4600 До 1,5ТБ RAM, 48 DIMM 2RU

13. Новый масштаб – UCS Mini. Новый форм-фактор, новые рынки.
25.11.2014
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
16

14. 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

15. 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

16. Новый масштаб #2 – UCS M-серия. Далеко не просто новый форм-фактор…
25.11.2014
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
19

17. Масштабируемые вычисления изменяют архитектуру серверов
Традиционные приложения
Облачные и масштабируемые приложения
Много приложений
Сервер
Один сервер
Много серверов
Одно приложение
SCM
ERP/Financial
Legacy
CRM
Email
Online Content
Gaming
Mobile
IoT
eCommerce
Гипервизор

18. Технология Cisco System Link
Модуль вычислений
Разделяемая инфраструктура

19. 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

20. 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

21. 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

22. 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»

23. 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

24. 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

25. Что дальше?
25.11.2014
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
28

26. Базовые принципы UCS
Серверы
UCS
Сеть
Ориентация на приложения
Простота эксплуатации
Платформа для IT инноваций
?
Чего не хватает в стройной картине?

27. 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 ?

28. UCSM – управление хранением

29. 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

30. 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

31. Шаг №2 (завтра) Разделяемые ресурсы хранения внутри шасси
Это текущий план. Планы могут поменяться…

32. 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)

33. 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.)

34. ЦОД – это не только серверы Управление ЦОД и построение облака
25.11.2014
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
37

35. 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

36. 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.

37. UCS Director: управление конвергентной
инфраструктурой «в целом»
Развертывание на
основе политик
vFiler
СХД
Вирт.
Сеть Вычислит. машины
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
A B C
Virtualization
Manager
Network
Manager
Compute
Manager
Storage
Manager

38. Compute
Web 2 VMs, High
IO
Appl. 8 VMs, 10
GB
DB 2 VMs, 50
GB
Network Storage
Требования
к ресурсам:
• Количеств о
• Емкость
• Качеств о
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
F/W APP DB
L/B
WEB
Развертывание
прил ожения
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

39. 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)

40. В заключение
25.11.2014
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.
43

41. 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

42. 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!