Почти каждый год в мире IT наступает некий новый тренд. Например, в 2007 году это была консолидация данных на СХД, в 2008-2009 – блейд-системы, 2010 год был годом виртуализации, а начиная с 2011 года активно развивается идея консолидации сетей передачи данных. UCS включает в себе все вышеперечисленные возможности, а так же обладает улучшенными функциями отказоустойчивости и масштабируемости.
Масштабируемость
Во-первых, давайте рассмотрим архитектуру блейд-систем от Cisco:
Выделим основные компоненты:
1) Fabric Interconnect – коммутаторы на основе Nexus 5000 со встроенным функционалом UCS Manager, позволяющим управлять всеми серверами, настройками BIOS, прошивками компонентов, коммутаторами, маршрутизацией, виртуализацией и автоматизацией. Также позволяют работать с Ethernet и SAN сетями и полноценно поддерживают протокол FCoE.
2) UCS 5108 Blade Chassis – шасси, в которое устанавливаются серверы-лезвия (блейд-серверы). Используется, как централизованная система охлаждения серверов и подвода питания к серверам.
3) Fabric Extender (FEX) – расширяет Fabric Interconnect в блейд-шасси, прокладывая множественные 10 Гбит/с соединения между блейд-серверами и Fabric Interconnect. Не является коммутатором. Управляется как расширитель к коммутатору Fabric Interconnect. Управляет блоками питания и вентиляторами. Устанавливается в заднюю часть блейд-шасси.
Исходя из архитектуры, мы можем подключить к одной паре Fabric Interconnect коммутаторов до 40 блейд-шасси, управляя всеми ними из единой точки (UCS Manager). Также нам не требуется докупать отдельные коммутаторы для каждого блейд-шасси, что позволяет экономить при расширении парка блейд-серверов.
4) Virtual Interface Card (VIC) — специализированные сетевые адаптеры от Cisco. Позволяют пропускать несколько сетевых линков через единый канал связи. При этом обработка всего сетевого трафика производится самим адаптером. Детальная схема отображена на рисунке:
Каждый адаптер, будь он 10, 20 или 40 Гбит/с, может делиться на 128 виртуальных. В основе технологии лежит стандарт IEEE 802.1bn. Создавая новый сетевой адаптер, можно указать его:
— скорость, с ходом в 1Мбит/с.
— приоритетность QoS.
— тип: Ethernet или FCoE.
— механизм работы Failover.
— VLAN/VSAN.
Что мы имеем в итоге? Простота в администрировании каждого адаптера, уменьшение количества кабелей для соединения между сервером и свитчем и гибкая система по добавлению новых устройств в сервер.
Данная система идеально подходит для задач виртуализации. Ведь при большом количестве сетевых адаптеров в сервере нам не нужно использовать виртуальный свитч гипервизора. Достаточно сделать прямой проброс каждого из адаптеров к виртуальным машинам.
Отказоустойчивость
Для понимания принципов отказоустойчивости Cisco UCS давайте разберем базовую структуру передачи серверного трафика. UCS состоит из блейд-шасси и Fabric Interconnect (FI). Блейд-шасси вмещает в себе блейд-серверы, а FI выполняет коммутацию LAN, SAN и управляет шасси/серверами.
Цифрой 1 обозначены соединения между FEX и FI, которых может быть от одного до восьми. Каждое соединение имеет скорость 10Гбит/с. Таким образом, к восьми серверам, находящимся внутри каждого шасси, может быть подведено от 20 до 160 Гбит от центральных коммутаторов Fabric Interconnect.
Соединения можно настроить на работу в режиме EtherChannel или выделить для каждого сервера отдельный интерфейс. В зависимости от типа задачи, в сервер можно установить сетевые адаптеры со скоростями 20, 40 или 80 Гбит/с. В любом случае, при выхождении из строя одного из линков, его трафик будет распределен между соседними линками. Скорость каждого виртуального адаптера может быть ограничена механизмами Quality of Service (QoS) и Enhanced Transmission Selection (ETS).
UCS имеет уникальную функцию, доступную на некоторых VIC-адаптерах, позволяющую определить вышедший из строя участок сети и выполнить “failover” на соседний Fabric Interconnect. Некоторые mezzanine карты (VIC) имеют встроенный мини-свитч, позволяющий переключить передачу с пути A на путь B и обратно. Схематически это изображено на рисунке:
Аппаратный UCS failover предоставляет лучшую отказоустойчивость, чем традиционный NIC-teaming, благодаря интеллектуальной системе переключения, встроенной в FI. На картинке выше HW Failover определяет: поломку в шасси, в FEX или интерфейсе сетевого адаптера. В дополнении ко всему, если FI теряет внешнее подключение к LAN сети, он отправит сообщение VIC-адаптеру и позволит выполнить переключение на резервный путь. На картинке любой сбой в местах, обозначенных X, приведет к переключению Ethernet-трафика на путь B. Аппаратный UCS failover применяется только для сетей Ethernet, так как SAN-сети обладают собственным механизмом failover, благодаря механизму multipath.
Автор: Lestat_UA
