Cisco UCSブレード:データセンター構築の新しいアプローチ

ITの世界ではほぼ毎年、新しいトレンドが始まります。 たとえば、2007年にはストレージシステムでのデータ統合、2008-2009年にはブレードシステム、2010年には仮想化の年、2011年以降はデータ伝送ネットワークの統合というアイデアが積極的に開発されています。 UCSには上記のすべての機能が含まれており、フォールトトレランスとスケーラビリティの機能も改善されています。



拡張性





最初に、Ciscoブレードアーキテクチャを見てみましょう。





主なコンポーネントを選び出します。

1)Fabric Interconnect-すべてのサーバー、BIOS設定、コンポーネントファームウェア、スイッチ、ルーティング、仮想化、および自動化を管理できるUCS Manager機能が組み込まれたNexus 5000ベースのスイッチ。 また、イーサネットおよびSANネットワークで作業でき、FCoEプロトコルを完全にサポートできます。



2)UCS 5108ブレードシャーシ-ブレードサーバー(ブレードサーバー)がインストールされているシャーシ。 集中型サーバー冷却システムおよびサーバーへの電源として使用されます。



3)ファブリックエクステンダー(FEX)-ブレードシャーシのファブリックインターコネクトを拡張し、ブレードサーバーとファブリックインターコネクトの間に複数の10 Gb / s接続を確立します。 スイッチではありません。 Fabric Interconnectスイッチへのエクステンダーとして管理されます。 電源とファンを制御します。 ブレードシャーシの背面に取り付けられています。





アーキテクチャに基づいて、最大40のブレードシャーシを単一のファブリックインターコネクトスイッチのペアに接続し、それらすべてを単一ポイント(UCSマネージャー)から管理できます。 また、ブレードシャーシごとに個別のスイッチを購入する必要がないため、ブレードサーバーの数を増やす際に費用を節約できます。



4)仮想インターフェイスカード(VIC)-シスコの専用ネットワークアダプタ。 複数のネットワークリンクが単一の通信チャネルを通過できるようにします。 この場合、すべてのネットワークトラフィックの処理はアダプター自体によって実行されます。 詳細図を図に示します。





各アダプターは、10、20、40 Gb / sのいずれであっても、128個の仮想アダプターに分割できます。 このテクノロジーは、IEEE 802.1bn標準に基づいています。 新しいネットワークアダプターを作成するときに、指定できます。

-速度、1Mbit / sのストローク。

-QoS優先度。

-タイプ:イーサネットまたはFCoE。

-フェールオーバー機能メカニズム。

-VLAN / VSAN。



最後に何がありますか? 各アダプターの管理が簡単で、サーバーとスイッチを接続するケーブルの数が減り、サーバーに新しいデバイスを追加するための柔軟なシステムが実現します。



このシステムは、仮想化タスクに最適です。 実際、サーバーに多数のネットワークアダプターがある場合、仮想ハイパーバイザースイッチを使用する必要はありません。 各アダプターを仮想マシンに直接転送するだけで十分です。



耐障害性



Cisco UCSフォールトトレランスの原理を理解するために、サーバートラフィック転送の基本構造を分析しましょう。 UCSは、ブレードシャーシとFabric Interconnect(FI)で構成されています。 ブレードシャーシはブレードサーバーを収容し、FIはLAN、SANスイッチングを実行し、シャーシ/サーバーを管理します。





数字の1は、FEXとFIの間の接続を示し、1〜8の場合があります。 各接続の速度は10ギガビット/秒です。 このようにして、ファブリックインターコネクトの中央スイッチからの8〜160 Gbpsを各シャーシ内の8つのサーバーに接続できます。



EtherChannelモードで動作するように接続を構成するか、サーバーごとに個別のインターフェイスを割り当てることができます。 タスクのタイプに応じて、20、40、または80ギガビット/秒の速度のネットワークアダプターをサーバーにインストールできます。 いずれの場合でも、リンクの1つに障害が発生すると、そのトラフィックは隣接するリンク間で分散されます。 各仮想アダプターの速度は、Quality of Service(QoS)およびEnhanced Transmission Selection(ETS)メカニズムによって制限できます。



UCSには、一部のVICアダプタで使用可能な独自の機能があり、障害のあるネットワークセクションを識別し、隣接するファブリックインターコネクトで「フェイルオーバー」を実行できます。 一部のメザニンカード(VIC)には、ギアをパスAからパスBに切り替えたり、切り替えたりできるミニスイッチが組み込まれています。 概略的に、これは図に示されています:





ハードウェアUCSフェールオーバーは、FIに組み込まれたインテリジェントスイッチングシステムのおかげで、従来のNICチーミングよりも優れた耐障害性を提供​​します。 上の図で、HWフェールオーバーは、シャーシ、FEX、またはネットワークアダプターインターフェイスの障害を識別します。 すべてに加えて、FIがLANネットワークへの外部接続を失った場合、FIはVICアダプタにメッセージを送信し、バックアップパスへの切り替えを許可します。 図では、Xでマークされた場所で障害が発生すると、イーサネットトラフィックがパスBに切り替わります。マルチパスメカニズムのおかげで、SANネットワークには独自のフェールオーバーメカニズムがあるため、ハードウェアUCSフェールオーバーはイーサネットネットワークにのみ使用されます。






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