Семейство коммутаторов cisco nexus: возможности и развитие....
TRANSCRIPT
Семейство коммутаторов Cisco Nexus: возможности и развитие. Часть 2. Cisco Nexus 5000/2000
Игорь Гиркинсистемный инженер-консультант[email protected]
• Зачем уровню доступа современного ЦОД нужны Nexus 5000 и 2000?• Обзор Nexus 5000
– Модели– Модули– Выносные линейные карты Nexus 2000
• Обзор основной функциональности– Конвергентный транспорт– Механизмы построения L2-сетей в масштабах ЦОД– Виртуализация сетевого адаптера сервера
• Новинки аппаратуры• Новая функциональность Nexus 5000 NX-OS
Содержание
• Один сервер – одна ОС, одно приложение• Статичность• Предсказуемость• Низкая загрузка оборудования
Уровень доступа традиционного ЦОД
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
VLAN A VLAN B
• Один сервер – несколько ОС, несколько приложений• Динамичность• Усложнение
– Сеть– Интерфейсы сервера
Виртуализированный ЦОД
VLAN A VLAN B
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
• «Важные» приложения – доступ к сети передачи данных и сети хранения• Прочие – как правило локальное хранение данных
– Или встроенная защита от потери данных – Directory Services
Ресурсы хранения традиционного ЦОД
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
• «Важные» приложения могут оказаться на любом хосте• При переходе к виртуализации рекомендуется хранить образы виртуальных
машин на внешних разделяемых ресурсах• Потребность в унификации доступа к ресурсам хранения на всех хостах
Ресурсы хранения в виртуализированном ЦОД
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
AppOS
Инновации Cisco Nexus 5000 для уровня доступа ЦОД нового поколения
Высокая плотность портов 10GE
Масштабирование
Обслуживание без остановки сети
Виртуализация устройства и сети
Прозрачное соединение площадок ЦОД
Виртуализация ввода-вывода сервера
Поддержка Fibre Channel
Унифицированные порты
Разнообразие топологий подключения серверов
Распределенное модульное шасси
Миграция к 10GE
Консолидация ввода-вывода
Неблокируемая коммутация
Отказоустойчивые топологии на втором уровне
Миграция к 40/100GE
Управление и безопасность
Удобство Надежность Масштабирование
Non-disruptive operationsInvestment protection
Cis
co
Solu
tion
Key
B
enef
its
FasterDeployments
Simplified configurations
Ease of Management
TroubleshootingLowered OPEX
Reduced TCOSimplified
DeploymentsIncreased utilization
Laying the foundation for the Cloud
FEX ArchitectureFabricPath
DCNMPoAP
Scripting Soln.NGA
TrustSec
ISSUFabricPath
vPCDual Layer vPC
FCoEA-FEX
VM-FEXUnified Port
Обзор коммутаторов Nexus 5500/2000
• 32 базовых универсальных порта SFP+
• Один модульный отсек
• 2 блока питания 750Вт, AC/DC, 2 вентилятора
• Два варианта охлаждения корпуса
• 32 базовых порта SFP+ Ethernet/FCoE
• Один модульный отсек
• 2 блока питания 750Вт, AC/DC, 2 вентилятора
• Два варианта охлаждения корпуса
Семейство коммутаторов Nexus 5500
Nexus 5548P Nexus 5548UP
• 48 базовых универсальных портов SFP+
• Три модульных отсека
• 2 блока питания 1100Вт, AC, 4 вентилятора
• Два варианта охлаждения корпуса
Nexus 5596UP
• 32 базовых порта 10GBASE-T и 16 универсальных портов SFP+
• Три модульных отсека
• 2 блока питания 1100Вт, AC, 4 вентилятора
• Охлаждение только обратное охлаждение
Nexus 5596T
Что такое прямое и обратное охлаждение?
Прямой поток воздуха
Обратный поток воздуха
• 8 портов SFP+ 1/10G Ethernet или FCoE• 8 портов FC 1/2/4/8G
• 16 портов SFP+ 1/10G Ethernet или FCoE
Модули расширения
N55-M16P N55-M8P8FP
• 12 портов 1/10GBASE-T
N55-M12T
• 16 универсальных портов SFP+
N55-M16UP
Unified Port
• SFP+ порты с поддержкой Ethernet (1/10GE, FCoE) или FC 8/4/2/1G (трансиверы 8/4/2G и 4/2/1G FC)• Объединение сети передачи и хранения данных• Разнообразное сочетание сервисов и вариантов подключения• Гибкое изменение числа портов под требуемые сервисы• Порты на 5548UP/5596UP и на модуле расширения с 16 универсальными портами
Fibre ChannelLossless Ethernet:1/10GE, FCoE, iSCSI, NAS
Универсальные порты
• N55-D160L3– Дополнительная карта для Nexus 5548– Установка без демонтажа в стойке– Поддержка Layer 3 на всех 48-ми портах 10GE– Поддержка SVIs на всех портаx (в том числе для FEX)– Layer 3 пропускная способность 160Gbps (240Mpps)– Не совместим с Nexus 5596
• N55-M160L3– Модуль расширения для Nexus 5596– Отсутствуют порты на передней панели– Поддержка Layer 3 на всех портax 5596 – Поддержка SVIs на всех портаx (в том числе для FEX)– Layer 3 пропускная способность 160Gbps (240Mpps)– Не совместим c Nexus 5548
Модули маршрутизации
Модульное шассиФиксированный бэкплейн
Единая точка управления
Распределенное модульное шасси
= Выносные линейные карты
Супервизоры ифабрика коммутации
Распределенное модульное шасси10GE-бэкплейн
Единая точка управления
Nexus 7000, 5500
Nexus 2000
N2224TPСерверные порты 24 x 100/1000M
Магистральные порты 2 x 10G
N2248TP/N2248TP-EСерверные порты 48 x 100/1000M
Магистральные порты 4 x 10G
N2232PPСерверные порты 32 x 1/10G FCoE
Магистральные порты 8 x 10G
N2232TM/N2232TM-EСерверные порты 32 x 1/10GBASE-T
Магистральные порты 8 x 10G (модуль)
Выносные линейные карты Nexus 2000
B22HPСерверные порты 16 x 1/10G
Магистральные порты 8 x 10G UplinksHP c3000, c7000
B22FСерверные порты 16 x 1/10G
Магистральные порты 8 x 10GFujitsu BX900, BX400
Распределенная фабрика коммутации
Стойка с сетевым оборудованиемСтойка с серверами Стойка с патч-панелью
Выносные карты Фабрика
коммутации
Горизонтальная СКС
Вертикальная СКС
• Твинаксиальный кабель– Экономичный вариант 10GE подключений– Медный кабель с SFP+ модулями– Можно использовать для подключений серверов в стойке– Низкое энергопотребление– Пассивные кабели: 1, 3, 5 м– Активные кабели: 7, 10 м
• Оптические трансиверы Fabric Extender Transceiver– Экономичный трансивер для подключения Nexus 2000 к материнской системе– SFP+– 100 м (OM3), 25 м (OM2)– Энергопотребление ~ 1 Вт– Несовместим с SR трансиверами
• Традиционные оптические трансиверы– SFP+– коротковолновая или длинноволновая оптика
Варианты подключения Nexus 5000/2000
Обзор основной функциональностиКонвергентный транспортМеханизмы построения L2-сетей в масштабах ЦОДВиртуализация сетевого адаптера сервера
Коммутатор ethernet
Конвергентный коммутатор Nexus 5500
Fibre Channel SAN
EthernetLAN
Коммутатор FCoE
Fibre Channel SAN
EthernetLAN
Коммутатор Fibre Channel
Fibre Channel SAN
EthernetLAN
В целях упрощения показан только один коммутатор из отказоустойчивой пары
• Расширение консолидации ввода-вывода на магистраль
• Поддержка разделения SAN фабрик для отказоустойчивости
• Поддержка систем хранения с подключением по DCB/FCoE
Консолидация ввода-вывода в масштабах сети
EthernetLAN
ДисковыймассивFCoE
Обеспечение отказоустойчивости с помощью Virtual Port Channel
Режим straight-through
Режим active-active
port-channel port-channel active-standby NIC teaming
active-standby NIC teaming
port-channel port-channel active-standby NIC teaming
active-standby NIC teaming
• «Любимые» серверы можно подключить к головным устройствам
Обеспечение отказоустойчивости с помощью Virtual Port Channel
port-channel active-standby NIC teaming
Традиционный иерархический дизайн ЦОД
Так должен выглядеть ЦОД с точки зрения серверного администратора
STP
L3L2
Так должен выглядеть ЦОД с точки зрения сетевого администратора
VLANVLANVLANVLANVLANVLANVLANVLANVLANVLANVLANVLAN
L3L2
Линия компромисса
PODPODPOD
L3L2
• Превращает сеть в единую коммутационную среду
• Оптимальная коммутация на 2 уровне с использованием произвольной топологии
• Простая настройка превращает сеть в «фабрику»N5K(config)# interface ethernet 1/1N5K(config-if)# switchport mode fabricpath
• Не опирается на STP – используется открытый протокол, основанный на принципах маршрутизации (IS-IS)
Технология FabricPath для построения плоских и масштабируемых сетей
FabricPath
• Создаёт сетевую «фабрику», работающую как один коммутатор → разрушает «острова», делает возможной мобильность нагрузки
• Упрощение дизайна – меньше коммутаторов, ниже вероятность блокировки, выше «горизонтальная» масштабируемость
• Опора на открытый протокол с важными усовершенствованями• Упрощения взаимодействия между сетевой и серверной «командами»
Преимущества FabricPath
FabricPath FabricPath
• Архитектура Fabric Extender (FEX)• Консолидация сетевого
управления• FEX является частью
«родительского» коммутатора• Использует черновик стандарта
IEEE 802.1BR
Технология Cisco Fabric ExtenderРаспределенный коммутатор до уровня стойки
IEEE 802.1BR
Традиционно
FEX
Сетевой администратор
Сетевой администратор
• Архитектура Adapter FEX
• Консолидация нескольких интерфейсов в одно соединение 10Гбит/с
• Проникновение сети внутрь сервера
• BIOS и операционная система «видят» несколько адаптеров
Технология Cisco Fabric ExtenderРаспределенный коммутатор до уровня стойки, интерфейсов сервера
IEEE 802.1BR
FEX
Adapter FEX
IEEE 802.1BR
Традиционно
Сетевой администратор
Сетевой администратор
Традиционно
• Архитектура VM-FEX
• Консолидация управления физической и виртуальной сетями
• Проникновение сети внутрь гипервизора
• Выделенный физический порт для каждой виртуальной машины
• Функции физического коммутатора доступны виртуальным машинам
Технология Cisco Fabric ExtenderРаспределенный коммутатор до уровня стойки, интерфейсов сервера и виртуальной машины
IEEE 802.1BR
Adapter FEX
Hypervisor
IEEE 802.1BRIEEE 802.1BR
VM-FEX
FEX
Сетевой администратор
Сетевой администратор
Серверный администраторСерверный администратор
Что появилось нового за прошедший год
5.2(1)Июль 2012
• Fabric Path Multiple Topologies• ACL Logging over Management Interface• Python Scripting APIs• POAP with Python Scripts• Storm Control on FEX intf
• Nexus 5596T• Модуль 12 x 10GBASE-T• Nexus 2232TM-E• Nexus B22 Fabric Extender for Fujitsu• Predefined SAN Admin User Role• Cisco Management Interface over SSH• IPv6• PTP Support• Configuration Synchronization Enhancements• Multicast Scaling• Dynamic System Reserved VLAN Range• IGMP Snoop Limits• Virtual Port Channel Peer Switch• Object Tracking Enhancements• Fabric Path Multiple Topologies• ACL Logging over Management Interface• Python Scripting APIs• POAP with Python Scripts• Storm Control on FEX intf
• Power On Auto-Provisioning• VLAN QoS• PVLAN On FEX Trunk Ports• Increased Buffer-to-Buffer Credit Range• SPAN and Enhanced vPC• SPAN and Adapter FEX• Cisco Management Interface over SSH
5.1(3)N2(1)Март 2012
Новинки аппаратуры
• Подключение– Экономичное– Стандартизованное– Высокоскоростное– Привычное
• Nexus 5596T– До 68 портов 1/10GBASE-T
• 12 портовый модуль– Совместим только с Nexus 5596T
• Nexus 2232TM-E– 32 порта 1/10GBASE-T
• Аппаратура поддерживает FCoE– Требуется сертификация
Подключения по витой паре 10GE
Подключения по витой паре 10GE
До 768 серверов по витой паре на скорости 10GE
Новая функциональность Nexus 5000 NX-OS
• Расширенная поддержка– для тех, кому требуется стабильность работы ОС– аналог IOS M-train
• Стандартная поддержка– для тех, кому нужны новые функции или поддержка новой аппаратуры– аналог IOS T-treain
NX-OS 5.2(1)
5.x
5.0
5.1
5.2(1)N1(1) ….
срок жизни
• Роль san-admin– доступ read/write к настройкам Fibre Channel и FCoE
• Ранее требовалось создавать подобную роль самостоятельно
• Роль не может быть удалена и изменена
Преднастроенная роль администратора SAN
vsan databasesh fcns databasesh zoneset activesh san-port-chansh fcoe
sh ip routevlaninterface ethernetrouter osfpsh spanning-tree
N5500-1# sh role name san-admin
Role: san-adminDescription: Predefined system role for san administrators. This role cannot be modified.vsan policy: permit (default)Vlan policy: permit (default)Interface policy: permit (default)Vrf policy: permit (default)-------------------------------------------------------------------Rule Perm Type Scope Entity -------------------------------------------------------------------27 permit read 26 permit read-write feature fcdomain 25 permit read-write feature rdl 24 permit read-write feature trunk 23 permit read-write feature fcmgmt 22 permit read-write feature fcfe 21 permit read-write feature port-track 20 permit read-write feature fcoe 19 permit read-write feature port-security 18 permit read-write feature copy 17 permit read-write feature rmon 16 permit read-write feature rscn
• Максимальный размер буфера для передачи фреймов FC увеличен до 240 (ранее 64, значение по умолчанию 16)
• Использование трансиверов CWDM позволяет разнести коммутаторы на расстояние до 50 км
nexus5500(config-t)#int fc1/1nexus 5500(config-if)#switchport fcrxbbcredit 240 mode E/TE
Увеличенный размер буфера для кредитов FC
Nexus 5500Nexus 5500 Nexus 5500Nexus 5500
FCoE CNA FC HBA
FCFCoE
Nexus 5500 Nexus 5500 Nexus 5500Nexus 5500
FC
FCoE CNA FC HBA
FCoE
До 50 км
• Автоматизация процессов обновления NX-OS и установки конфигурационных файлов в момент первого включения коммутатора
• Снижение затрат на настройку большого количества устройств• Требования:
– Серверы DHCP, TFTP, FTP– Файлы с NX-OS требуемой версии (kickstart, system)– Управляющий сценарий на TCL или Python (скачивается с www.cisco.com, модифицируется
или создается самостоятельно)– Чистая настройка конфигурации (новое устройство, write erase)– Установленная в коммутаторе NX-OS 5.1(3)N2(1)– Не лицензируется
Автоматизация настройки коммутатораPower On Auto-Provisioning (POAP)
Алгоритм работы POAP
DHCPserver
TFTP/FTPserver
mgmt0 (или eth 1/1)
1. Коммутатор без startup-config включается2. Проверяется наличие USB-флешки с
управляющим сценарием, NX-OS, файлом конфигурации
3. Не нашли – загрузка по DHCP
4. DHCP Discovery. Client-ID = switch serial number
5. Сервер по SN определяет какие параметры передать коммутатору (IP, имя управляющего сценария, адрес TFTP)
6. Коммутатор загружает управляющий сценарий и выполняет его
7. При необходимости загружается версия NX-OS, указанная в сценарии
8. Загружается указанный в сценарии файл конфигурации
9. Коммутатор перезагружается с новыми настройками
• vPC использует протокол STP в качестве резерва• Коммутатор с ролью vPC Operational Primary генерирует и
обрабатывает BPDU (root bridge)• Второй коммутатор в паре пересылает BPDU, изменяя
стоимость маршрута• Перезагрузка root bridge может вызвать кратковренный
перерыв передачи данных вследствие синхронизации STP• Функция vPC peer-switch позволяет обеим коммутаторам
генерировать одинаковые BPDUS1(config)# vpc domain 1S1(config-vpc-domain)# peer-switchS1(config)# spanning-tree vlan 1-2 pri 4096
• С точки зрения STP vPC-пара является одним коммутатором• Все устройства должны быть подключены к обеим
коммутаторам vPC
Снижение простоев сетиvPC peer-switch
vPC Peer-linkS1 S2
vPC Primary vPC Secondary
S5 S3 S4 S6
S2,0,S2
Root
S1 S2
vPC Primary vPC Secondary
Root
S,0,S
S3 S4S5 S6
Root
Peer-switch
• Не требует лицензии• Протоколу IPv6 доступно до 8000 записей в таблице маршрутизации
IPv6 unicast forwardingIPv6 addressing (including routed interfaces, subinterfaces, switch virtual interfaces (SVI), and port-channel interfaces)IPv6 support for Neighbor Discovery (ND) or Address Resolution Protocol (ARP)IPv6 support for Internet Control Message Protocol (ICMP)IPv6 support for router ACLsIPv6 support for Control Plane Policing (CoPP)IPv6 support for QoS packet classification and markingIPv6 support for SNMPSTATICv6 routing protocolBGPv6 routing protocolEIGRPv6 routing protocol OSPFv6 routing protocol
Поддержка IPv6
Преимущества Nexus 5000/2000• Высокая производительность и масштабирование• Объединение сетей передачи и хранения данных• Поддержка виртуализации транспорта и FabricPath• Высокая доступность• Уход от опоры на STP• Централизованное управление• Оптимизация кабельной инфраструктуры
В заключение
Время Название Зал
21.11.12 16:45 Лекция «Задачи создания и варианты связи распределённых ЦОД»
Конгресс-зал средний
22.11.12 10:05 Лекция «Построение ЦОД небольшой организации» Конгресс-зал средний
22.11.12 12:35 Демонстрация «Настраиваем ЦОД небольшой организации»,
Урал
Рекомендуем посетить