Tài liệu Kế nối mạng trung tâm dữ liệu kiến trúc server farm và hướng dẫn thiết kế doc

1 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. KẾT NỐI MẠNG TRUNG TÂM DỮ LiỆU KiẾN TRÚC SERVER FARM VÀ HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TERRY SEETO GIÁM ĐỐC GiẢI PHÁP KINH DOANH CISCO CHÂU Á THÁI BÌNH DƯƠNG CCIE #3119 222 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Nội dung Cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu • Tổng quan về kiến trúc Server Farm • Yêu cầu thiết kế cho Server Farm • Mô hình thiết kế lớp truy nhập • Ảnh hưởng đến khả năng mở rộng và mật độ • Độ khả dụng cao trong trung tâm dữ liệu • Tổng kết TỔNG QUAN VỀ KiẾN TRÚC CHUYỂN MẠCH SERVER FARM CỦA TRUNG TÂM DỮ LiỆU 333 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 444 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Định nghĩa Lớp truy nhập DC Máy chủ Lớp 2, Lớp 3 và kết nối Mainframe • Yêu cầu lớp 2 và lớp 3 • Gắn đơn và đôi • Chuyển mạch lớp 2, hiệu năng cao, trễ thấp • Hỗn hợp yêu cầu cao • Nhiều lựa chọn đường lên • Xử lý STP chỉ cho VLAN được đặt cấu hình • Sử dụng dich vụ tại lớp kết hợp L3 Access Blade Chassis w/ Integrated Switch Blade Chassis w/ Pass Thru Mainframe w/ OSA L2 w/ Clustering and NIC Teaming Lõi doanh nghiệp Kết hợp DC Lõi DC Truy nhập DC 555 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. • Kết hợp các đường truy nhập lên vào lõi DC • Tải xử lý STP lớn • Cung cấp ứng dụng tiên tiến và chức năng an ninh thông qua các mô đun dịch vụ • Duy trì trạng thái phiên và bảng kết nối cho dự phòng • Những dịch vụ này là gì? Định nghĩa lớp kết hợp DC Cung cấp dịch vụ An ninh/Ứng dụng dùng chung Lõi doanh nghiệp Truy nhập DC Mô đun dịch vụ Truy nhập lớp 3 Blade Chassis w/ Integrated Switch Blade Chassis w/ Pass Thru Mainframe w/ OSA L2 w/ Clustering and NIC Teaming 666 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Định nghĩa lớp kết hợp DC Các dịch vụ tích hợp • Các dịch vụứng dụng và an ninh có thể được triển khai như: Dụng cụ Phiến dịch vụ • Phiến dịch vụ như phiến tường lửa và phiến cân bằng tải … cung cấp các chức năng trạng thái dựa trên phần cứng • Các phiến tích hợp làm tối ưu hóa không gian giá, quản lý cấu hình và đi cáp • Cung cấp độ linh hoạt cao nhất và kinh tế quy mô Các dịch vụ lớp 4 – 7: FW, SLB, SSL, IDS + 777 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Định nghĩa lớp tích hợp DC Đường giao tiếp máy chủ đến máy chủ • Mô đun kết hợp có thể cung cấp tuyến giao tiếp sơ cấp cho lưu lượng giữa các máy chủ • Sự xuất hiện của lưu lượng phi truyền thống • Tạo nên dự phòng và số lượng các đường lên 10GE ít hơn • Máy chủ được cung cấp với PCI-X NIC’s và GE • Quy hoạch băng thông cho dung lượng máy chủ thực trong tương lai Truy nhập Kết hợp Lõi DC Tồn tại những loại lưu lượng máy chủ tới máy chủ nào? Tương tác nhiều lớp, Dự phòng, Nhân bản, Thông điệp nhóm, Lưu trữ qua IP 888 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Định nghĩa lớp DC lõi Ma trận chuyển mạch tốc độ cao cho các mô đun kết hợp • Liên kết các mô đun AGG • Cách biệt miền gây lỗi • Mở rộng những đường kính STP lớn • Cải thiện mở rộng 10GE • Quy hoạch và xây dựng trước lõi DC N x 100 máy chủ N x 100 máy chủ Mô đun kết hợp 1 Mô đun kết hợp 2 DC Core Kết hợp GE/10GE GE/10GE Truy nhập Lõi doanh nghiệp 999 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Định nghĩa ma trận chuyển mạch máy chủ DC Ma trận chuyển mạch máy chủ cho lưu lượng liên máy chủ • Ma trận chuyển mạch máy chủ kiến tạo theo mục tiêu, cho phép: RDMA trễ thấp Ảo hóa máy chủ Tính toán Lưới/Tiện ích • Môi trường Cluster Tạo cluster cơ sở dữ liệu Tạo cluster HA Tạo cluster HPC • Chuyển mạch Gateway sang IP và lớp lưu trữ • Mới, hiện đại, vẫn đang chín muồi NAS NAS Máy chủ phiến Máy chủ UNIX/Windows Ma trận máy chủảo#2 (phiến) Ma trận máy chủảo#1 Linux/Windows Hạ tầng IP UNIX UNIX WIN WIN Enterprise GRID Mạng lưu trữ Ma trận chuyển mạch máy chủ Infiniband Ethernet Ethernet FC YÊU CẦU THIẾT KẾ TRONG SERVER FARM 101010 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. DC-2101 11127_05_2005_c1 [...]... khuyến nghị HA trung tâm dữ liệu Có khuyến nghị HA trung tâm dữ liệu © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved Những vấn đề sự cố mạng này có thể được giải quyết bằng cách triển khai máy chủ ghép đôi với phần mềm tạo nhóm thích ứng mạng 35 Độ khả dụng cao trong trung tâm dữ liệu Gắn máy chủ: Nhiều NIC Bạn có thể ghép nhiếu tuyển để cho phép tạo ra băng thông cao hơn giữa máy chủ và máy khách L3... và quảng bá từ máy chủ khác.” Packet Magazine: Quý hai, 2005 Thiết kế Lớp truy nhập trung tâm dữ liệu © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved 12 Định nghĩa máy chủ nhóm (clustered) Các nhóm cho độ khả dụng cao • Mục tiêu chung: tập hợp nhiều máy chủ để thể hiện như một hệ thống thống nhất nhờ phần mềm đặc biệt và kết nối mạng • Nhóm với 2 nút HA có thể sử dụng cáp nối chéo riếng để trao đổi dữ. .. Systems, Inc All rights reserved 33 ĐỘ KHẢ DỤNG CAO TRONG TRUNG TÂM DỮ LiỆU © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved 34 Độ khả dụng cao trong trung tâm dữ liệu Độ khả dụng cao của máy chủ Các điểm sự cố chung 1 Bộ thích ứng mạng máy chủ 2 Cổng trong bộ thích ứng máy chủ nhiều cổng L3 3 Môi trường mạng (truy nhập máy chủ) L2 4 Môi trường mạng (tuyến lên) 5 Cổng chuyển mạch truy nhập 6 Mô đun chuyển... dụng cáp nối chéo riếng để trao đổi dữ liệu, trạng thái phiên, giám sát … • Hai hay nhiều máy chủ dùng bọ chyển mạch để cung cấp kết nối tại vùng lớp 2 cách biệt/VLAN • Ví dụ: Dịch vụ nhóm MS-Windows 2003 Advanced Server 2003 Cluster Service (MSCS), cho Exchange and SQL Servers (tối đa 8 nút) Giao diện mặt trước Server- B Server- A Mạng Cluster với 2 nút - Kết nối cáp chéo Giao diện mặt trước A B C •... 31 MẬT ĐỘ VÀ KHẢ NĂNG MỞ RỘNG Ảnh hưởng tới Trung tâm dữ liệu © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved 32 Ảnh hưởng của mật độ và khả năng mở rộng Mô hình chuyển mạch lớp truy nhập mô đun và 1RU • Vấn đề? Mật độ máy chủ Quản lý Đăng ký quá nhiều Dự phòng thiết bị Dự phòng Đi cáp Khả năng mở rộng STP Môi trường • Giải pháp đúng hoàn toàn dựa trên yêu cầu kinh doanh • Có thể thực hiện và đã có triển... bộ nút và chia sẻ dữ liệu với MPI/DAPL/ SDP Nút tính toán Ethernet, Infiniband, Myrinet, Quadrics File System Lớp truy nhập GE đến NAS, FC SAN, iSCSI) 17 Máy chủ nhóm Ảnh hưởng của thiết kế mạng • Máy chủ-A và máy chủ B giao tiếp trên lớp 2 để trao đổi trạng thái, phiên và các thông tin khác • Máy chủ (2 hay nhiều) trong nhóm có thể nằm tại các bộ chuyển mạch truy nhập khác nhau – mở rộng VLAN và đường... Systems, Inc All rights reserved Kết hợp Trung kế VLAN 10 Máy chủ-A Máy chủ-B 18 Yêu cầu máy chủ phiến Các lựa chọn kết nối Sử dụng mô đun nối thông Sử dụng chuyển mạch Ethernet tích hợp Lớp kết hợp Chuyển mạch lớp 2 ngoài Chuyển mạch lớp 2 tích hợp Khung máy chủ phiến © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved Giao diện 1 Giao diện 2 Khung máy chủ phiến 19 CÁC MÔ HÌNH THIẾT KẾ LỚP TRUY NHẬP DC-2101 11127_05_2005_c1... DC Core Lõi DC Kết hợp DC Truy nhập DC • Có thể có thời gian hội tụ rất tốt © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved 28 Mô hình thiết kế với Truy nhập lớp 3 Nhược điểm của thiết kế lớp 3 • Tạo cụm và tạo nhóm NIC bị hạn chế vào các cặp truy nhập • Quản lý không gian địa chỉ IP • Ảnh hưởng đến các Mô đun dịch vụ (slide sau) © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved Lõi DC Lõi DC Kết hợp DC Truy... rights reserved 22 Mô hình thiết kế với truy nhập lớp 2 Thiết kế hữu hoàn (looped) • Các dịch vụ như firewall và cân bằng tải có thể được triển khai tại lớp kết hợp và dùng chung trên nhiều bộ chuyển mạch lớp truy nhập • VLAN chủ yếu nằm giữa các cặp chuyển mạch truy nhập • VLAN có thể được cung cấp trên bộ chuyển mạch truy nhập khác nếu cần với các lý do quản trị • Tạo nhóm NIC và tạo cụm có thể được... có nghĩa phải chuyển không cân thiết tất cả VLAN qua mọi bộ chuyển mạch truy nhập • Topo lớp 2 gồm có looped, loop free, và hub và spoke © 2005 Cisco Systems, Inc All rights reserved 21 Mô hình thiết kế với truy nhập lớp 2 Thiết kế hữu hoàn • VLAN được mở rộng giữa các chuyển mạch kết hợp, tạo ra topo khép vòng Root sơ cấp HSRP sơ cấp F • Spanning Tree được sử dụng để ngăn chặn các vòng thực sự (Rapid . Cisco Systems, Inc. All rights reserved. KẾT NỐI MẠNG TRUNG TÂM DỮ LiỆU KiẾN TRÚC SERVER FARM VÀ HƯỚNG DẪN THIẾT KẾ TERRY SEETO GIÁM ĐỐC GiẢI PHÁP KINH DOANH. Nội dung Cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu • Tổng quan về kiến trúc Server Farm • Yêu cầu thiết kế cho Server Farm • Mô hình thiết kế lớp truy nhập • Ảnh