xxxxxxx云計算平臺詳細設計方案(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 括全球名稱（ WWN）、 VSAN、帶寬限制和固件版本在內的 HBA 配置；以及包括 VLAN、 VSAN、 QoS 和以太通道設置在內的上行鏈路端口配置。 服務配置文件全面定義服務器及其所有設置?？墒褂梅张渲梦募砼渲眯路掌?，或在需要時，用它來配置同一服務器的副本，以便全部軟件都能從原始服務器遷移到替代服務器，這些操作對于軟件和其許可證機制完全透明（參見圖2）。服務配置文件是對服務器進行全面定義，而服務配置文件模板則是定義如何創建服務配置文件。服務配置文件就像是課程示例，服務配 置文件模板則定義課程，即定義創建服務配置文件的策略。 圖 2. 服務配置文件配置服務器和網絡資源，能使服務器配置在物理服務器間移動 通過激活服務配置文件模板，能夠將多個服務器進行完全相同的配置，同時又使它們能在采用唯一標識符的實例中擁有自己的身份（如 UUID、 MAC 地址和WWN）。應用服務配置文件模板的結果就是獲得一個全面定義一個獨特服務器的服務配置文件。當一臺新服務器被添加到思科統一計算系統時， Cisco UCS Manager 能發現它并根據服務器的物理特征，自動應用相應的服務配置文件模板。借助這一功 能，能夠快速、簡便地向不同虛擬池添加服務器。例如，一個虛擬池可能包括多個 64GB 主內存的服務器，這對于某類應用已經足夠，而另一虛擬池中的服務器則可能至少為 192 GB 主內存，以實現最大虛擬機密度。 借助 Cisco UCS 擴展內存技術，提高虛擬機密度 虛擬化將更多關注服務器如何擁有更多以及更經濟的內存配置。雖然高性能、針對虛擬化的特殊優化和多核處理器如 Intel Xeon 5500 系列能夠提高虛擬機性能，但現在服務器需要更大內存來充分利用服務器的處理器。提高虛擬系統中的虛擬機密度的傳統方式是，購買更昂貴、更大 型的四路服務器。但這種方法既提高了投資和運營開支，又沒能實際解決如何為雙路服務器提供更為經濟高效的內存的問題。 思科擴展內存技術提供了一種具有極大潛力、經濟高效的方法，與其他方式相比，能以更低 TCO 提高虛擬化密度，使 IT 機構能夠憑借更少資源完成更多任務。 Cisco UCS B250 M1 擴展內存刀片服務器和 Cisco UCS C250 M1 擴展內存機架 安裝服務器就采用了這種技術。從處理器的內存通道角度來看，該項技術將四個物理上獨立的 DIMM 映射為單一邏輯 DIMM（參見圖 3）。這一映射支持擁有 48個 DIMM 插 槽的擴展內存服務器，而采用相同處理器的傳統服務器和刀片系統最多只能配備 12 個最高性能插槽，或 18 個較低性能插槽。 圖 3. 思科擴展內存技術使 4 個物理 DIMM 對于 CPU 來說顯示為單一大型邏輯 DIMM 思科擴展內存服務器中的 48 個 DIMM 插槽能插入 4 或 8GB DIMM，為企業提供了平衡處理能力、內存容量和成本的極高的靈活性。 ? 低成本選項使用低成本的 4GB DIMM 來提供高達 192 GB 的內存，而不必像使用相同處理器的其他服務器那樣，為獲得高內存容量而使用 8GB DIMM。根據 2020 年 8 月公開的 內存價格，該選項能夠節約 60%的內存成本。 ? 大內存選項能夠為需要最大內存的工作負載提供支持。思科擴展內存服務器在使用 8GB DIMM 時內存高達 384 GB，實現了采用 Intel Xeon 5500系列處理器的雙路服務器的最大內存。 無論需要大型內存還是極大內存來優化虛擬化密度， IT 機構現在都能更加經濟地整合更多應用，創建更多虛擬機。 使用虛擬接口和 Cisco VNLink 技術進行聯網 傳統的刀片服務器為部署虛機環境增加了不必要的成本、復雜性和風險。在大多數網絡部署中，網絡接入層被分為三個層次，很難控 制網絡連接并保證其安全，增加了 VM 到 VM 聯網的延遲，難以進行高效管理： ? 接入層交換機通常屬于數據中心基礎設施范疇，由網絡管理員管理，對安全和 QoS 進行高效控制。 ? 刀片服務器中的交換機增加了一個新網絡層，它們使用的處理器和特性集常常與數據中心接入層交換機所用的處理器和特性集不同。 ? 虛擬軟件廠商部署的軟件交換機占用 CPU 周期來模擬網絡硬件，其代價就是降低應用性能。這些軟交換機常常超出了網絡管理員的控制范圍，經常由服務器管理員配置。 這些環境中的接入層劃分導致的結果是，在同一刀片服務器中的虛擬機、同一機箱中 的虛擬機或不同機箱中的虛擬機之間通信時，采用不同交換設備來實現VM 到 VM通信。很難在各層實現統一管理，尤其是在虛擬機在服務器間動態移動時就更為困難。 思科統一計算系統將 VM 到 VM通信所需的交換機精簡為一個互聯陣列，由此簡化、加速并保護了交換。這種方法為系統中的所有網絡通信提供了單一控制和管理點（參見圖 4）： ? 單一接入層交換機，即 Cisco UCS 6100 系列互聯陣列，支持虛擬機間的所有網絡流量傳輸，而無論虛擬機位于何處，為網絡流量提供了單一控制和管理點。 ? 無需在刀片中部署交換機，而是使用 Cisco UCS 2100 系列陣列擴展模塊，它邏輯上是互聯陣列的一部分，將所有流量從刀片服務器傳輸到上游互聯陣列。 ? 無需使用軟件交換機，虛擬機直接連接到物理 NIC，采用直通交換或采用 Hypervisorbypass 技術對其進一步加速。此技術由支持導向 I/O的 Intel虛擬化技術提供。 圖 4. 思科統一計算系統提供了單一控制和管理點，不再劃分網絡接入層 (一 ) Cisco VNLink 技術 思科統一計算系統中的每臺服務器都通過一條或多條物理鏈路連接到互聯陣列。 Cisco VNLink 技術能在單一物理鏈路上配置多條虛 擬鏈路。虛擬鏈路將虛擬機中的一個虛擬 NIC (vNIC)連接到互聯陣列中的一個虛擬接口。當使用 Cisco UCS M81KR 虛擬接口卡時，從與虛擬機連接（通過直通交換或 Hypervisorbypass）的物理接口創建一條虛擬鏈路（參見圖 5）。這使得對于虛擬機的網絡連接的管理能像管理物理服務器的物理鏈路一樣進行。雖然進出虛擬機的所有流量都通過各自不同的虛擬鏈路傳輸，但 QoS、 VLAN 和訪問控制列表 (ACL)等屬性能從單一管理點統一管理。 虛擬鏈路在互聯陣列內部的虛擬接口處終止。一個虛擬接口與一個物理接口相關 聯，這種關聯能根據需要改變。當一個虛擬機從一臺服務器移動到另一臺服務器，該 VM 的虛擬鏈路所連的虛擬接口只要簡單地與另一個物理端口建立關聯就可以了?，F在，虛擬機的網絡特性也能隨它們一起在服務器間移動，不必再在多個交換層間進行復雜的協調。 在互聯陣列中的虛擬接口與虛擬接口卡所支持的物理接口之間，思科統一計算系統通過硬件部署了 Cisco VNLink 技術。在使用非 Cisco UCS M81KR 接口來傳輸虛擬機網絡流量時，使用 Cisco Nexus? 1000V 系列交換機，在軟件中也能實現相同的管理簡潔性。 圖 5. Cisco VNLink 技術支持每虛擬機鏈路，它們的管理和移動獨立于物理鏈路 (二 ) 采用 Cisco UCS M81KR 虛擬接口卡的 Cisco VNLink 技術 當服務器配置了 Cisco UCS M81KR 虛擬接口卡時，思科統一計算系統能發揮最大功效。這些卡采用靈活配置的 I/O，使 Cisco UCS Manager 能創建多達 128 個（其中 8 個預留，供系統使用）以太網 NIC 或光纖通道 HBA 的任意組合，其身份（ MAC 地址和 WWN）可動態編程。這個虛擬接口卡提供了足夠的接口，保證每個虛擬機都能擁有一個或多個專 用物理接口，因此不再需要虛擬軟件層面的交換。 Cisco UCS Manager 與 VMware vCenter 軟件共用，能夠協調虛擬機及它們直接與之通信的接口的創建和移動。 Cisco UCS Manager 中的端口配置文件定義了虛擬機所使用的 NIC 配置，在創建 VM 或將 VM 移動到另一服務器時，靈活地引導管理器配置虛擬機所需的接口。端口配置文件的名稱與 VMware ESX 服務器中的端口組名稱相對應。當 VMware ESX 服務器希望創建一個新虛擬機或設置虛擬機移動的目的地時，它將端口組名稱告知虛擬接口卡。虛擬接口 卡向 Cisco UCS Manager 詢問具有相同名稱的端口配置文件，然后虛擬機就能使用預期的設備來 連接網絡。 (三 ) 總結 服務器虛擬化為世界各地的數據中心帶來了眾多優勢，但同時它也向數據中心提出了挑戰。如果有統一的 I/O 配置和足夠的帶寬，在每臺物理服務器上支持大量 VM，則資源池的管理會較為容易。資源池將能更快速地應對迅速變化的業務情況和工作負載，新服務器資源的添加能在幾分鐘內完成，然后設置并投入使用。而無需通過數小時甚或數天繁瑣、耗時且易于出錯的人工配置，來準備服務器及其接口、固件和設置。通過平衡 CPU 處理能力 和經濟高效的內存配置使虛擬機密度提高時，就能夠更輕松地實現服務器虛擬化的經濟優勢。最后，在統一了網絡接入層，并以相同方式對待虛擬機鏈路與物理服務器鏈路時，能夠更高效、更安全地管理虛擬環境，并獲得更出色的 QoS。 思科統一計算系統通過下一代數據中心平臺解決了上述挑戰。此平臺將計算、網絡、存儲訪問和虛擬化統一到一個綜合系統中，進行集中管理，并使用VMware ESX 服務器等虛擬化軟件進行協協調。該系統在一個萬兆以太網統一陣列中集成了企業級服務器，提供了虛擬機和虛擬化軟件所需的 I/O 帶寬和功能。思科擴展內存技術為 高度虛擬化所需要的大內存提供了一種極為經濟的配置方法。最后，思科統一計算系統將網絡訪問層集成為一個能輕松管理的實體，在此實體中，能像物理鏈路一樣配置、管理和移動虛擬機鏈路。思科統一計算系統繼承了思科長期以來的優秀創新傳統，在架構、技術、合作關系和服務方面都進行了出色創新。 XXXXXXX 云計算平臺計算部分具體設計 在了解了思科物理 刀片 服務器的優點和競爭優勢之后， 在 XXXXXXX 云計算平臺的計算部分我們將采用下列的具體設計 （下述內容僅為具體設計表述，具體的產品硬件及特色介紹我們將在下一章節體現） ： 1) 根據項目的 實際情況選配了兩款 思科服務器，這兩種服務器將來將策略性的分配為服務器虛擬化和桌面虛擬化。 a) 第一款： 實際配置 4 臺 B200 刀片服務器 （半寬） ，每臺服務器配置 2顆 E5649 的 CPU 和 96G 內存，這四臺服務器的 CPU 和內存的配置都比較適中，非常適合大規模的部署虛擬桌面。 這 4 臺物理刀片服務 器可整合約 80 臺服務器 ，或者約 400 臺虛擬桌面（這些數值為根據以往經驗的保守估算值，實際的整合比可能高于此數值，要根據具體的運算業務來定）。 b) 第二款：實際配置 2 臺 B440 刀片服務器 （全寬） ，每臺服務器配置 4可 E7540 的 CPU 和高達 128G 的內存，這兩臺服務器無論是 CPU 的計算能力還是內存的配比都具備絕佳的性能，非常適合對計算有著較高要求的虛擬服務器的部署。這兩臺物理服務器可整合約 64 臺高性能服務器或者約 256 臺虛擬桌面（這些數值為根據以往經驗的保守估算值，實際的整合比可能高于此數值，要根據具體的運算業務來定）。 2) I/0 性能：每臺 思科刀片服務器 含有兩塊萬兆的 FCOE 的 CNA 卡，可同時支持網絡及數據信息的傳輸； 此 CNA 卡可同時虛擬出 多塊 網卡及 多塊HBA 卡。 3) 刀片 服務器 不必配置本地硬盤，思科 UCS 可完美支持 SAN BOOT 功能 （已經過大量 生產案例的驗證） ，我們僅需要從 EMC 的存儲上劃分出一部分空間 (15G 即可 )關聯給思科的 思科刀片服務器 ，安裝完操作系統 （ 或者 ESXi） 后即可實現 思科刀片服務器 基于 EMC 空間的啟動 —— SAN BOOT 功能。 *SAN BOOT 具備如下的優點： a) 啟動速度快：因為用的“本地硬盤”其實是位于 EMC 的存儲上， EMC的存儲采用高性能的 SAS 盤（新接口的 SAS 盤的速度要遠高于 FC 盤的速度），在如此高性能的 SAS 盤上啟動 VMware 的 ESX 或者 ESXi僅需要極短的時間； b) 運行穩定： EMC 的存儲可達到 5 個 9 的（ %）的高可用性，除了硬盤本身品質極佳之外還分別作了 RAID 和“熱備盤”等諸多安全措施，可保證思科 UCS 的“本地硬盤”永遠不壞； c) 減少投資和維護量：思科 UCS 不配置本地硬盤可一定程度的減少從硬件上的投入并且減少日常本地硬盤的維護工作量； d) 可完美的配合思科 UCS“無狀態計算”的特點：思科 UCS 本地無硬 盤后，思科 UCS 本身則只負責計算。萬一思科 UCS(刀片服務器 )壞掉那么我們僅需要重新插入一臺新的備機就可以了，在思科 6100XP的控制下思科刀片服務器可與存儲上的“本地硬盤”自動的關聯，從而自動的啟動系統 ，而不需要傳統的服務器更換備機后做的諸如：安裝操作系統、配置網絡、配置存儲、劃分 VLAN 等諸多繁雜的工作。 4) 為保證服務器的可控性建議配