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

Chia sẻ: Orchid Orchid | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:42

1
309
lượt xem
96
download

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

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

“Lân cận lớp 2 giữa các máy chủ có nghĩa là các máy chủ này nằm trong cùng miền quảng bá. Khi các máy chủ là lân cận lớp 2, mỗi máy chủ nhận được tất cả các gói tin multicast và quảng bá từ máy chủ khác.” Phiến dịch vụ như phiến tường lửa và phiến cân bằng tải … cung cấp các chức năng trạng thái dựa trên phần cứng

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Kế nối mạng trung tâm dữ liệu kiến trúc server farm và hướng dẫn thiết kế

  1. 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 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 1
  2. 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 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 2
  3. TỔNG QUAN VỀ KiẾN TRÚC CHUYỂN MẠCH SERVER FARM CỦA TRUNG TÂM DỮ LiỆU © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 3
  4. Định nghĩa Lớp truy nhập DC Máy chủ Lớp 2, Lớp 3 và kết nối Mainframe • Yêu cầu lớp 2 và lớp 3 Lõi doanh nghiệp • Gắn đơn và đôi • Chuyển mạch lớp 2, Lõi DC hiệu năng cao, trễ thấp • Hỗn hợp yêu cầu cao • Nhiều lựa chọn đường lên Kết hợp DC • Xử lý STP chỉ cho VLAN được đặt cấu hình • Sử dụng dich vụ tại lớp kết hợp Mainframe Blade w/ OSA L2 w/ Clustering Blade Chassis w/ L3 Chassis w/ Integrated and NIC Teaming Access Pass Thru Switch Truy nhập DC © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 4
  5. Định nghĩa lớp kết hợp DC Cung cấp dịch vụ An ninh/Ứng dụng dùng chung Lõi doanh nghiệp • 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 Mô đun dịch vụ • Duy trì trạng thái phiên và bảng kết nối cho dự phòng • Những dịch vụ này là gì? Mainframe Blade w/ OSA L2 w/ Clustering Blade Chassis w/ Truy Chassis w/ Integrated and NIC Teaming nhập lớp Pass Thru Switch 3 Truy nhập DC © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 5
  6. Định nghĩa lớp kết hợp DC Các dịch vụ tích hợp Các dịch vụ lớp 4 – 7: FW, SLB, SSL, IDS + • Các dịch vụ ứng 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 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 6
  7. Định nghĩa lớp tích hợp DC Đường giao tiếp máy chủ đến máy chủ 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 Lõi DC Kết hợp Truy nhập • 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 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 7
  8. Định nghĩa lớp DC lõi Ma trận chuyển mạch tốc độ cao cho các mô đun kết hợp Lõi doanh nghiệp DC Core Mô đun kết hợp 1 Mô đun kết hợp 2 Kết hợp GE/10GE GE/10GE Truy nhập N x 100 máy chủ N x 100 máy chủ • 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 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 8
  9. 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 Mạng lưu trữ chủ kiến tạo theo mục tiêu, cho phép: FC Hạ tầng IP Ma trận chuyển mạch RDMA trễ thấp máy chủ Ethernet Ảo hóa máy chủ Ethernet Infiniband Tính toán Lưới/Tiện ích • Môi trường Cluster Tạo cluster cơ sở dữ liệu Tạo cluster HA Tạo cluster HPC NAS NAS WIN WIN UNIX UNIX Máy chủ phiến Ma trận máy Ma trận máy Máy chủ • Chuyển mạch Gateway UNIX/Windows chủ ảo #1 chủ ảo #2 Linux/Windows (phiến) sang IP và lớp lưu trữ • Mới, hiện đại, vẫn đang Enterprise GRID chín muồi © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 9
  10. YÊU CẦU THIẾT KẾ TRONG SERVER FARM DC-2101 11127_05_2005_c1 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 10
  11. Khi nào cần có lân cận lớp 2? Thỏa mãn yêu cầu ứng dụng Server Farm • Tạo Cluster: các ứng dụng thường được thực thi trên Ứng dụng nhiều máy chủ được tạo Microsoft cluster để xuất hiện như .NET một thiết bị đơn nhất; chung cho các yêu cầu HA và cân bằng tải; (Windows Ứng dụng Java, MSCS và NLB) J2EE… • Phần mềm tạo nhóm NIC yêu cầu lân cận lớp 2 giữa các NIC cùng nhóm © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 11
  12. Định nghĩa Lân cận lớp 2 “Lân cận lớp 2 giữa các máy chủ có nghĩa là các máy chủ này nằm trong cùng miền quảng bá. Khi các máy chủ là lân cận lớp 2, mỗi máy chủ nhận được tất cả các gói tin multicast 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
  13. Định nghĩa máy chủ nhóm (clustered) Các nhóm cho độ khả dụng cao • Mục tiêu chung: tập hợp nhiều máy Giao diện mặt trước 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 liệu, trạng thái phiên, giám sát … Server-A Server-B Mạng Cluster với 2 nút • Hai hay nhiều máy chủ dùng bọ - Kết nối cáp chéo chyển mạch để cung cấp kết nối tại vùng lớp 2 cách biệt/VLAN Giao diện mặt trước • Ví dụ: Dịch vụ nhóm MS-Windows 2003 Advanced Server 2003 Cluster Service (MSCS), cho Exchange and SQL Servers (tối đa 8 nút) A B C • Veritas Clustering cho HA • Cần có lân cận lớp 2 Mạng cluster với 2 hay nhiều nút Chạy trên chuyển mạch VLAN © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 13
  14. Định nghĩa máy chủ nhóm Nhóm phân phối tải Server-Based NLB Uses • Các ứng dụng giao dịch/dựa Flooding: Multicast trên HTTP được “ghép Address Used in Arp nhóm” với mục tiêu mở rộng Reply for Server IP (ví dụ MSCS NLB, đến 32 nút Front-End Interface mạng • Khoảng lớp 2 được dùng để “multicast” mọi gói tin đến A B C đến mọi máy chủ trong nhóm (cần có Lân cận lớp 2) Cluster Network • Một địa chỉ IP được gắn với To VIP địa chỉ MAC multicast trong SLB Hardware: phản hồi arp nhóm Use Unicast- (Windows) To Reals Based Solution • Các bộ cân bằng tải được chế tạo đặc biệt cung cấp phần cứng tiêu chuẩn dựa trên giải pháp unicast hỗ trợ A C B hàng trăm nút mạng Cluster Network © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 14
  15. Định nghĩa máy chủ nhóm Tạo nhóm CSDL • Mục tiêu: cải thiện thời gian khóa CSDL và cho phép quét song song hiệu quả Mạng lưu trữ hơn Hạ tầng IP Ma trận chuyển mạch • Ví dụ nhóm CSDL máy chủ Gateway đa giao thức Oracle 10g RAC IBM DB2 Parallel SQL Server Máy chủ Máy chủ ứng dụng ứng dụng MySQL Cluster • Cách tiếp cận lưu trữ Dùng chung mọi thứ Khóa FS IBM MySQL Cluster Oracle RAC IBM DB2 Không dùng chung DB2 Parallel Parallel Cắt miếng CSDL Nhóm CSDL trên Nhóm CSDL trên Ethernet Infiniband • Các lựa chọn kết nối theo chuẩn Ethernet, Infiniband Trễ thấp + băng thông caorights reserved. © 2005 Cisco Systems, Inc. All 15
  16. Định nghĩa máy chủ nhóm Các nhóm tính toán hiệu năng cao (HPC) Những ứng dụng đặc thù • Tạo ảnh động • Địa chấn học • Khai thác dầu Implementations are very • Sinh hóa customized and rarely alike • Phân tích tài chính • Thông lệ chung cho thuê môi trường HPC Có thể là giao diện/hạ Hệ thống file chung tầng chung Et he r ne t( Nút tính toán N FS (đến hàng chục Ethernet, Infiniband ,i SC ngàn) NAS, SAN Mặt trước SI Back End Ethernet ), Nút chính FC ,I (có thể nhiều) B G at ew ay Mặt sau để đồng bộ nút/chia sẻ dữ liệu bằng các giao thức IP/TCP hay RDMA (MPI, uDAPL, SDP, SRP) © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 16
  17. Định nghĩa máy chủ nhóm Yêu cầu/Ảnh hưởng của các nhom HPC • Có thể cần Lân cận lớp 2 giữa các nút tính toán (phụ thuộc vài ứng dụng) Công cộng Lớp truy nhập • Hệ thống file dùng chung cho các nút tính toán Kết hợp Các nút • Độ trễ ảnh hưởng lớn chủ đến hiệu năng • Nhân viên mạng và hệ Riêng Access Layer thống thường không trao Ethernet, đổi rõ ràng các nhu cầu Đồng bộ nút Infiniband, tạo nhóm và chia sẻ Myrinet, dữ liệu với Nút tính Quadrics • Ai xác định máy chủ sẽ MPI/DAPL/ toán đưa vào nhóm? Cùng SDP giá? Hàng? File System • Các tuyến lên lớp truy Lớp truy nhập nhập có bị ảnh hưởng không? GE đến NAS, FC SAN, iSCSI) © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 17
  18. Máy chủ nhóm Ảnh hưởng của thiết kế mạng • Máy chủ-A và máy chủ B giao tiếp trên lớp 2 để trao Kết hợp đổi trạng thái, phiên và các thông tin khác • Máy chủ (2 hay nhiều) trong nhóm có thể nằm tại các bộ Trung kế chuyển mạch truy nhập khác nhau – mở rộng VLAN và VLAN 10 đường kính Tree diameter • Ma trận nhóm máy chủ đến máy chủ có thể yêu cầu Máy chủ-A Máy chủ-B tuyến lên băng thông lớn hơn (GEC, 10GE) © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 18
  19. 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 Khung máy chủ phiến Giao diện 1 Giao diện 2 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 19
  20. CÁC MÔ HÌNH THIẾT KẾ LỚP TRUY NHẬP DC-2101 11127_05_2005_c1 © 2005 Cisco Systems, Inc. All rights reserved. 20
Đồng bộ tài khoản