Построение ИТ инфраструктуры на базе ... · vdi, vsi, sql, oracle,...

Построение ИТ-инфраструктуры на базе интегрированного решения Cisco HyperFlex

Евгений Лагунцов

Системный инженер-консультант

Cisco Systems

Что такое гиперконвергенция?

ГиперконвергенцияOn-Demand

Agile

Efficient

Simple

Scalable

Enterprise Ready

Cost Effective

+

+

+

+

+

+

+

CPUMEM

CPUMEM

БЕЗ ТРАДИЦИОННЫХ СХД

APP APP APP APP APP•••••••HYPERCONVERGENCE

СЕРВЕРЫ

1-3yr Planned

Large Footprint

Inefficient

Complex

SERVER VIRTUALIZATION

APP APP APP APPOn-Demand

Agile

Efficient

Simple

Vendor E Vendor N Vendor P

••••••••••••

•••••••••••••••

+

+

+

+

–

–

–

–

Tra

ditio

na

l N

AS

CPUMEM

Hyb

rid

Sto

rage

All

Fla

sh

Sto

rage

CPUMEM

CPUMEMCPUMEM

APP

“Tрадиционный” подход

СХД

Разработан как единый комплекс, включающий HCI SW, серверную, сетевую и управляющую

платформу

Оптимизирован для производительности и плотности

Инновации в HCI SW отдельно

HCI SW валидируется на платформах x86

Инновации в железе отдельно

vs.

Что такое HyperFlex

Разработанная «как единое целое» и оптимизированная платформа

Серверы

Сеть

Программная СХД

HCI SW Innovations

Compute Innovations

Hybrid Cloud Innovations

Network Innovations

Cisco HyperFlex

«Типовое» гиперконвергентноерешение

2018 – год инноваций для HyperFlex

ДокументацияКритичные нагрузки

All Flash SED EnterpriseWorkloads

Profiler,Sizer

Edge RBAC LocalizationConnect UI NativeReplication/DR

Scale

Самый быстрорастущий HCI

3500+Новых Заказчиков по

всему миру

#1 15CVDs, Ref. Architetures

25White papers, Soln. Guides

VDI, VSI, SQL, Oracle, SAP, Exchange, Splunk, Veeam, …

В производительности, предсказуемости

Новые технологии каждый квартал

M5 Skylake

Что внутри HX Data Platform

Сервисы по управлению данными реализованы в рамках

HX Data Platform

HX Controller VM – прямой монопольный доступ к дисковым

ресурсам

Модуль IOVisor обеспечивает распределение IO между узлами кластера IO

DATASTORE/VOLUME

HYPERVISORHX

CONTROLLERVM

IOVisor

VAAI

VM VM VM VM VM

ESXi

VM

DSIO

Visor

VM VM

NFS

Storage Controller VM



Архитектура доступа к данным

• Что такое IO Visor?• Упрощенно можно считать его ”NFS proxy”

• Датасторы презентуются из IO Visor

• Разделены• Storage Controller VM и IO Visor

• IO продолжается без проблем в случае потери контроллерной VM

Сбои контроллера

CONTROLLER

HYPERVISOR

VMVMVM

CONTROLLER

HYPERVISOR

VMVMVM

CONTROLLER

HYPERVISOR

VMVMVM

CONTROLLER

HYPERVISOR

VMVMVM

120 GB

120 GB

120 GB

120 GB

Распределенная архитектура HyperFlex

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

HYPERCONVERGED DATA PLATFORMHYPERCONVERGED DATA PLATFORMHYPERCONVERGED DATA PLATFORM

Начинаем с 3 серверов

Добавляем новые ресурсы за

несколько минут

Один или несколько серверов

одновременно

Линейное наращивание

ресурсов

Автоматическое перераспределение нагрузки и данных

Возможность выведения ресурсов без остановки и без

потери защиты

HYPERCONVERGED DATA PLATFORM


VM VM VM


VM VM VM


VM VM VM


VM VM VM

Возможные конфигурации системы

HX/HXAF + B/C-серияУзлы HX240c / HXAF240cУзлы HX220c / HXAF220c

КомпактностьУзлы 1RU. 10 дисков.Hybrid или All-Flash.

Высокая емкостьУзлы 2RU. 25 дисков Hybrid

или All-Flash.

Дисковые и бездисковые узлы в составе одного

кластера

В составе системы присутствуют UCS Fabric Interconnect. Одной парой Fabric Interconnect и одним vCenter могут коммутироваться и управляться до 8

кластеров HyperFlex. Один «кластер»: от 3 до 32 узлов с дисками, плюс до 32 узлов без дисков.

Варианты узлов

HX220 – 1RU, 2x Xeon Scalable, до 3TB, 4x10/25 или 2x40GE,480GB SSD кэш, 6-8x HDD 1.2/1.8 TB

HX240 – 2RU, 2x Xeon Scalable, до 3TB, 4x10/25 или 2x40GE,1.6TB SSD кэш, 6-23x HDD 1.2/1.8 TB

HXAF220 – 1RU, 2x Xeon Scalable, до 3TB, 4x10/25 или 2x40GE,375GB NVMe Optane кэш, 6-8x HDD 960GB/3.8 TB

HXAF240 – 2RU, 2x Xeon Scalable, до 3TB, 4x10/25 или 2x40GE,375GB NVMe Optane кэш, 6-23x SSD 960GB/3.8 TB

HX240LFF – 2RU, 2x Xeon Scalable, до 3TB, 4x10/25 или 2x40GE,3.2TB SSD кэш, 12x HDD 6/18 TB

HX220NVMe – 1RU, 2x Xeon Scalable, до 3TB, 4x10/25 или 2x40GE,375GB NVMe Optane кэш, 8x NVMe 1TB /4 TB

© 2019 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Отличительные особенности Cisco Hyperflex

Разработан для оптимизации «железа», ПО, сети и управленияЦелостное решение с единой точкой поддержки

Производительность масштабируемость

#1 Performing HCI platform

Consistent , Low latency performance

3X ниже TCO, 3X выше плотностьVM, 64 узла, линейный рост

производительности

Hyperflex VS. HCI Competition

2x вышеплотность VM

3x сниженазадержка ввода/вывода

7:1 нижеразброс IOPS

3x нижеTCO

ПредсказуемостьВажна для пользователей

Больше нагрузкиНа тот же объем ресурсов

П О Л Н Ы Й О Т Ч Е Т E S Gh t t p : / / c s . c o / h y p e r f l e x - s t r e s s - t e s t

Фокус на производительностиСбалансированности, плотности и снижении ТСО

http://cs.co/hyperflex-stress-test

All NVMe UCS HX220 M5

Интегрированная фабрика

Оптимизация IO

Кэш на базе NVMe Optane

Хранение на базе NVMe (до 32TB/узел)

40G Сеть

Новый стандарт производительности HCI –Cisco HyperFlex с Intel Optane и All-NVMe

13

RAS с Intel VMD для Hot-Plug, Surprise

Removal и т.д..

Управляется UCSM с т.з. FW, LED и т.д.








Сервисы по оптимизации данных

Дедупликация и компрессия без накладных расходов

Непрерывная оптимизация данных

BEFORE

Дедупликация при записи

20–30% экономия пространства

Сжатие «на лету»

30–50% экономия пространства

Без специального железа

Без влияния на производительность

Без доп. лицензий

Файловая система с встроенными возможностями оптимизации

Ниже стоимость








Защита инвестиций в системы хранения данных

Бесшовная интеграция CI и HCI



Бесшовная интеграция HCI и CI

HX Data Platform

VM VMVM VM VMVM VM VMVM

Гиперконвергентнаяинфраструктура

Конвергентная и традиционная инфраструктура

Общий домен HX и UCS

FC СХД

Унифицированное управление UCSM для HyperFlex и сред на базе SAN

UCS Director и Cloud Center для оркестрации и поддержки гибридного облака












Независимый рост выч. ресурсов и объема СХД

Оптимизация стоимости за счет поддержки бездисковых узлов

Традиционные СХДВычислительные узлыHyperConverged

Независимое масштабирование по разным параметрам

Compute-Only Блейды

VM VM VM VM

Compute-Only Стоечные

VM VM VM VM

Общая сетевая фабрика

Общие политики управления

VM VM VM VM

HX Data Platform

HX Узлыкластера

Дисковые массивыSAN/NAS














Простота и автоматизация развертывания

Простота и автоматизация процессов развертывания,

обновления, масштабирования

Быстрая и простая инсталляция

Шаг 0• Установка оборудования в шкаф• Тривиальное внутреннее кабелирование (2 кабеля на узел)• Тривиальное внешнее подключение (просто аплинки с VLAN)

Шаг 1• Запуск инсталлятора, задание IP и логинов• Инсталлятор автоматически настраивает UCS, VMware• Инсталлятор устанавливает HXDP и собирает кластер HyperFlex

• Создание датасторов через vCenter• Разворачивание VM

Через 60минут и меньше

UCS: Встроенная автоматизацияБыстрое развертывание HyperFlex при помощи сервисных профилей

Uplink port configuration, VLAN, VSAN, QoS, and EtherChannels

Server port configuration including LAN and SAN settings

Network interface card (NIC) configuration: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs, and bandwidth constraints;and firmware revisions

Unique user ID (UUID), firmware revisions,and RAID controller settings

Service profile assigned to server, chassis slot, or pool

configuration: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs,

configuration: MAC address,VLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs,

configuration: MAC addressVLAN, and QoS settings;host bus adapter HBA configuration: worldwide names (WWNs), VSANs,

Application Profiles

Virtualization Policy

Network Policy

Storage Policy

Server Policy

Storage SMENetwork SMEServer SME

1ЭКСПЕРТЫ ОПРЕДЕЛЯЮТ ПОЛИТИКИ

2ПОЛИТИКИ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ ДЛЯ СОЗДАНИЯ ШАБЛОНОВ

3ИЗ ШАБЛОНОВ СОЗДАЮТСЯ СЕРВИСНЫЕ ПРОФИЛИ

4АССОЦИИРОВАНИЕ СЕРВИСНОГО ПРОФИЛЯ С ОБОРУДОВАНИЕМ АВТОМАТИЧЕСКИ КОНФИГУРИРУЕТ СЕРВЕР (И СЕТЬ)

Шаблоны сервисных профилей HyperFlexсоздаются и ассоциируются полностью автоматически в процессе инсталляции

Обновление всего «железа» и ПО в один клик

Storage Stack

Hypervisor OS

Server Firmware

Storage Stack

Hypervisor OS

Server Firmware

Storage Stack

Hypervisor OS

Server Firmware

Storage Manager

Hypervisor Manager

Server Manager

Storage Manager

Hypervisor Manager

Server Manager

Storage Manager

Hypervisor Manager

Server Manager

У большинства производителей HCI для разных компонентов стека используются разные инструменты обновления

С Cisco HX 3.5, обновление всего стека HyperFlex делается через один клик

HXDP Storage Stack

ESXi Hypervisor OS

UCS Server Firmware

HXDP Storage Stack

ESXi Hypervisor OS

UCS Server Firmware

HXDP Storage Stack

ESXi Hypervisor OS

UCS Server Firmware

HX Connect

Апгрейдбез простоев















Интегрированная сетевая фабрика

10G/40G VIC/FabricИнтегрированная автоматически

настраиваемая сеть, развитый QoS



Фабрика – основа всей системы

Высокая производительность10/25 или 40 Gb/s Ethernet;

Универсальная фабрикаОдин кабель для трафика управления, сети и хранения

Простота масштабированияПодключаем кабель и тиражируем конфигурацию

UCS Manager(Сервисные профили)

Management

Ethernet

Storage

Независимость от форм-фактора:Блейды, стоечные, HyperFlex и

серверы хранения

Качество на уровне системы целикомРазработана, протестирована и оптимизирована как единое целое













Защита данных, доступность и отказоустойчивость

Встроенная репликация, растянутый кластер, зоны доступности,

интеграция резервного копирования








Асинхронная репликация между площадкамиПартнерские решения

для резервного копирования

Logical Availability Group 1

Logical Availability Zones

Logical AvailabilityGroup 2

Logical AvailabilityGroup 3

VM VM VM VM VM VM VM VM

Единый кластер

Witness Server

Синхронная репликация

Файловая система Enterprise уровняЦелостность данных и надежность

• Контрольные суммы для защиты от ошибки носителя данных

• Увеличение срока службы SSD дисков на уровне архитектуры

• Снэпшоты без снижения производительности

Высокая доступность• Полностью распределенная архитектура для

быстрого восстановления

• Быстрая синхронизация и эффективное перераспределение данных

• Полный апгрейд без останова системы

Высокаядоступность

и надежность Копии данных пишутся в

разные группы

In-built Snapshots, Replication & Disaster Recovery

Высокая эффективность на больших расстоянияхVM

VM

VM

VM

VM

VM

Planned Migration,Disaster Recovery and Test Recovery

High Performing VM Centric

Periodic Snapshots

Long Distance Replication

HX Data Platform

VM

HX Data Platform

Тест DR Плановая миграция Отработка отказа

• Готовность к DR

• Кастомизацияпараметров тестаDR

• Миграция ВМ между кластерами и ЦОД

• Защита после миграции

• Восстановление ВМ после аварии

• Защита после восстановления

VM VM VM VM VM VMVM

Автоматизированные сценарии восстановления

Защита данных в платформе HyperflexАвтоматизация Disaster Recovery в 1 клик

Не допускает простоя Нулевой RPO Автоматический DRМакс. доступность

«Растянутый» кластер HyperFlexСинхронная репликация

Платформа для критически важных приложений

Site-BSite-A

HX Data Platform

DBAPPAPPDB

Синхронная репликация

SSDSSDSSDSSDSSDSSD

Защита данных в платформе HyperflexИнтегрированная со снапшотами HX

Primary Platform

VMwareCisco HyperFlex

!

Intel

Inside

XEON

UCSC240 M4

Con

sole

UCS-HDD2TI2F213 / 2TB



UCS-HDD2TI2F213 / 2TB UCS-HDD2TI2F213 / 2TB UCS-HDD2TI2F213 / 2TB







!

Intel

Inside

XEON

UCSC240 M4

Con

sole











!

Intel

Inside

XEON

UCSC240 M4

Con

sole











Secondary Platform on UCS 240/S3260

API Integration

Secure & Fast Data Transfer

SLA Driven Automation

ПростоПреимущества UCS: быстрое развертывание, легкое обслуживание, единая архитектура для первичных и вторичных систем

Надежно Значительно эффективнее чем redo log, 24x7 Backup & Restore, Long distance DR, DR to Cloud

Быстро Высокая производительность IO, небольшие окна backup, быстрое восстановление

Оптимизировано Дедупликация и компрессия первичных и вторичных данных

Multi-Cloud подключение

Основные приложения

работают на HX

3rd Party Backup Software

Высокая доступность для комплексов резервного копирования Veeam

• Защита данных и Self-healing

• Легкая масштабируемость

• ЛучшеTCO & ROI

VBR Proxy Repository VBR Proxy Repository VBR Proxy Repository

CONTROLLERHYPERVISORCONTROLLERHYPERVISOR CONTROLLERHYPERVISOR

Cisco HyperFlex Data Platform

Масштабируемость | Доступность | Устойчивость





















Централизованное облачное управление

Intersight

Мониторинг, телеметрия, аналитика, интеграция с ТАС, развертывание,

автоматизация



ROBO(Branch, IOT)

VSI(app/web)

VDI(Citrix, Horizon)

Databases(Oracle, SQL)

Mission Critical& ERP (SAP)

Analytics(Splunk)

Cloud-Native Apps(Docker, Kubernetes)

Collaboration(UC, HCS)

Intersight: Управление ЦОД-as-a-Service

SaaS сервис

Интуитивная простота

Улучшенная поддержка

Проактивныерекомендации

Безопасный и расширяемыйЦентрализованное управление

Глобальные политикиКомплексная автоматизацияЕдиный центр управления

SaaS МодельОсвобождение клиента от проблем администрирования и зависимостей обновления

Бесшовная интеграцияПростое управление разными системами в разных локациях

Постоянное обновление возможностейБыстрое внедрение, разворачивание и взаимодействие с клиентом

Hyperflex ЦОД 1Санкт-Петербург

HX-ROBO Ростов

HX-ROBO Томск

HX-ROBO Казань

HX-ROBO Омск

Sign In with Cisco ID

ЦОД 2Москва

Привезти и включить в розетку1

3 Развернуть

2 Удаленно подключиться

4 Управлять

Базовая версия Intersightподдерживает развертывание HX

Хабаровск

Добавить новый HX в ЦОД или филиал

Развертывание удаленных площадок через облако

Управление HX кластерами в разных точках и с разными гипервизорами

Автоматизированная проверка HCL (прошивки, драйверы, ПО)

Connected TAC – служба поддержки сама собирает данные о проблеме






















Intersight





Широкий спектр нагрузок

ROBO(Branch, IOT)

VSI(app/web)




Analytics(Splunk)



Кто, для чего и как использует HyperFlex.Сценарии внедрения

HyperFlex в России за 2,5 года продаж

90+ проектов

13 городов

20+ партнеров

Сценарий №1. Типичная картина

• «Средний» размер предприятия

• ИТ-инфраструктуре около 5-7 лет, существенная часть уже не на поддержке производителя

• Состав:

• Серверы (возможно, Cisco, но не обязательно)

• LAN (скорее всего, Cisco, но возможны варианты…)

• FC SAN (вариантов всего два)

• FC СХД (вариантов много)

• Компоненты время от времени выходят из строя, искать и менять сложно и дорого

• Проблемы с экспертизой SAN и СХД – как настроили, так и работает, изменений давно уже не делали

• Проблемы с производительностью СХД, прежде всего томов на базе HDD


Сценарий №1. Ход проекта.

• HyperFlex устанавливается рядом и интегрируется в существующие LAN и SAN

• На HyperFlex «вживую» переносятся некритичные виртуальные машины

• Часть виртуальных машин остается на старой инфраструктуре, при этом СХД как правило начинает «легче дышать»

• Сети LAN и SAN, СХД и старые серверы могут быть взяты под «зонтик» управления Cisco UCS Director

• С течением времени оставшиеся виртуальные машины мигрируют на вычислительные ресурсы HyperFlex, при этом данные остаются на СХД

• С течением времени данные этих виртуальных машин также мигрируют на HyperFlex, СХД освобождается под «вторичные данные»

• Освободившиеся серверы (если это Cisco) могут быть подключены в кластер HyperFlex как вычислительные узлы


Сценарий №1-Б. Как насчет катастрофоустойчивости?

• Стоит задача обеспечения катастрофоустойчивости – продолжения функционирования ИТ и компании в целом в случае отказа ЦОД

• На «традиционных» решениях FC SAN + СХД схема может быть успешно реализована, но требует серьезных инвестиций в оборудование, лицензии, ПО автоматизации, услуги интегратора и квалификацию специалистов.

• Плюс серьезное усложнение ландшафта – как следствие многие компании часто предпочитают с этим не связываться


Сценарий №1-Б. Проект по катастрофоустойчивости

• Установка на удаленную площадку второго кластера, почти никаких требований к сети, несколько минут настройки

• Задаются критичные виртуальные машины и требуемый для них RPO

• Да, может быть небольшой простой, да, могут быть некоторые потери данных, да, возможно не все автоматизировано

• Но это работает

• Все предельно просто, предельно эффективно

• И не требует дополнительного лицензирования


Сценарий №1-В. Что с резервными копиями?

• Резервное копирование делается на ленту

• Ленты «сыпятся»

• С лент невозможно быстро восстановить конкретную машину, конкретный файл, конкретную таблицу, конкретное сообщение

• С ленты невозможно напрямую запустить резервную копию машины в случае аварии

• Резервное копирование и восстановление – медленные процессы


Сценарий №1-В. Проект по резервному копированию

• Популярные системы резервного копирования умеют обращаться к API HyperFlex напрямую для создания снапшота виртуальной машины и его последующего копирования – процесс в разы быстрее

• Cisco совместно с Veeam, Commvault и Cohesity поставляет валидированные законченные решения для размещения системы резервного копирования и хранения резервных копий

• Помимо использования обычных серверов C240 (12x12TB) или S3260 (60x12TB), существуют также специализированные решения:

• Veeam на HyperFlex

• CommVault ScaleProtect

• Cohesity SDS

• Решения по резервному копирования - в рамках единого проекта, единой спецификации от одного поставщика, единой поддержки от Cisco


Сценарий №2. Удаленные точки присутствия

• Магазин, склад, филиал

• Нужна ИТ-инфраструктура, надежная, доступная, управляемая

• К производительности и объему особых требований как правило нет, но для отказоустойчивости обычно требуется использовать внешние СХД

• Основная головная боль – как внедрять, как управлять, как обслуживать, как чинить


Сценарий №2. Решение для малых сайтов

• HyperFlex Edge – минимальная версия HX

• Без UCS Fabric Interconnect

• 3 узла

• Возможен 1 процессор на узел

• Возможно 3 диска на узел

• HyperFlex Anywhere (доступна с версии 4.0)

• От 2 узлов

• Требуется Intersight как средство управления и witness

• Разворачивание может осуществляться через Intersight – минимальные требования к квалификации персонала на местах

• Все управление централизованно – Intersight и vCenter

• В случае отказа HyperFlex доступен, включает механизм «само-лечения» и может пережить и последующие сбои, если оперативно не приедут компоненты на замену


Сценарий №3. Требовательные приложения

• Требуется инфраструктура для очень требовательных к производительности приложений

• При этом простая и легко масштабируемая


HyperFlex – система промышленного классаГотова для работы с критичными приложениями

#1В производительности по тестам ESG

+35%

Кластеров используются под СУБД

10+Новых CVD для СУБД

25+%Внедрения Enterprise-уровня

CVD✓

Пример: SAP на HyperFlex

SAP Enterprise Apps

SAP Datacenter

Cluster Orchestration

Graph Documents

Relational Time Series

Disk Persistence

Connectivity

DB Engines MetadataData

Pipelines

Discovery

SAP Data Hub

Big Data Mgmt Kubernetes

Cisco Hyperflex

BW, BI ERP Security Sales Data

Analytics Data

Consumer Data

Databases

SAP HANA

HANA Interfaces

SAP Certified vHANA on HX

Другие возможные сценарии

• Растянутый кластер для нулевого RPO и минимального RTO

• Хранение больших объемов данных – HyperFlex LFF, в том числе и поддержка репозиториев резервного копирования

• Поддержка контейнерной инфраструктуры – Cisco Container Platform

• Поддержка VDI в том числе с NVidia GPU

• И т.д.


Отличительные особенности Cisco HyperFlex





















Intersight





VSI(app/web)




Analytics(Splunk)



Спасибо за внимание!

www.facebook.com/CiscoRu


www.instagram.com/ciscoru

www.youtube.com/user/CiscoRussiaMedia

www.vk.com/cisco

Оцените данную сессию в мобильном приложении конференции

Контакты:

Тел.: +7 495 9611410www.cisco.com