Дмитрий Жечков

Системный инженер, Cisco

CCIE R&S 42059

HyperFlex. Гиперконвергенция нового поколения

Содержание

• Введение

• Состав системы Cisco Hyperflex

• Особенности подсистемы хранения

• «Продвинутые» функции управления данными

• Развертывание и управление

• Основные конкурентные отличия

• Планы на будущее

• Позиционирование Cisco HyperFlex

Введение

relationship i

a e certified

Cisco and Veeam Better Together

“We have over 1,000 customers jointly and we are growing at over a 40 percent rate.”

Siva SivakumarDirector, Data Center Solutions

Cisco

Cisco Appliances – Available Now!

• Cisco UCS Backup and Replication Appliance for Veeam

Veeam Availability SuiteEnterprise Plus

or

Veeam Backup &

ReplicationEnterprise Plus

Starter C240 Small C3260 Mid C3260 Large C3260

Size 2U 4U 4U 4U (x3)

Usable

Capacity72TB 176TB 352TB 1056TB

Commercial/Midsize

Enterprise

Service Provider/Large

Enterprise

Instant VM Recovery

Advanced Replication

Verified Protection

Complete Visibility

FlexPod storage snapshots

WAN Acceleration

Рынок СХД – анализ перспектив$45,000

$40,000

$35,000

$30,000

$25,000

$20,000

$15,000

$10,000

$5,000

$0

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027

Традиционные СХД

~$1B ~$15BSource: Wikibon Server SAN

Research 2014

Software Defined Storage (SDS)

Почему?

• Традиционные СХД – это дорого

• Традиционные СХД – это сложно

• Традиционные СХД – это долго

Единая система, состоящая из нескольких серверов и CПО, реализующего функции compute, storage иnetworking.

• Полностью виртуализированнаяинфраструктура

• Централизованное управление

• Простое развертывание

• Простое масштабирование

ГиперконвергенцияSDS VM VM VM

Сервер #1

Hypervisor

SDS VM VM VM

Сервер #2

Hypervisor

SDS VM VM VM

Сервер #3

Hypervisor

Гиперконвергенция

CPU

MEM

CPU

MEM

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

CPU

MEM

Hyb

rid

Sto

rag

e

All

Fla

sh

Sto

rag

e

CPU

MEM

CPU

MEM

CPU

MEM

APP

Традиционный дизайн

СХД

- Отсутствие необходимости в

традиционных СХД

- Отсутствие необходимости в SAN

- Экономия времени инженеров

- Отсутствие ряда

организационных сложностей

Гиперконвергентная инф-ра

Гиперконвергентные решения 1-ого поколения

Скорость

развертыванияПростотаПреимущества

Пробелы Еще 1 интерфейс управления

СетьОтсутствие гибкости при

масштабировании

HyperFlex (HX)

Cisco Unified Computing System

B-Series

Blade

Servers

C-Series

Rack

Servers

M-Series

Modular

Servers

Cisco HyperFlex SystemsProduct Family

Product Series

Products UCS B200 M4 UCS C240 M4 UCS M2814

Cisco HX-Series

Cisco HX Data Platform Software

HX220c HX240c

B200 for HyperFlex

Fabric

& Cisco UCS Servers

HX Data Platform Software

+ =

Cisco HyperFlex Systems

Новое семейство

продуктов

Datastore/Volume

Cisco HX Data Platform

Controller Hypervisor/Container

VM VM VM VM VM

SDD

SDD

Состав системы

Платформа нового поколенияПостроена на базе специально разработанной файловой системы, с интегрированными возможностями дедупликации, компресcии и оптимизации Flash

Scale Out Архитектура и независимое масштабированиеПредсказуемость, Эффективность подхода Pay-as-You-Grow

Функционал корпоративной СХД

Pointer-Based Snapshot

Near Instant Clones

Inline dedup and compression

Защита данных уровня Enterprise

Highly Available/Self-Healing

Single Button Non-Disruptive Rolling Upgrades

Call Home and Onsite 24x7 Support Available

Единая точка управления

Integrated into vCenter

Robust Reporting and Analytics

Возможные конфигурации системы

HX240c + B200 в качестве

гибридных узловУзлы HX240cУзлы HX220c

Компактность

От 3 до 8 узлов

Высокая емкость

От 3 до 8 узлов

До 8 комбинированных

узлов + до 4

вычислительных

В составе системы всегда присутствуют UCS Fabric Interconnect.

К одной паре Fabric Interconnect могут подключаться несколько кластеров HyperFlex.

А также обычные серверы UCS В- и С-серии.

Типовые конфигурации узлов

HX220c

HX220c Entry HX220c Value HX220c Performance

Процессоры 2x Intel Xeon 2630v3 2x Intel Xeon 2660v3 2x Intel Xeon 2690v3

Память 8x 32GB RAM 8x 32GB RAM 16x 32GB RAM

Диски HDD (данные) 6x 1.2TB 10k 12G SAS 6x 1.2TB 10k 12G SAS 6x 1.2TB 10k 12G SAS

Диски SSD Enterprise

Performance (кэш)

480GB Ent. Perf. 480GB Ent. Perf. 480GB Ent. Perf.

Диски SSD Value (логи) 120GB Ent. Value 120GB Ent. Value 120GB Ent. Value

SD карты (boot) 2x 64GB 2x 64GB 2x 64GB

Сеть VIC 1227 (2x10G) VIC 1227 (2x10G) VIC 1227 (2x10G)

Типовые конфигурации узлов

HX240c

HX240c Entry HX240c Value HX240c Performance

Процессоры 2x Intel Xeon 2630v3 2x Intel Xeon 2660v3 2x Intel Xeon 2690v3

Память 8x 32GB RAM 8x 32GB RAM 16x 32GB RAM

Диски HDD (данные) 11x 1.2TB 10k 12G SAS 15x 1.2TB 10k 12G SAS 23x 1.2TB 10k 12G SAS

Диски SSD Enterprise

Performance (кэш)

1.6TB Ent. Perf. 1.6TB Ent. Perf. 1.6TB Ent. Perf.

Диски SSD Value (логи) 120GB Ent. Value 120GB Ent. Value 120GB Ent. Value

SD карты (boot) 2x 64GB 2x 64GB 2x 64GB

Сеть VIC 1227 (2x10G) VIC 1227 (2x10G) VIC 1227 (2x10G)

Особенности подсистемы хранения

Программные модули внутри узла

VAAI Plugin обеспечивает offload операций создания

snapshot и клонов

Controller VM имеет прямой доступ к дискам

IOVisor обеспечивает страйпинг ввода-вывода и

презентацию NFS хостам ESX

CONTROLLERVM

HYPERVISOR

VM VM VM

HYPERCONVERGED DATA PLATFORMHYPERCONVERGED DATA PLATFORMHYPERCONVERGED DATA PLATFORMHYPERCONVERGED DATA PLATFORM

CONTROLLERVM

HYPERVISOR/

VM VM VM

CONTROLLERVM

HYPERVISOR/

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

DATASTORE/VOLUME

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VMVMVMVMVM

HDD

HDD

SDD

SDD

IOVisor

VAAI

Распределенная архитектура HyperFlexDistributed File System

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

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

Независимое масштабированиевычислительными и гибридными узлами

Новыйсервер

HX Data Platform

Новый узелНаращивание емкости внутри узлов

HX Data Platform

CONTROLLERHYPERVISORCONTROLLERHYPERVISOR CONTROLLERHYPERVISOR CONTROLLERHYPERVISOR

IOVisorIOVisor

IOVisorIOVisor

IOVisorIOVisor

IOVisorIOVisor

VM VM VM VM

Подключение бездисковых хостов через

IOVisor

VM VMVM VM VMVM VM VMVM VM VMVM

Распределение данныхвнутри кластера

Отсутствие необходимости в переносе данных в след за VM

HYPERVISOR

Распределение данных и доступ к ним

HYPERVISOR HYPERVISOR

VM VM

1 2 3

VM

DATASTORE

CONTROLLER CONTROLLER CONTROLLER

DATASTORE DATASTORE

Резервирование

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

CONTROLLERVMHYPERVISOR

VM VM VM

• Распределение блоков данных по серверам кластера

• Создание и распределение 1 или 2 резервных копий каждого блока

• Сбой 1 сервера

• Миграция vm

• Восстановление необходимого количества резервных копий

• Восстановление сервера

• Перераспределение vm и данных

File.vmdk

D1 E1A1 B1 C1B2 A2 A3C2 C3 D2D3 E2E3 D1E1 B3 B3

EDCBA

Защита данных и высокая доступностьДанные защищаются путем репликации между узлами кластера

VM

Replicate

Write IO

Replication Factor = 3 Replication Factor = 2

Default is Replication Factor = 3 Set at cluster creation time

Every block is written to 3 different

nodes in the cluster

Every block is written to min of 2 different

nodes in the cluster

Higher availability to survive multi-

point failures; Higher device protection

Can survive a single node/device failure

Reduces raw disk capacity to 33% More usable capacity; Uses 50% of raw

disk capacity

Access Policy is Strict (default); can

be modified via CLI

Access Policy is Lenient

«Продвинутые» функции управления данными

Эффективные Snapshots для резервного копирования

• Быстрое создание и удаление SnapShot

• Экономия дискового пространства

• Создание политик SnapShot

• Определение периодичности создания

• Задание количества и продолжительность хранения

• Интегрировано с vCenter Snapshot Manager

Snapshoting: Технология Redirect-on-write

A B C

Файл Файл

Snapshot

snapshot!

Файл состоит из 3 блоков: A, B, C

Делаем Snapshot

Копируются только указатели (pointer’ы) на данные, сами данные не

копируются

Скопированные указатели указывают на оригинальные блоки данных

Активная файловая

система

Snapshoting: Технология Redirect-on-write

A B C

Файл Файл

Snapshot

snapshot!

Блок B в активной файловой системе меняется на B*

Новый блок B* записывается отдельно

Указатель активной файловой системы перенаправляется на новый блок B*

При этом Snapshot по-прежнему указывает на блок B

Активная файловая

система

B

*

• Моментальное создание нужного количества клонов VM

• Возможность задания нужного имени и IP-адреса

Клонирование виртуальных машин

Дедупликация и компрессия

Дедупликация

• 20-30% сокращение объема хранимых данных

Компрессия на уровне файловой системы• 30–50% сокращение

объема хранимых данных

• Не требует дополнительных аппаратных компонентов

• Не снижает производительность

Cisco HyperFlexBackup for HyperFlex environments

HyperFlex

HX220c

or

HX240c

VMware

Fabric

Interconnect

LAN/SAN

frontend

Backup &

Replication

HX Data Platform

Fabric

Interconnect

LAN/SAN

frontend

Cisco Appliance for

backup repository

Cisco UCS C240 or

Cisco UCS 3260

Leverage all Veeam backup features for VMware environments

• CBT aware VMware backup

• Veeam Explorers and Instant Recovery

• SureBackup and Virtual Lab

Lower the RTPO of < 15 mins for Cisco HyperFlex environments

Veeam Availability for HyperflexBackup for Hyperflex environments

• VMware CBT aware incremental forever backup to minimize the backup window and optimize the RPO

• Instant Recovery for restores to lower the RTO

• SureBackup to verify the recoverability of every backup

• Veeam Explorer for Instant Single-Item recovery of Exchange, SQL, Oracle, AD, Sharepoint, Windows and Linux files

• vPower technology to run the VM directly from the backup file

• Self-service recovery is

• Virtual Lab and On-Demand Sandbox for testing and verifying critical updates by booting an isolated environment directly from the backup

• ….many more

Veeam Availability for HyperFlexReplication for HyperFlex environments

• Leverage Veeam VM-level replication between different HyperFlexor other VMware environments for disaster recovery

• Lower the RTPO for Cisco HyperFlex in case of disaster

• Veeam Explorer, SureReplica and Virtual Lab features

HX Data Platform HX Data Platform

Proxy Server

running in a virtual

machine

Veeam replication for

• Cluster-to-cluster disaster recovery

Veeam Cloud

Connect

! ResetConsole

UCS B200 M3

Cisco C3260s

Cisco Veeam

Backup

Appliance

Customer 1 On Premises

Hyperflex

UCS

UCS Mini

B-series

C-series

Cisco C240

SA

N

Cisco Veeam

Backup Appliance

Customer 2 On Premises

Hyperflex

Customer 3On Premises

Cisco UCS

Veeam Availability for HyperFlexVeeam Cloud Connect for HyperFlex environments

VMware

Fabric Interconnect Fabric Interconnect

LAN/SAN frontend LAN/SAN frontend

Cisco Veeam

Backup Appliance

VMware

Fabric Interconnect Fabric Interconnect

LAN/SAN frontend LAN/SAN frontend

Cisco Veeam

Backup Appliance

BaaS and DRaaS build on Cisco UCS, HyperFlex and Veeam

Easy-to-deploy and easy-to-manage for service providers and customer

Full multi-tenancy and secure data transport into the cloud

Развертывание и управление

Интегрированные возможности управления

• Клоны и snapshot-ы создаются на базе указателей и не занимают места

• Создание и удаление клонов и snapshot-ов не влияет на производительность системы

• Развертывание, клонирование и snapshot-ы виртуальных машин из vCenter

• Никакой отдельной консоли, никакого дополнительного обучения

• UCS Manager – средство управления знакомое более чем 50,000 Заказчиков

• Конфигурация серверов И сети преднастроена в сервисных шаблонах

Быстрая и простая инсталляция

Шаг 0• VMware и HX Data Platform Software установлены на

серверах на фабрике или интегратором перед отправкой к

Заказчику

Шаг 1• Установка, кабелирование, включение, добавление в vCenter

• Применение файла конфигурации

• Создание кластера и датасторов

• Разворачивание VM60минут и

меньше

• На HX серверы предустановлены:

• UCS 2.2(6f)

• ESXi 6.0 U1

• HX Data Platform

• HX контроллер CIMC в режиме UCSM

• UCS 2.2(6f) – минимальная версия для поддержки Hyperflex

• Более свежие версии ПО UCS и HX Data Platform будут устанавливаться по мере появления

Hyperflex: что предустановлено на заводе

Управление

• Управление, 100% базирующееся на vCenter

• Отсутствие необходимости отдельно управлять СХД и сетью SAN

• Отсутствие необходимости переключаться между консолями

• Единая система мониторинга и сбора событий

• Программируемость

vCenter plug-in: HX Data Platform Summary

Основные конкурентные отличия

• Сеть - интегрированная часть системы, не требующая предварительной настройки и сопровождения

• Возможность гибкого добавления ресурсов, как универсальных, так и только вычислительных

• Дедупликация, компрессия, snapshot-ы без потери производительности

• Нет бутылочного горлышка. Равномерное распределение денных по всем узлам. Максимальная производительность, т.к. задействуются все шпиндели и SSD

Преимущества HyperFlex

Планы на будущее

Направления развития

Больше гипервизоров?

Больше узлов ?

Больше сервисов?

Больше сценариев применения?

Больше интеграции ?

ПозиционированиеCisco HyperFlex

Серверы общего назначения Scale Out

UCS M-Series

Modular Servers

UCS

C3160 Fourth Generation UCS

Cisco UCS—Единая платформа

HyperFlex Systems

Гиперконвергентнаяинфраструктура

Конвергентная инфраструктура

Корпоративные ЦОДФилиалы Cloud

Cisco ONE—Единая модель управления инфраструктурой

UCS Mini

UCS Manager UCS Director Enterprise Cloud Suite

Основные сценарии для HyperFlex

• Простое выделение ресурсов

• Быстрые и частые изменения среды

• Мгновенные клоны и снапшоты

Test and Development

• Более низкие первичные инвестиции

• Высокая производительность

• Линейное масштабирование

Virtual Desktop Infrastructure

• Простое развертывание и администрирование

• Гибкое масштабирование

• Отказоустойчивость

Серверная виртуализация

• Простое развертывание

• Централизованное управление

• Никаких «полети-и-почини»

Крупные удаленные офисы и филиалы