【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 括 MAC 地址、 VLAN 和服務(wù)質(zhì)量（ QoS）設(shè)置在內(nèi)的 NIC 配置；包括全球名稱（ WWN）、 VSAN、帶寬限制和固件版本在內(nèi)的 HBA 配置；以及包括 VLAN、 VSAN、 QoS 和以太通道設(shè)置在內(nèi)的上行鏈路端口配置。 服務(wù)配置文件全面定義服務(wù)器及其所有設(shè)置?？墒褂梅?wù)配置文件來配置新服務(wù)器，或在需要時(shí)，用它來配置同一服務(wù)器的副本，以便全部軟件都能從原始服務(wù)器遷移到替代服務(wù)器，這些操作對(duì)于軟件和其許可證機(jī)制完全透明（參見圖2）。服務(wù)配置文件是對(duì)服務(wù)器進(jìn)行全面定義，而服務(wù)配置文件模板則是定義如何創(chuàng)建服務(wù)配置文件。服務(wù)配置文 件就像是課程示例，服務(wù)配置文件模板則定義課程，即定義創(chuàng)建服務(wù)配置文件的策略。 圖 2. 服務(wù)配置文件配置服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)資源，能使服務(wù)器配置在物理服務(wù)器間移動(dòng) 通過激活服務(wù)配置文件模板，能夠?qū)⒍鄠€(gè)服務(wù)器進(jìn)行完全相同的配置，同時(shí)又使它們能在采用唯一標(biāo)識(shí)符的實(shí)例中擁有自己的身份（如 UUID、 MAC 地址和WWN）。應(yīng)用服務(wù)配置文件模板的結(jié)果就是獲得一個(gè)全面定義一個(gè)獨(dú)特服務(wù)器的服務(wù)配置文件。當(dāng)一臺(tái)新服務(wù)器被添加到思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)時(shí)， Cisco UCS Manager 能發(fā)現(xiàn)它并根據(jù)服務(wù)器的物理特征，自動(dòng)應(yīng)用相應(yīng)的服務(wù) 配置文件模板。借助這一功能，能夠快速、簡(jiǎn)便地向不同虛擬池添加服務(wù)器。例如，一個(gè)虛擬池可能包括多個(gè) 64GB 主內(nèi)存的服務(wù)器，這對(duì)于某類應(yīng)用已經(jīng)足夠，而另一虛擬池中的服務(wù)器則可能至少為 192 GB 主內(nèi)存，以實(shí)現(xiàn)最大虛擬機(jī)密度。 借助 Cisco UCS 擴(kuò)展內(nèi)存技術(shù)，提高虛擬機(jī)密度 虛擬化將更多關(guān)注服務(wù)器如何擁有更多以及更經(jīng)濟(jì)的內(nèi)存配置。雖然高性能、針對(duì)虛擬化的特殊優(yōu)化和多核處理器如 Intel Xeon 5500 系列能夠提高虛擬機(jī)性能，但現(xiàn)在服務(wù)器需要更大內(nèi)存來充分利用服務(wù)器的處理器。提高虛擬系統(tǒng)中的虛擬機(jī)密度的傳統(tǒng) 方式是，購(gòu)買更昂貴、更大型的四路服務(wù)器。但這種方法既提高了投資和運(yùn)營(yíng)開支，又沒能實(shí)際解決如何為雙路服務(wù)器提供更為經(jīng)濟(jì)高效的內(nèi)存的問題。 思科擴(kuò)展內(nèi)存技術(shù)提供了一種具有極大潛力、經(jīng)濟(jì)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(jī)構(gòu)能夠憑借更少資源完成更多任務(wù)。 Cisco UCS B250 M1 擴(kuò)展內(nèi)存刀片服務(wù)器和 Cisco UCS C250 M1 擴(kuò)展內(nèi)存機(jī)架安裝服務(wù)器就采用了這種技術(shù)。從處理器的內(nèi)存通道角度來看，該項(xiàng)技術(shù)將四個(gè)物理上獨(dú)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(gè) DIMM 插槽的擴(kuò)展內(nèi)存服務(wù)器，而采用相同處理器的傳統(tǒng)服務(wù)器和刀片系統(tǒng)最多只能配備 12 個(gè)最高性能插槽，或 18 個(gè)較低性能插槽。 圖 3. 思科擴(kuò)展內(nèi)存技術(shù)使 4 個(gè)物理 DIMM 對(duì)于 CPU 來說顯示為單一大型邏輯 DIMM 思科擴(kuò)展內(nèi)存服務(wù)器中的 48 個(gè) DIMM 插槽能插入 4 或 8GB DIMM，為企業(yè)提供了平衡處理能力、內(nèi)存容量和成本的極高的靈活性。 ? 低成本選項(xiàng)使用低成本的 4GB DIMM 來提供高達(dá) 192 GB 的內(nèi)存，而不必像使用相同處理器的其他服務(wù)器那樣，為獲得高內(nèi)存容量而使用 8GB DIMM。根據(jù) 2020 年 8 月公開的內(nèi)存價(jià)格，該選項(xiàng)能夠節(jié)約 60%的內(nèi)存成本。 ? 大內(nèi)存選項(xiàng)能夠?yàn)樾枰畲髢?nèi)存的工作負(fù)載提供支持。思科擴(kuò)展內(nèi)存服務(wù)器在使用 8GB DIMM 時(shí)內(nèi)存高達(dá) 384 GB，實(shí)現(xiàn)了采用 Intel Xeon 5500系列處理器的雙路服務(wù)器的最大內(nèi)存。 無論需要大型內(nèi)存還是極大內(nèi)存來優(yōu)化虛擬化密度， IT 機(jī)構(gòu)現(xiàn)在都能更加經(jīng)濟(jì)地整合更多應(yīng)用，創(chuàng)建更多虛擬機(jī)。 使用虛擬接口和 Cisco VNLink 技術(shù)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng) 傳統(tǒng)的刀片服務(wù)器為部署虛機(jī)環(huán)境增加了不必要的成本、復(fù)雜性和風(fēng)險(xiǎn)。在大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)部署中，網(wǎng)絡(luò)接 入層被分為三個(gè)層次，很難控制網(wǎng)絡(luò)連接并保證其安全，增加了 VM 到 VM 聯(lián)網(wǎng)的延遲，難以進(jìn)行高效管理： ? 接入層交換機(jī)通常屬于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施范疇，由網(wǎng)絡(luò)管理員管理，對(duì)安全和 QoS 進(jìn)行高效控制。 ? 刀片服務(wù)器中的交換機(jī)增加了一個(gè)新網(wǎng)絡(luò)層，它們使用的處理器和特性集常常與數(shù)據(jù)中心接入層交換機(jī)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(jī)占用 CPU 周期來模擬網(wǎng)絡(luò)硬件，其代價(jià)就是降低應(yīng)用性能。這些軟交換機(jī)常常超出了網(wǎng)絡(luò)管理員的控制范圍，經(jīng)常由服務(wù)器管理員配置。 這些環(huán)境中的接入層劃分導(dǎo)致的結(jié)果是，在同一刀片服 務(wù)器中的虛擬機(jī)、同一機(jī)箱中的虛擬機(jī)或不同機(jī)箱中的虛擬機(jī)之間通信時(shí)，采用不同交換設(shè)備來實(shí)現(xiàn)VM 到 VM通信。很難在各層實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理，尤其是在虛擬機(jī)在服務(wù)器間動(dòng)態(tài)移動(dòng)時(shí)就更為困難。 思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)將 VM 到 VM通信所需的交換機(jī)精簡(jiǎn)為一個(gè)互聯(lián)陣列，由此簡(jiǎn)化、加速并保護(hù)了交換。這種方法為系統(tǒng)中的所有網(wǎng)絡(luò)通信提供了單一控制和管理點(diǎn)（參見圖 4）： ? 單一接入層交換機(jī)，即 Cisco UCS 6100 系列互聯(lián)陣列，支持虛擬機(jī)間的所有網(wǎng)絡(luò)流量傳輸，而無論虛擬機(jī)位于何處，為網(wǎng)絡(luò)流量提供了單一控制和管理點(diǎn)。 ? 無需在刀片中部署交換機(jī) ，而是使用 Cisco UCS 2100 系列陣列擴(kuò)展模塊，它邏輯上是互聯(lián)陣列的一部分，將所有流量從刀片服務(wù)器傳輸?shù)缴嫌位ヂ?lián)陣列。 ? 無需使用軟件交換機(jī)，虛擬機(jī)直接連接到物理 NIC，采用直通交換或采用 Hypervisorbypass 技術(shù)對(duì)其進(jìn)一步加速。此技術(shù)由支持導(dǎo)向 I/O的 Intel虛擬化技術(shù)提供。 圖 4. 思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)提供了單一控制和管理點(diǎn)，不再劃分網(wǎng)絡(luò)接入層 (一 ) Cisco VNLink 技術(shù) 思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)中的每臺(tái)服務(wù)器都通過一條或多條物理鏈路連接到互聯(lián)陣列。 Cisco VNLink 技術(shù)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(jī)中的一個(gè)虛擬 NIC (vNIC)連接到互聯(lián)陣列中的一個(gè)虛擬接口。當(dāng)使用 Cisco UCS M81KR 虛擬接口卡時(shí)，從與虛擬機(jī)連接（通過直通交換或 Hypervisorbypass）的物理接口創(chuàng)建一條虛擬鏈路（參見圖 5）。這使得對(duì)于虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)連接的管理能像管理物理服務(wù)器的物理鏈路一樣進(jìn)行。雖然進(jìn)出虛擬機(jī)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(diǎn)統(tǒng)一管理。 虛擬鏈路在互聯(lián)陣列內(nèi)部的虛擬接口處終止。一個(gè) 虛擬接口與一個(gè)物理接口相關(guān)聯(lián)，這種關(guān)聯(lián)能根據(jù)需要改變。當(dāng)一個(gè)虛擬機(jī)從一臺(tái)服務(wù)器移動(dòng)到另一臺(tái)服務(wù)器，該 VM 的虛擬鏈路所連的虛擬接口只要簡(jiǎn)單地與另一個(gè)物理端口建立關(guān)聯(lián)就可以了?，F(xiàn)在，虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)特性也能隨它們一起在服務(wù)器間移動(dòng)，不必再在多個(gè)交換層間進(jìn)行復(fù)雜的協(xié)調(diào)。 在互聯(lián)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(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)通過硬件部署了 Cisco VNLink 技術(shù)。在使用非 Cisco UCS M81KR 接口來傳輸虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)流量時(shí)，使用 Cisco Nexus? 1000V 系列交換機(jī)，在軟件中也能實(shí) 現(xiàn)相同的管理簡(jiǎn)潔性。 圖 5. Cisco VNLink 技術(shù)支持每虛擬機(jī)鏈路，它們的管理和移動(dòng)獨(dú)立于物理鏈路 (二 ) 采用 Cisco UCS M81KR 虛擬接口卡的 Cisco VNLink 技術(shù) 當(dāng)服務(wù)器配置了 Cisco UCS M81KR 虛擬接口卡時(shí)，思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)能發(fā)揮最大功效。這些卡采用靈活配置的 I/O，使 Cisco UCS Manager 能創(chuàng)建多達(dá) 128 個(gè)（其中 8 個(gè)預(yù)留，供系統(tǒng)使用）以太網(wǎng) NIC 或光纖通道 HBA 的任意組合，其身份（ MAC 地址和 WWN）可動(dòng)態(tài)編程。這個(gè)虛擬接口卡提供了足夠的接口，保證每個(gè)虛擬機(jī)都能擁有一個(gè)或多個(gè)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(xié)調(diào)虛擬機(jī)及它們直接與之通信的接口的創(chuàng)建和移動(dòng)。 Cisco UCS Manager 中的端口配置文件定義了虛擬機(jī)所使用的 NIC 配置，在創(chuàng)建 VM 或?qū)?VM 移動(dòng)到另一服務(wù)器時(shí)，靈活地引導(dǎo)管理器配置虛擬機(jī)所需的接口。端口配置文件的名稱與 VMware ESX 服務(wù)器中的端口組名稱相對(duì)應(yīng)。當(dāng) VMware ESX 服務(wù)器希望創(chuàng)建一個(gè)新虛擬機(jī)或設(shè)置虛擬機(jī)移動(dòng)的目的地時(shí)，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(jī)就能使用預(yù)期的設(shè)備來 連接網(wǎng)絡(luò)。 (三 ) 總結(jié) 服務(wù)器虛擬化為世界各地的數(shù)據(jù)中心帶來了眾多優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)它也向數(shù)據(jù)中心提出了挑戰(zhàn)。如果有統(tǒng)一的 I/O 配置和足夠的帶寬，在每臺(tái)物理服務(wù)器上支持大量 VM，則資源池的管理會(huì)較為容易。資源池將能更快速地應(yīng)對(duì)迅速變化的業(yè)務(wù)情況和工作負(fù)載，新服務(wù)器資源的添加能在幾分鐘內(nèi)完成，然后設(shè)置并投入使用。而無需通過數(shù)小時(shí)甚或數(shù)天繁瑣、耗時(shí)且易于出錯(cuò)的人工配置，來準(zhǔn)備服務(wù)器及其接口、固件 和設(shè)置。通過平衡 CPU 處理能力和經(jīng)濟(jì)高效的內(nèi)存配置使虛擬機(jī)密度提高時(shí)，就能夠更輕松地實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。最后，在統(tǒng)一了網(wǎng)絡(luò)接入層，并以相同方式對(duì)待虛擬機(jī)鏈路與物理服務(wù)器鏈路時(shí)，能夠更高效、更安全地管理虛擬環(huán)境，并獲得更出色的 QoS。 思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)通過下一代數(shù)據(jù)中心平臺(tái)解決了上述挑戰(zhàn)。此平臺(tái)將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)訪問和虛擬化統(tǒng)一到一個(gè)綜合系統(tǒng)中，進(jìn)行集中管理，并使用VMware ESX 服務(wù)器等虛擬化軟件進(jìn)行協(xié)協(xié)調(diào)。該系統(tǒng)在一個(gè)萬兆以太網(wǎng)統(tǒng)一陣列中集成了企業(yè)級(jí)服務(wù)器，提供了虛擬機(jī)和虛擬化軟件所需的 I/O 帶寬和功能。思科擴(kuò)展內(nèi)存技術(shù)為高度虛擬化所需要的大內(nèi)存提供了一種極為經(jīng)濟(jì)的配置方法。最后，思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)訪問層集成為一個(gè)能輕松管理的實(shí)體，在此實(shí)體中，能像物理鏈路一樣配置、管理和移動(dòng)虛擬機(jī)鏈路。思科統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)繼承了思科長(zhǎng)期以來的優(yōu)秀創(chuàng)新傳統(tǒng)，在架構(gòu)、技術(shù)、合作關(guān)系和服務(wù)方面都進(jìn)行了出色創(chuàng)新。 XXXXXXX 云計(jì)算平臺(tái)計(jì)算部分具體設(shè)計(jì) 在了解了思科物理 刀片 服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)之后， 在 XXXXXXX 云計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算部分我們將采用下列的具體設(shè)計(jì) （下述內(nèi)容僅為具體設(shè)計(jì)表述，具體的產(chǎn)品硬件及特色介紹我們將 在下一章節(jié)體現(xiàn)） ： 1) 根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況選配了兩款 思科服務(wù)器，這兩種服務(wù)器將來將策略性的分配為服務(wù)器虛擬化和桌面虛擬化。 a) 第一款： 實(shí)際配置 4 臺(tái) B200 刀片服務(wù)器 （半寬） ，每臺(tái)服務(wù)器配置 2顆 E5649 的 CPU 和 96G 內(nèi)存，這四臺(tái)服務(wù)器的 CPU 和內(nèi)存的配置都比較適中，非常適合大規(guī)模的部署虛擬桌面。 這 4 臺(tái)物理刀片服務(wù) 器可整合約 80 臺(tái)服務(wù)器 ，或者約 400 臺(tái)虛擬桌面（這些數(shù)值為根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)的保守估算值，實(shí)際的整合比可能高于此數(shù)值，要根據(jù)具體的運(yùn)算業(yè)務(wù)來定）。 b) 第二款：實(shí)際配置 2 臺(tái) B440 刀片服務(wù)器 （全寬） ，每臺(tái)服務(wù)器配 置 4可 E7540 的 CPU 和高達(dá) 128G 的內(nèi)存，這兩臺(tái)服務(wù)器無論是 CPU 的計(jì)算能力還是內(nèi)存的配比都具備絕佳的性能，非常適合對(duì)計(jì)算有著較高要求的虛擬服務(wù)器的部署。這兩臺(tái)物理服務(wù)器可整合約 64 臺(tái)高性能服務(wù)器或者約 256 臺(tái)虛擬桌面（這些數(shù)值為根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)的保守估算值，實(shí)際的整合比可能高于此數(shù)值，要根據(jù)具體的運(yùn)算業(yè)務(wù)來定）。 2) I/0 性能：每臺(tái) 思科刀片服務(wù)器 含有兩塊萬兆的 FCOE 的 CNA 卡，可同時(shí)支持網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)信息的傳輸； 此 CNA 卡可同時(shí)虛擬出 多塊 網(wǎng)卡及 多塊HBA 卡。 3) 刀片 服務(wù)器 不必配置本地硬盤，思科 UCS 可完美支持 SAN BOOT 功能 （已經(jīng)過大量生產(chǎn)案例的驗(yàn)證） ，我們僅需要從 EMC 的存儲(chǔ)上劃分出一部分空間 (15G 即可 )關(guān)聯(lián)給思科的 思科刀片服務(wù)器 ，安裝完操作系統(tǒng) （ 或者 ESXi） 后即可實(shí)現(xiàn) 思科刀片服務(wù)器 基于 EMC 空間的啟動(dòng) —— SAN BOOT 功能。 *SAN BOOT 具備如下的優(yōu)點(diǎn)： a) 啟動(dòng)速度快：因?yàn)橛玫摹氨镜赜脖P”其實(shí)是位于 EMC 的存儲(chǔ)上， EMC的存儲(chǔ)采用高性能的 SAS 盤（新接口的 SAS 盤的速度要遠(yuǎn)高于 FC 盤的速度），在如此高性能的 SAS 盤上啟動(dòng) VMware 的 ESX 或者 ESXi僅需要極短的時(shí)間； b) 運(yùn)行穩(wěn)定： EMC 的存儲(chǔ)可達(dá)到 5 個(gè) 9 的（ %）的高可用性，除了硬盤本身品質(zhì)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(yuǎn)不壞； c) 減少投資和維護(hù)量：思科 UCS 不配置本地硬盤可一定程度的減少?gòu)挠布系耐度氩⑶覝p少日常本地硬盤的維護(hù)工作量； d) 可完美的配合思科 UCS“無狀態(tài)計(jì)算”的特點(diǎn)：思科 UCS 本地?zé)o硬 盤后，思科 UCS 本身則只負(fù)責(zé)計(jì)算。萬一思科 UCS(刀片服務(wù)器 )壞掉那么我們僅需要重新插入一臺(tái)新的備機(jī)就可以了，在思科 6100XP的控制下思科刀片服務(wù)器可與存儲(chǔ)上的“本地硬盤” 自動(dòng)的關(guān)聯(lián)，從而自動(dòng)的啟動(dòng)系統(tǒng)，而不需要傳統(tǒng)的服務(wù)器更換備機(jī)后做的諸如：安裝操作系統(tǒng)