新手必看 數(shù)據(jù)中心不同服務(wù)器部署差異
數(shù)據(jù)中心在邏輯上包括硬件和軟件。硬件是指數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施,包括支撐系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)設(shè)備等;軟件是指數(shù)據(jù)中心所安裝的程序和提供的信息服務(wù)。一個(gè)完整的數(shù)據(jù)中心在其建筑之中,包括支撐系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)設(shè)備和信息服務(wù)這三個(gè)邏輯部分。支撐系統(tǒng)主要是電力設(shè)備、環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備,這些系統(tǒng)是保證上層計(jì)算機(jī)設(shè)備正常、安全運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)設(shè)備包括服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,這些設(shè)備運(yùn)行著上層的信息服務(wù)。信息服務(wù)的質(zhì)量依賴(lài)于底層支撐系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)設(shè)備的服務(wù)器能力。只有綜合考慮各種因素、整體統(tǒng)籌兼顧,才能保證數(shù)據(jù)中心的良好穩(wěn)定運(yùn)行。
服務(wù)器作為數(shù)據(jù)中心信息服務(wù)的主要載體,同時(shí)與存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相連,是數(shù)據(jù)中心的核心組件。當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器按形態(tài)可分為塔式服務(wù)器、機(jī)架式服務(wù)器和刀片式服務(wù)器這三類(lèi)。從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)上看,塔式服務(wù)器與機(jī)架式服務(wù)器的部署模式相似,且受數(shù)據(jù)中心機(jī)房空間等因素的限制,機(jī)架式服務(wù)器和刀片服務(wù)器已成為數(shù)據(jù)中心主要的服務(wù)器形態(tài),以下針對(duì)后兩種形態(tài)的服務(wù)器做分析探討。
服務(wù)器形態(tài)差異
塔式服務(wù)器
塔式服務(wù)器的外形與個(gè)人PC主機(jī)相似。與普通PC相比,塔式服務(wù)器的主板可擴(kuò)展性強(qiáng),接口和插槽比普通PC多,機(jī)箱尺寸比普通PC大。塔式服務(wù)器成本低,可滿足入門(mén)級(jí)服務(wù)器的需求。但塔式服務(wù)器占用的機(jī)架空間大,不便于挪動(dòng),因此在規(guī)模較大的數(shù)據(jù)中心已很少部署這種形態(tài)的服務(wù)器。
圖1. 塔式服務(wù)器#p#
機(jī)架式服務(wù)器
機(jī)架式服務(wù)器是一種外觀按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、配合機(jī)柜使用的服務(wù)器,如圖2所示。由于采用統(tǒng)一的機(jī)架式結(jié)構(gòu),服務(wù)器可以方便的與同一機(jī)柜或位于列頭柜內(nèi)的以太網(wǎng)交換機(jī)連接,簡(jiǎn)化了機(jī)房的布線和管理。
機(jī)架式服務(wù)器的尺寸有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn):服務(wù)器的寬度為19英寸,高度以U為單位,機(jī)架式服務(wù)器的高度在1U到7U之間。
相比塔式服務(wù)器,機(jī)架式服務(wù)器的優(yōu)點(diǎn)是占用機(jī)柜空間小,單位空間可放置更多服務(wù)器,便于機(jī)房?jī)?nèi)統(tǒng)一管理,且服務(wù)器移動(dòng)方便。機(jī)架式服務(wù)器對(duì)機(jī)房的制冷要求較高,對(duì)于風(fēng)冷方式的數(shù)據(jù)中心,在安裝服務(wù)器時(shí),要求冷空氣從服務(wù)器機(jī)柜前的鏤空地板送入機(jī)柜,服務(wù)器從前面板將冷空氣吸入,冷氣流經(jīng)服務(wù)器內(nèi)部轉(zhuǎn)換成熱空氣后,從服務(wù)器后面板流出。熱空氣沿循環(huán)通道重新進(jìn)入制冷裝置。
圖2. 機(jī)架式服務(wù)器
由于服務(wù)器內(nèi)部空間限制,擴(kuò)充性受限制,例如1U的服務(wù)器通常只有1到2個(gè)PCI擴(kuò)充槽。因此這種服務(wù)器多用于服務(wù)器數(shù)量較多,且機(jī)房有比較適宜的制冷裝置的大型數(shù)據(jù)中心。#p#
刀片服務(wù)器
刀片服務(wù)器具有集成化、高密化的特點(diǎn),其主體結(jié)構(gòu)是一個(gè)大型的具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱尺寸的機(jī)箱(又稱(chēng)為“刀箱”),刀箱內(nèi)部可插上多塊 “服務(wù)器刀片”單元,其中每一塊服務(wù)器刀片就是一臺(tái)獨(dú)立的服務(wù)器。每個(gè)服務(wù)器刀片可以通過(guò)本地硬盤(pán)運(yùn)行自己的操作系統(tǒng),相互之間沒(méi)有關(guān)聯(lián)。多個(gè)服務(wù)器刀片也可通過(guò)集群軟件組成一個(gè)服務(wù)器集群。在集群模式下,所有服務(wù)器刀片通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境互聯(lián),服務(wù)于相同的用戶群。除服務(wù)器刀片外,刀箱內(nèi)還可根據(jù)需要安裝具有不同功能的“刀片模塊”,如:網(wǎng)絡(luò)刀片、存儲(chǔ)刀片、管理刀片等。其中網(wǎng)絡(luò)刀片(又稱(chēng)為刀片交換機(jī))的功能相當(dāng)于以太網(wǎng)交換機(jī),刀片交換機(jī)通常以1GE或10GE端口與刀片服務(wù)器連接,并提供10GE端口與上行交換機(jī)連接;存儲(chǔ)刀片可以被視為一個(gè)硬盤(pán)模塊,通過(guò)背板總線或者硬盤(pán)接口線向服務(wù)器刀片提供存儲(chǔ)功能;管理刀片通過(guò)服務(wù)器刀片上集成的監(jiān)控管理芯片進(jìn)行刀片服務(wù)器的集中監(jiān)控和管理。
圖3. 刀片服務(wù)器
刀片服務(wù)器一般應(yīng)用在大型數(shù)據(jù)中心或計(jì)算密集的領(lǐng)域,如電信、金融行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心等。對(duì)企業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商來(lái)說(shuō),隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和對(duì)服務(wù)器需求的增長(zhǎng),刀片服務(wù)器在節(jié)約空間、便于管理、可擴(kuò)展性方面相對(duì)與機(jī)架式服務(wù)器有顯著的優(yōu)勢(shì)。但刀片服務(wù)器由于計(jì)算密度成倍提高,對(duì)單機(jī)柜的供電功率以及制冷方式提成更高要求。
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數(shù)據(jù)中心服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接入方式概述
圖4. 數(shù)據(jù)中心服務(wù)器區(qū)分層網(wǎng)絡(luò)模型
如圖4所示,在典型的數(shù)據(jù)中心服務(wù)器區(qū)分層網(wǎng)絡(luò)模型中,網(wǎng)絡(luò)核心層用于連接各服務(wù)器區(qū)的匯聚層設(shè)備,實(shí)現(xiàn)服務(wù)器區(qū)之間報(bào)文的高速轉(zhuǎn)發(fā)。匯聚層設(shè)備做為服務(wù)器的網(wǎng)關(guān),是服務(wù)器區(qū)的網(wǎng)絡(luò)流量匯集點(diǎn),是部署安全設(shè)備和應(yīng)用優(yōu)化設(shè)備的最佳位置。數(shù)據(jù)中心接入層為服務(wù)器提供高可用的二層網(wǎng)絡(luò)接入,并通過(guò)VLAN劃分實(shí)現(xiàn)接入服務(wù)器的隔離。接入層應(yīng)根據(jù)服務(wù)器數(shù)量規(guī)劃接入交換機(jī)的端口數(shù),并考慮未來(lái)的擴(kuò)展能力。接入層應(yīng)按照服務(wù)器物理形態(tài)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃,相同形態(tài)的服務(wù)器對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接入方式以及機(jī)柜布線的要求基本相同,因此將相同形態(tài)的服務(wù)器集中擺放,并接入到相同的接入層交換機(jī)上可提高服務(wù)器機(jī)柜利用率和機(jī)房的管理效率。
無(wú)論對(duì)于機(jī)架式服務(wù)器還是刀片式服務(wù)器而言,高可用性與高擴(kuò)展性都是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)接入層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的基本原則。然而,機(jī)架式服務(wù)器與刀片式服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)可管理性方面卻有不同的要求。在刀片服務(wù)器的刀箱中,通常配有管理模塊(或管理刀片),通過(guò)管理模塊提供的WEB界面,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)刀箱中的服務(wù)器刀片和刀片交換機(jī)的統(tǒng)一管理。這種管理統(tǒng)一性雖然簡(jiǎn)化了整個(gè)系統(tǒng)的管理,但會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理邊界與服務(wù)器管理邊界的模糊問(wèn)題。由于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)管理員不具備刀片服務(wù)器的管理權(quán)限,不能實(shí)現(xiàn)對(duì)刀片交換機(jī)的管理;而服務(wù)器管理員因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)技術(shù)能力的限制,又不能很好的完成服務(wù)器二層網(wǎng)絡(luò)接入的相關(guān)配置工作,由此易引起服務(wù)器接入的網(wǎng)絡(luò)故障。筆者曾在某銀行數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程中遇到過(guò)類(lèi)似問(wèn)題:在當(dāng)時(shí)條件下,銀行網(wǎng)管人員為保證服務(wù)器的二層可擴(kuò)展性與高可用性,設(shè)計(jì)中在刀片交換機(jī)與數(shù)據(jù)中心匯聚交換機(jī)間使能生成樹(shù)協(xié)議,但由于服務(wù)器管理員在配置刀片交換機(jī)時(shí),采用了錯(cuò)誤了生成樹(shù)協(xié)議參數(shù),致使網(wǎng)絡(luò)中斷,由此影響了整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的上線時(shí)間。因此,在規(guī)劃刀片服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)時(shí),明確網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器管理邊界,提高網(wǎng)絡(luò)可管理性,也是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)原則。*
服務(wù)器接入層交換機(jī)按照是否采用N:1虛擬化技術(shù)(如H3C IRF技術(shù))可分為兩大類(lèi)方案。從數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的高可用性、可擴(kuò)展性以及易管理性出發(fā),不同的服務(wù)器形態(tài)(機(jī)架式、刀片)有不同的推薦組網(wǎng)方案。以下將就兩大類(lèi)方案對(duì)于機(jī)架式服務(wù)器和刀片服務(wù)器的適用性進(jìn)行分析探討。
未采用虛擬技術(shù)的服務(wù)器接入方案
虛擬化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨赣兴姆N,分別為:倒U形方案、U形方案、矩形方案和三角形方案。為了便于比較各種組網(wǎng)拓?fù)?,這里假設(shè)接入交換機(jī)(或刀箱內(nèi)的刀片交換機(jī))采用兩個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)接口與上行以太網(wǎng)交換機(jī)連接,服務(wù)器通過(guò)雙網(wǎng)卡分別接入到兩臺(tái)接入交換機(jī)(或刀片交換機(jī))上。如表1所示為各方案的適用性分析。#p#
二層無(wú)環(huán)U形組網(wǎng)
圖5. 二層無(wú)環(huán)U形組網(wǎng)
方案優(yōu)點(diǎn):
網(wǎng)絡(luò)絡(luò)接入層不存在二層環(huán)路,接入層交換機(jī)可以不啟用生成樹(shù)協(xié)議,因此網(wǎng)絡(luò)的配置管理簡(jiǎn)單。
方案缺點(diǎn):
從接入交換機(jī)到匯聚交換機(jī)缺少二層冗余路徑,方案不具備高可用性。;
服務(wù)器的接入VLAN不能跨匯聚層,服務(wù)器不能實(shí)現(xiàn)跨交換機(jī)的二層互聯(lián),網(wǎng)絡(luò)的二層擴(kuò)展能力有限。
服務(wù)器網(wǎng)關(guān)指向匯聚交換上VRRP的VIP地址,但VRRP心跳報(bào)文的傳輸路徑必須經(jīng)過(guò)兩臺(tái)接入交換機(jī),當(dāng)兩臺(tái)接入層交換機(jī)之間的鏈路發(fā)生中斷時(shí),兩臺(tái)匯聚交換機(jī)都變?yōu)閂RRP主設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入三層不穩(wěn)定狀態(tài) 。
機(jī)架式服務(wù)器適用性分析:
網(wǎng)絡(luò)接入不具備高可用性,且二層擴(kuò)展能力有限,因此不建議在機(jī)架式服務(wù)器接入時(shí)采用這種組網(wǎng)。
刀片服務(wù)器適用性分析:
網(wǎng)絡(luò)接入不具備高可用性,二層擴(kuò)展能力有限,不建議在刀片服務(wù)器接入時(shí)采用這種組網(wǎng)。
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二層無(wú)環(huán)倒U形組網(wǎng)
圖6. 二層無(wú)環(huán)倒U形組網(wǎng)
方案優(yōu)點(diǎn):
網(wǎng)絡(luò)接入層不存在二層環(huán)路,接入交換機(jī)不啟用生成樹(shù)協(xié)議,網(wǎng)絡(luò)配置管理簡(jiǎn)單。
服務(wù)器的接入VLAN可以跨匯聚交換機(jī),因此能實(shí)現(xiàn)VLAN跨不同的接入層交換機(jī),服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)跨接入交換機(jī)的二層互聯(lián),服務(wù)器接入擴(kuò)展性好。
接入交換機(jī)上行匯聚交換機(jī)采用捆綁鏈路,因此上行鏈路可靠性高,鏈路的帶寬利用率高;
方案缺點(diǎn):
當(dāng)匯聚交換機(jī)與接入交換機(jī)之間的鏈路中斷時(shí),服務(wù)器不能感知這種故障,服務(wù)器上行流量仍然發(fā)送到出現(xiàn)故障的接入交換機(jī),從而形成了“流量黑洞”;
機(jī)架式服務(wù)器適用性分析:
由于存在“流量黑洞”的問(wèn)題,因此不建議在機(jī)架式服務(wù)器接入時(shí)采用這種組網(wǎng)。
刀片服務(wù)器適用性分析:
刀片交換機(jī)可通過(guò)上行捆綁鏈路的狀態(tài)監(jiān)測(cè)機(jī)制解決“流量黑洞”問(wèn)題:刀片交換機(jī)在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),周期性的對(duì)上行匯聚層交換機(jī)的接口進(jìn)行狀態(tài)檢查,當(dāng)發(fā)現(xiàn)上行接口故障時(shí),該刀片交換機(jī)將shutdown其上所有端口。此時(shí),接入到該刀片交換機(jī)上的服務(wù)器將把流量切換到與另一個(gè)刀片交換機(jī)相連的網(wǎng)卡上,從而避免了“流量黑洞”。
這種方案配置管理簡(jiǎn)單,如刀片交換機(jī)具備防 “流量黑洞”的特性,則適用于刀片交換機(jī)的網(wǎng)絡(luò)接入。#p#
二層環(huán)路矩形組網(wǎng)
圖7. 二層環(huán)路矩形組網(wǎng)
方案優(yōu)點(diǎn):
服務(wù)器接入VLAN可以跨匯聚交換機(jī),能實(shí)現(xiàn)VLAN跨不同的接入交換機(jī),服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)跨接入交換機(jī)的二層互聯(lián),服務(wù)器接入擴(kuò)展性好。
接入交換機(jī)到匯聚交換機(jī)間有冗余鏈路,網(wǎng)絡(luò)接入層具備高可用性。
方案缺點(diǎn):
正常情況時(shí),兩臺(tái)接入交換機(jī)之間的鏈路被生成樹(shù)協(xié)議阻塞。當(dāng)某臺(tái)接入交換機(jī)上行鏈路故障時(shí),交換機(jī)之間的鏈路變?yōu)檗D(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。此時(shí),發(fā)生故障的交換機(jī)一側(cè)的所有服務(wù)器上行流量,將經(jīng)過(guò)另一側(cè)交換機(jī)上行到匯聚交換機(jī),該交換機(jī)的上行收斂比增加一倍,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)發(fā)生擁塞,網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)性能降低。
機(jī)架式服務(wù)器適用性分析:
服務(wù)器接入具備高可用性和高可擴(kuò)展性。當(dāng)一側(cè)接入交換機(jī)發(fā)生故障時(shí),另一側(cè)交換機(jī)擁塞加重,網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)性能降低,因此不建議在機(jī)架式服務(wù)器接入時(shí)采用這種組網(wǎng)。
刀片服務(wù)器適用性分析:
刀片交換機(jī)模塊需要配置生成樹(shù)協(xié)議,不利于刀片系統(tǒng)的管理維護(hù)。且同樣存在一側(cè)刀片交換機(jī)故障時(shí),網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)性能下降的問(wèn)題,因此不建議在刀片服務(wù)器接入時(shí)采用這種組網(wǎng)。#p#
二層環(huán)路三角形組網(wǎng)
圖8. 二層環(huán)路三角形組網(wǎng)
方案優(yōu)點(diǎn):
服務(wù)器接入VLAN可以跨匯聚交換機(jī),能實(shí)現(xiàn)VLAN跨不同的接入交換機(jī),服務(wù)器可實(shí)現(xiàn)跨接入交換機(jī)的二層互聯(lián),服務(wù)器接入擴(kuò)展性好。
接入交換機(jī)到匯聚交換機(jī)有冗余鏈路,接入網(wǎng)絡(luò)具備高可用性,且通過(guò)MSTP可實(shí)現(xiàn)上行流量分擔(dān)。
方案缺點(diǎn):
網(wǎng)絡(luò)配置管理較復(fù)雜,為提高二層網(wǎng)絡(luò)的高可用性與安全性,在接入交換機(jī)與匯聚交換機(jī)上使能“BPDU保護(hù)”、“環(huán)路保護(hù)”、“根保護(hù)”等特性;
機(jī)架式服務(wù)器適用性分析:
服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)具備高可用性、高可擴(kuò)展性,建議在機(jī)架式服務(wù)器接入時(shí)采用這種組網(wǎng)。
刀片服務(wù)器適用性分析:
刀片交換機(jī)上的配置復(fù)雜,可管理性較差,不建議在刀片服務(wù)器接入時(shí)采用這種組網(wǎng)。
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刀片服務(wù)器pass-through組網(wǎng)方式分析
刀片服務(wù)器內(nèi)可集成刀片交換機(jī),也可以通過(guò)部署pass-through模塊,將服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)接入延伸到刀箱外的網(wǎng)絡(luò)上。如圖10所示,采用了pass-through模塊的刀片服務(wù)器在網(wǎng)絡(luò)接入層設(shè)計(jì)上與機(jī)架式服務(wù)器的關(guān)注點(diǎn)相同,重點(diǎn)是保證服務(wù)器的高可用接入以及服務(wù)器的接入可擴(kuò)展性,因此建議采用具備接入高可用性和高可擴(kuò)展性的“二層環(huán)路三角形組網(wǎng)”。
圖9. 刀片服務(wù)器pass-through組網(wǎng)#p#
采用虛擬化技術(shù)的服務(wù)器接入方案
對(duì)于接入層而言,傳統(tǒng)架構(gòu)為保證網(wǎng)絡(luò)高可用性通常采用MSTP+VRRP,這種組網(wǎng)需要在接入交換機(jī)與匯聚交換機(jī)間運(yùn)行MSTP協(xié)議,配置和管理較復(fù)雜。當(dāng)接入交換機(jī)和匯聚交換機(jī)都采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)時(shí),則可將每?jī)膳_(tái)接入交換機(jī)和兩臺(tái)匯聚交換機(jī)分別組合成兩臺(tái)虛擬邏輯交換機(jī),在邏輯接入交換機(jī)與邏輯匯聚交換機(jī)間通過(guò)捆綁鏈路連接,如圖10所示。
圖10. 采用虛擬化技術(shù)的接入方式
方案優(yōu)點(diǎn):
高可用性網(wǎng)絡(luò)。虛擬化技術(shù)通過(guò)成員設(shè)備的N:1備份、跨設(shè)備鏈路聚合實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò)高可用性設(shè)計(jì)。
高可擴(kuò)展性網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)器接入VLAN可跨匯聚交換機(jī),且不存在二層環(huán)路問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了大二層服務(wù)器接入網(wǎng)絡(luò),使數(shù)據(jù)中心服務(wù)器接入層具備很強(qiáng)的擴(kuò)展能力;
網(wǎng)絡(luò)配置管理簡(jiǎn)單。從邏輯上看,一個(gè)堆疊組就是一臺(tái)設(shè)備,因此接入交換機(jī)和匯聚交換機(jī)間不存在二層環(huán)路,可以避免MSTP的配置管理,簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。
服務(wù)器適用性分析:
具備服務(wù)器接入高可用性、高可擴(kuò)展性,易管理性,建議在機(jī)架式服務(wù)器以及刀片式服務(wù)器接入時(shí),都采用基于交換機(jī)N:1虛擬化技術(shù)(如H3C IRF技術(shù))的組網(wǎng)拓?fù)洹?/p>
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服務(wù)器機(jī)柜布線方式的差異
數(shù)據(jù)中心機(jī)房平面布局通常采用矩形結(jié)構(gòu),為了保證制冷效果,通常將 10 至 20 個(gè)機(jī)柜背靠背并排放置成一行,形成一對(duì)機(jī)柜組(又稱(chēng)為一個(gè)POD),POD中的機(jī)柜都采用前后通風(fēng)模式,冷空氣從機(jī)柜前面板的吸入并從后部排出,由此在機(jī)柜背靠背擺放的POD中間形成 “熱通道”,相鄰的兩個(gè)POD之間形成“冷通道”。熱通道正對(duì)CRAC(機(jī)房空調(diào)),熱空氣沿?zé)嵬ǖ懒骰谻RAC,再開(kāi)始新一次循環(huán)。
圖11. 數(shù)據(jù)中心機(jī)房平面布局
如圖11所示,每個(gè)POD由服務(wù)器機(jī)柜和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜組成,其中服務(wù)器機(jī)柜占多數(shù)。由于服務(wù)器的形態(tài)差異(機(jī)架式服務(wù)器、刀片服務(wù)器),POD中服務(wù)器機(jī)柜和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的布線方式也不存在差異。#p#
機(jī)架式服務(wù)器的布線方式
交換機(jī)EOR(End of Row)布線方式
采用交換機(jī)EOR布線方式時(shí),每個(gè)POD中的兩排機(jī)柜的最邊端擺放2個(gè)網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜,POD中所有的服務(wù)器機(jī)柜安裝配線架,配線架上的銅纜延伸到POD最邊端網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜,網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中安裝接入交換機(jī)。機(jī)架式服務(wù)器安裝在服務(wù)器機(jī)柜中,服務(wù)器網(wǎng)卡通過(guò)跳線(銅纜)連接機(jī)柜中的配線架,如圖12所示。
圖12. 機(jī)架式服務(wù)器EOR布線方式
交換機(jī)EOR布線方式特點(diǎn):
交換機(jī)EOR布線方式最為常見(jiàn)。通常在服務(wù)器和接入交換機(jī)安裝以前,服務(wù)器機(jī)柜到網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的布線施工已經(jīng)完成,設(shè)備(服務(wù)器/交換機(jī))安裝和跳線工作都在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜內(nèi)進(jìn)行。
如果每臺(tái)機(jī)架式服務(wù)器的功率為500W,且每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜的電源輸出功率按4KW或6KW計(jì)算,則一個(gè)42U高度的服務(wù)器機(jī)柜能安裝8-12臺(tái)機(jī)架式服務(wù)器。
EOR布線方式的缺點(diǎn):從服務(wù)器機(jī)柜到網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的銅纜多(約有20-40根銅纜),且距網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜越遠(yuǎn)的服務(wù)器機(jī)柜的銅纜,在機(jī)房中的布線距離越長(zhǎng),由此導(dǎo)致線纜管理維護(hù)工作量大、靈活性差。
交換機(jī)MOR(Middle of Row)布線是對(duì)EOR布線方式的改進(jìn)。MOR方式的網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜部署在POD的兩排機(jī)柜的中部,由此可以減少?gòu)姆?wù)器機(jī)柜到網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的線纜距離,簡(jiǎn)化線纜管理維護(hù)工作。#p#
交換機(jī)TOR(Top of Rack)布線方式
交換機(jī)TOR布線方式是對(duì)EOR/MOR方式的擴(kuò)展,采用TOR布線時(shí),POD中每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜的上端部署1-2臺(tái)兩臺(tái)接入交換機(jī),機(jī)架式服務(wù)器通過(guò)跳線接入到機(jī)柜內(nèi)的交換機(jī)上,交換機(jī)上行端口通過(guò)銅纜或光線接入到EOR/MOR的網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中的匯聚交換上。如圖13所示
圖13. 機(jī)架式服務(wù)器TOR布線方式
TOR布線方式特點(diǎn):
TOR布線方式簡(jiǎn)化了服務(wù)器機(jī)柜與網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜間的布線,從每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜到EOR/MOR的網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的光纖或銅纜數(shù)量較少(4-6根)。
機(jī)柜中服務(wù)器的密度高。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的19英寸寬,42U高的機(jī)柜,如果采用交換機(jī)TOR布線方式,則每個(gè)機(jī)柜可部署15-30臺(tái)1U高度的機(jī)架式服務(wù)器(具體數(shù)量需要考慮單臺(tái)服務(wù)器的功耗和機(jī)柜的電源輸出功率)。
TOR布線的缺點(diǎn):每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜受電源輸出功率限制,可部署的服務(wù)器數(shù)量有限,由此導(dǎo)致機(jī)柜內(nèi)交換機(jī)的接入端口利用率不足。在幾個(gè)服務(wù)器機(jī)柜間共用1-2臺(tái)接入交換機(jī),可解決交換機(jī)端口利用率不足的問(wèn)題,但這種方式增加了線纜管理工作量。
從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)考慮,TOR布線方式的每臺(tái)接入交換機(jī)上的VLAN量不會(huì)很多,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時(shí)候也要盡量避免使一個(gè)VLAN通過(guò)匯聚交換機(jī)跨多臺(tái)接入交換機(jī),因此采用TOR布線方式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲校總€(gè)VLAN的范圍不會(huì)太大,包含的端口數(shù)量不會(huì)太多。但對(duì)于EOR布線方式來(lái)說(shuō),接入交換機(jī)的端口密度高,在網(wǎng)路最初設(shè)計(jì)時(shí),就可能存在包含較多端口數(shù)的VLAN。
TOR方式的接入交換機(jī)數(shù)量多,EOR方式的接入交換機(jī)數(shù)量少,所以TOR方式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理維護(hù)工作量大。#p#
刀片服務(wù)器的布線方式
集成刀片交換機(jī)的刀片服務(wù)器在進(jìn)行機(jī)柜安裝時(shí),不需要考慮機(jī)柜內(nèi)從服務(wù)器到接入交換機(jī)/或配線架的跳線,只需考慮刀片交換機(jī)上行端口的配線方式即可。而機(jī)架式服務(wù)器則需要分別對(duì)每臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行跳線連接。例如,一個(gè)42U的服務(wù)器機(jī)柜安裝10臺(tái)1RU機(jī)架式服務(wù)器,1臺(tái)接入交換機(jī),并采用TOR布線方式時(shí),在機(jī)柜后面將看到22根電源線(服務(wù)器和交換機(jī)都配置冗余電源)、10根KVM線、至少30根雙絞線(每臺(tái)服務(wù)器兩個(gè)業(yè)務(wù)網(wǎng)卡和一個(gè)管理網(wǎng)卡),2根光纖(交換機(jī)上行端口),這還不包括連接外部存儲(chǔ)和其他設(shè)備的線纜,顯的非常凌亂。而對(duì)于一臺(tái)配置了10個(gè)服務(wù)器模塊和2個(gè)交換機(jī)模塊的刀片服務(wù)器來(lái)說(shuō),則只需2根電源線,1根KVM線,4根光纖。因此刀片服務(wù)器在機(jī)房布線管理上比機(jī)架式服務(wù)器具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
集成交換機(jī)模塊的刀片服務(wù)器主要采用EOR/MOR布線方式,但這種EOR布線方式與機(jī)架式服務(wù)器TOR布線方式的特點(diǎn)基本相同,如圖14所示。服務(wù)器在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)完成網(wǎng)絡(luò)接入,從服務(wù)器機(jī)柜到EOR/MOR網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的電纜主要是刀片交換機(jī)上行匯聚交換機(jī)的光線,而且數(shù)量比較少。但刀片服務(wù)器的計(jì)算單元的密度比機(jī)架式服務(wù)器更高,所以對(duì)單個(gè)機(jī)柜的電源輸出功率以及機(jī)房制冷環(huán)境的要求也更高。
圖14. 集成刀片交換機(jī)的布線方式
采用pass-through模塊的刀片服務(wù)器的機(jī)柜布線方式可分為EOR/MOR和TOR兩種,如圖15所示,兩種方式的特點(diǎn)與機(jī)架式服務(wù)器的相應(yīng)方式相同,此處不再贅述。
圖15. 刀片服務(wù)器pass-through的布線方式#p#
結(jié)束語(yǔ)
機(jī)架式服務(wù)器與刀片式服務(wù)器都是數(shù)據(jù)中心最常部署的服務(wù)器形態(tài)。按照數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的高可用性、可擴(kuò)展性和易管理性要求,如果接入/匯聚交換機(jī)未采用虛擬化技術(shù),則機(jī)架式服務(wù)器建議采用“二層環(huán)路三角形組網(wǎng)”,刀片交換機(jī)建議采用“二層無(wú)環(huán)倒U形組網(wǎng)”;如果接入/匯聚交換機(jī)采用了虛擬化技術(shù),則無(wú)論對(duì)于機(jī)架式服務(wù)器還是刀片式服務(wù)器,全虛擬化組網(wǎng)都是最優(yōu)的部署方案。
機(jī)架式服務(wù)器與刀片服務(wù)器在機(jī)柜布線方式上存在較大的差異,由于刀片服務(wù)器內(nèi)集成了網(wǎng)絡(luò)刀片、管理刀片等,從而簡(jiǎn)化了服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)的布線方式,因此刀片服務(wù)器在機(jī)柜布線管理上比機(jī)架式服務(wù)器具有明顯的優(yōu)勢(shì)。但也應(yīng)該看到,由于刀片服務(wù)器的單位計(jì)算密度比機(jī)架式服務(wù)器成倍提高,所以刀片服務(wù)器對(duì)單個(gè)服務(wù)器機(jī)柜的電源輸出功率以及機(jī)房制冷環(huán)境也提出更高的要求。
總之,機(jī)架式服務(wù)器與刀片式服務(wù)器各有特點(diǎn),數(shù)據(jù)中心用戶需要根據(jù)自己的網(wǎng)絡(luò)部署要求和機(jī)房環(huán)境要求等因素進(jìn)行分析選擇。
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