Implementação de redes convergentes utilizando FCoE e NPAR para Data Centers

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Implementação de redes convergentes

utilizando FCoE e NPAR para Data

Centers

GTER 34 / GTS 20

Alexandre Bonatti Carlos Florêncio

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Conceitos

• Redes Convergentes: É um conceito que agrupa o uso de mais de uma tecnologia de rede. No caso da Algar Tecnologia, tecnologias de redes LAN Ethernet e redes SAN Fibre Channel.

• FCoE: O FCoE (Fibre Channel over Ethernet) é um protocolo que permite o

encapsulamente do protocolo Fibre Channel dentro dos quadros Ethernet com o uso de um Ethertype dedicado, onde garante que o Quadro FC deverá manter-se intacto dentro do Ethernet e não roteável via IP.

• Npar: Npar é uma tecnologia de particionamento para dispositivos de redes

convergentes (CNA). Atualmente esta tecnologia é aplicada em dispositivos de redes convergentes que trabalham em 10G, 40G e 100G.

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Ambiente de Hosting da Algar Tecnologia

antes do projeto de convergência

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Utilização de Blade Centers

•  Em 2008, a Algar Tecnologia realizou um estudo de utilização de servidores em Blades e servidores Slim, com o objetivo de aumentar o seu portfólio de produto, e possuir maior eficiência em seu DataCenter. A partir deste estudo, foi adotado a utilização de Blades na Algar Tecnologia para sua modalidade de hosting.

•  Hoje a Algar Tecnologia possui mais de 20 Enclosures ocupados com blades, totalizando uma média de 320 blades.

Enclosure 1 Enclosure 2 Enclosure 3 Enclosure X....

UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6 ...

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Ambiente Pré-Projeto

Utilização de 6 devices por Enclosure.

• Switches Ethernet: 4 (2x Produção / 1x Backup / 1x Serviços) • Switches FC: 2

Enclosure 1 Enclosure 2 Enclosure x

4 devices gerenciados 4 devices gerenciados 4 devices gerenciados

Enclosure UID Enclosure Interlink PS 3 PS2 PS1 PS 6 PS5 PS4 OA1 OA2

Remove management modules before ejecting sleeve

FAN 6 FAN10 FAN 1 FAN5 2 1 3 5 7 4 6 8 UID CONSOLE WS-CBS3020-HPQ MODE SYST STAT DLX SPD

MEDIA DETECT SFP/RJ45 PORTS 17-20 17 18 19 20 17X 20X24X 21X 17X 18X 23X 24X UID CONSOLE WS-CBS3020-HPQ MODE SYST STAT DLX SPD

MEDIA DETECT SFP/RJ45 PORTS 17-20 17 18 19 20 17X 20X24X 21X 17X 18X 23X 24X UID C isco MDS 9124e EXT1EXT2 EXT3 EXT4 EXT5EXT6 EXT7 EXT8 LIN K -‐ LIN K -‐

UID

C isco MDS 9124e EXT1 EXT2 EXT3EXT4 EXT5EXT6 EXT7 EXT8 LIN K -‐ LIN K -‐ Enclosure UID Enclosure Interlink PS 3 PS2 PS1 PS 6 PS5 PS4 OA1 OA2

FAN 6 FAN10 FAN 1 FAN5 2 1 3 5 7 4 6 8 UID CONSOLE WS-CBS3020-HPQ MODE SYST STATDLX SPD

MEDIA DETECT SFP/RJ45 PORTS 17-20 17 18 19 20 17X 20X24X 21X 17X 18X 23X 24X UID CONSOLE WS-CBS3020-HPQ MODE SYST STATDLX SPD

MEDIA DETECT SFP/RJ45 PORTS 17-20 17 18 19 20 17X 20X24X 21X 17X 18X 23X 24X UID C isco MDS 9124e EXT1 EXT2EXT3 EXT4 EXT5 EXT6EXT7 EXT8 LIN K -‐ LIN K -‐

UID

C isco MDS 9124e EXT1 EXT2EXT3 EXT4 EXT5 EXT6EXT7 EXT8 LIN K -‐ LIN K -‐

...

Grande quan*dade de switches para operar e gerenciar.

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Rede Backup Rede Acesso Rede Serviços Rede Acesso Rede SAN

Rede SAN Enclosure

UID Enclosure Interlink PS 3 PS2 PS1 PS 6 PS5 PS4 OA1 OA2

MEDIA DETECT SFP/RJ45 PORTS 17-20 17 18 19 20 17X 20X24X 21X 17X 18X 23X 24X UID C isco MDS 9124e EXT1 EXT2 EXT3 EXT4 EXT5 EXT6 EXT7 EXT8 LIN K -‐ LIN K -‐

UID

C isco MDS 9124e EXT1 EXT2 EXT3 EXT4 EXT5 EXT6 EXT7 EXT8 LIN K -‐ LIN K -‐

Ambiente Pré-Projeto

Cabeamento

Cabeamento de Uplink (produção):

Total de cordões ópticos: 8 por enclosure x 20 enclosures = 160 cordões

Cabeamento Fibre Channel:

Total de cordões ópticos: : 4 por enclosure x 20 enclosures = 80 cordões

Grande quan*dade de cordões óp*cos

(240 cordões para 20 enclosures)

ü  -‐ Alto custo com cabeamento

-‐ Menor eﬁciência de refrigeração -‐ Entre outros ...

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Ambiente Pré-Projeto

Escalabilidade / Flexibilidade

§  Para cada Blade (server) o enclosure entrega através de barramento interno 4 interfaces 1G ethernet e 2 FC 4G.

§  O enclosure atual suporte até no máximo 6 interfaces ethernet por Blade sendo que, para aumentar de 4 para 6 são necessários mais dois switches.

Barramento interno (IO Ethernet)

Ambiente não escalável na entrega de novas NICs.

E se o cliente precisar de uma nova interface Hsica?

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Ambiente Pré-Projeto

Resumo

q  Grande quantidade de devices para gerenciar; q  Grande quantidade de cordões ópticos (+/- 240);

q  Problemas na escalabilidade / flexibilidade do ambiente;

q  Alto custo de OPEX / TCO para manter a estrutura

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Ambiente de Hosting da Algar Tecnologia após

o projeto de convergência

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Ambiente Pós-Projeto

Utilização de 2 devices por Enclosure.

• Switches 10G/40G convergentes com suporte a FCoE;

• Blades com NIC CNA (Broadcom / Qlogic) com chipset que suportam Npar; • Switches que operam de forma transparente (sem necessidade de

gerenciamento). Enclosure 1 Enclosure UID Enclosure Interlink PS 3 PS2 PS1 PS 6 PS5 PS4 OA1 OA2

FAN 6 FAN10 FAN 1 FAN 5 2 1 3 5 7 4 6 8 H P V C F l e x F a b r i c 1 0 G b / 2 4 - P o r t M o d u l e S H A R E D : U P L I N K o r X - L I N K X3 X4 X1 X2 X5 X6 X7 X8 UID H P V C F l e x F a b r i c 1 0 G b / 2 4 - P o r t M o d u l e S H A R E D : U P L I N K o r X - L I N K X3 X4 X1 X2 X5 X6 X7 X8 UID UID FLEX 1 FLEX 2 HP ProLiant WS460c G6

Ø  2 NICs CNA por lâmina;

Ø  Suporte a utilização de Npar (NIC Partitioning); Ø  2 Interfaces 10G de uplink em cada device.

A quan*dade de devices gerenciados

neste novo cenário passa a ser 0.

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Rede Backup Rede Acesso Rede SAN Enclosure UID Enclosure Interlink PS 3 PS2 PS1 PS 6 PS5 PS4 OA1 OA2

MEDIA DETECT SFP/RJ45 PORTS 17-20 17 18 19 20 17X 20X24X 21X 17X 18X 23X 24X

Ambiente Pós-Projeto

Cabeamento

Cabeamento de Uplink (produção e SAN):

Total de cordões ópticos: 4 por enclosure x 20 enclosures = 80 cordões

Não existem mais uplinks para a rede

Ethernet e SAN separados.

Com isso conseguimos uma redução de 160

cordões óp*cos para os 20 enclosures.

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Ambiente Pós-Projeto

Escalabilidade / Flexibilidade

ü  Neste novo cenário as Blades passam a ter 2 interfaces 10G CNA através do barramento interno;

ü  Para o Sistema Operacional ele vai entender como sendo n interfaces Ethernet e

n interfaces Fibre Channel que serão definidas através do Npar;

ü  A velocidade das interfaces particionadas podem ser definidas de acordo com a necessidade do cliente.

Barramento interno 10G(IO Ethernet)

Neste cenário o ambiente passa a ser

totalmente escalável, pois as interfaces

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Comparação de Valores

Cenário

Tradicional

•  R$ 115.000,00

Cenário

Convergente

•  R$ 125.000,00

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Muito obrigado!

algartecnologia.com.br

Alexandre Bonatti

Engenharia - Redes IP / Segurança [email protected]

Carlos Florêncio

Engenharia - Storage / SAN

Implementação de redes convergentes utilizando FCoE e NPAR para Data Centers