Технологии Cisco для компьютерных центров

--> Дата: Мар 11, 2008 111

Современные сети с их интеллектуальными функциями и высокой производительностью способны гораздо на большее, чем просто обеспечивать соединения между серверами, базами данных и системами хранения в вычислительном центре и связь его с внешним миром.

Компьютерные центры, где сосредоточено все лучшее, что могут дать современные ИТ, становятся все более сложными и дорогостоящими. Развитие Интернета, Web-коммуникаций и электронной коммерции резко увеличило объемы данных, передаваемых между специализированными компьютерами или серверами, на которых работают критически важные корпоративные приложения для бухгалтерского учета, управления производством и продажами, работы с кадрами, обслуживания заказчиков и других бизнес-процессов. Рост значимости вычислительных центров привел к тому, что сегодня на их долю приходится половина ИТ-бюджета любой крупной компании. Например, на центры обработки данных (ЦОД) падает огромная нагрузка, которую усугубляет дублирование выполняемых работ, медленные Web-сайты и сложные процедуры доступа к корпоративной информации. Отключение такого центра всего на минуту вызывает сокращение продаж и падение производительности труда, что, в свою очередь, способно привести к финансовым потерям в сотни тысяч долларов. Между тем организации хотят, чтобы их компьютерные центры были более гибкими и эффективными, быстрее адаптировались к изменениям требований бизнеса. Многие корпорации захватила идея строительства вычислительных центров, работающих в режиме реального времени.

Первоначально сети предназначались лишь для того, чтобы обеспечить соединения между серверами, базами данных и системами хранения, а также для соединения вычислительного центра с внешним миром. Но в ситуации, когда ЦОД сталкиваются с серьезными проблемами, современные сети с их интеллектуальными функциями и высокой производительностью, по оценкам корпорации Cisco Systems (www.cisco.com), могут делать гораздо больше. Специалисты Cisco, в частности, полагают, что сеть, связывающая воедино все компоненты вычислительного центра, создает уникальные возможности для управления всеми ИТ-операциями. Развертывая все более интеллектуальные, быстрые и высокотехнологичные сети, Cisco увеличивает гибкость, производительность и масштабируемость ЦОД и помогает сокращать эксплуатационные расходы. Корпорация стремится повысить качество проектирования и уровень интеллектуальности коммуникационных сетей, предназначенных для вычислительных центров. Интеллектуальная сеть может оптимизировать выполнение множества задач, необходимых для координации вычислительных ресурсов и операций. Это особенно важно для крупных высокопроизводительных ЦОД, к примеру, таких, как центр компании PureVideo Networks в Эль-Сегундо (шт. Калифорния, США), поддерживающий популярные видеосайты StupidVideos.com и GrindTV.com. Для своего ЦОД PureVideo приобрела коммутаторы Cisco Catalyst 6500 с системой контроля приложений Cisco ACE (Application Control Engine). Модуль АСЕ в сочетании с коммутатором Catalyst укрепляет безопасность, ускоряет быстродействие приложений и расширяет возможности управления с помощью функций балансировки нагрузки и виртуализации ресурсов вычислительного центра. В Cisco полагают, что PureVideo Networks — характерный пример современной быстроразвивающейся компании.

Помимо совершенствования сетевой инфраструктуры вычислительных центров Cisco увеличивает быстродействие коммутаторов Ethernet, что очень важно для обработки больших объемов трафика. Корпорация одной из первых реализовала технологию 10 Gigabit Ethernet (10 GigE) и сегодня распространяет ее преимущества на новые модели коммутаторов, а также разрабатывает коммутаторы следующего поколения, которые будут работать еще быстрее.

В Cisco считают, что трудности, с которыми сталкиваются компьютерные центры, во многом связаны с тем, что в этих центрах традиционно отсутствует полномасштабная сетевая архитектура. Вычислительные центры, как правило, строились как здания для размещения мэйнфреймов и серверов, при этом каждый отдел организации независимо от других устанавливал там свои собственные системы. Именно поэтому сегодня так трудно координировать действия разных систем и наладить эффективный обмен данными между ними. Cisco решает эту проблему с помощью новой архитектуры для информационно-технологических операций, получившей название Cisco SONA (Service-Oriented Network Architecture — сервисно-ориентированная сетевая архитектура). Она предоставляет вычислительному центру те функции и ресурсы, которых у него нет и которые стали ему необходимы лишь недавно, с изменением требований бизнеса.

Кроме разработки аппаратных средств и проектирования сетей Cisco создает новые, более эффективные системы управления сетями в вычислительных центрах. У корпорации есть хорошие средства управления индивидуальными продуктами, но заказчикам нужны более мощные системы, позволяющие координировать работу самых разных ресурсов компьютерного центра: приложений, коммутаторов и серверных компонентов. В ответ на эти запросы Cisco разрабатывает новые средства активации и управления, способные удовлетворить самых строгих заказчиков, работающих со сложными инфраструктурами в ЦОД. В ходе этих разработок корпорация к тому же стремится сократить текущие расходы вычислительного центра. В частности, она вывела на рынок новый модуль для коммутаторов Catalyst 6500, который сокращает стоимость каждого сетевого серверного соединения примерно на 30%. Если раньше Cisco не очень активно работала на рынке ЦОД, то сегодня ее сетевой опыт может оказать большую пользу при решении сложных задач управления передачей больших массивов данных. Напомним, что в 2002 г. корпорация внесла большой вклад в развитие технологии вычислительных центров, выйдя на рынок сетей хранения (SAN), важнейшего компонента этих центров. В то время сети SAN лихорадочно пытались справиться с гигантским объемом хранимых данных, который в эпоху Интернета стал расти в геометрической прогрессии. С тех пор Cisco стала одним из ведущих поставщиков на этом рынке, сегодня ее решения помогают многим заказчикам эффективно резервировать и хранить свои данные.

Таким образом, архитектура сети Cisco отражает представление компании об интеллектуальном ЦОД. Важное достоинство ее стратегии — она помогает предприятию планировать будущий рост посредством тесной интеграции интеллектуальных систем, таких, как система коммутации, оптическая часть, сеть хранения данных, встроенные средства безопасности и система сбалансированного распределения нагрузки между серверами.

Оптимизация работы компьютерного центра

Можно назвать немало компаний, которым Cisco помогает оптимизировать работу вычислительных центров в более широком плане. Среди них Orbitz Worldwide, дочерняя структура компании Travelport из Чикаго, которая предоставляет онлайновые услуги туристам и путешественникам через популярные сайты Orbitz.com, CheapTickets.com, ebookers и RatestoGo. com. Подавляющее большинство продаж у этой компании происходит через Интернет, и рост продаж составляет около 25% в год. Когда сетевая инфраструктура перестала справляться с такой нагрузкой, компания обратилась за помощью в Cisco. При этом выяснилось, что существующая сеть нередко вызывала «зависание» корпоративных сайтов, что отрицательно сказывается на бизнесе, особенно на электронном. Чтобы увеличить надежность и производительность сети Travelport, специалисты решили взять на вооружение коммутаторы Cisco Catalyst 6500, после установки которых в сети не было ни одного сбоя. Высокая скорость, надежность и масштабируемость оборудования Cisco резко повысили производительность сайтов Travelport. При этом коммутаторы Ethernet заметно упростили управление, поскольку они основаны на той же технологии, что и любая корпоративная компьютерная сеть. Как следствие, специалистам проще эксплуатировать и поддерживать сеть в компьютерном центре, так как она не требует специальных навыков, им не нужно изучать новые протоколы и осваивать иные стандарты. С другой стороны, благодаря широкой распространенности технологий Ethernet легче найти опытных специалистов для эксплуатации сетей и управления ими. И кстати говоря, чем легче управлять сетью, тем лучше она работает.

Целостный подход к построению компьютерных центров

В прошлом году Cisco вывела на рынок широкий ассортимент продуктов и решений для компьютерных центров, которые повышают эффективность использования ИТ-ресурсов, обеспечивают непрерывность бизнеса, увеличивают экономичность SAN и надежнее защищают сети заказчиков. Кроме того, была представлена концепция ЦОД нового поколения — Data Center 3.0 — с функциями динамического управления инфраструктурными услугами в реальном времени. Подобные центры предоставляют пользователям серверные, сетевые ресурсы и ресурсы хранения из единого виртуального пула, что позволяет оптимизировать производительность приложений, повышает качество и эффективность услуг, создает новые возможности для групповой работы. По мнению руководства Cisco, успех корпорации зависит от того, насколько внимательно в ней прислушиваются к требованиям заказчиков и партнеров и насколько правильно оценивают тенденции развития рынка. Сеть как платформа занимает в компьютерных центрах особое положение, поэтому Cisco вкладывает большие средства в разработку новых решений, позволяющих заказчикам трансформировать свои ЦОД, повышать их эффективность и производительность. Компания предлагает заказчикам ряд новых продуктов, программ и функций, реализующих стратегию Data Center 3.0.

Платформа VFrame Data Center

Cisco VFrame Data Center (VFrame DC) — это первая в отрасли платформа управления ресурсами с интеллектуальными функциями, позволяющими выделять сетевые ресурсы в виде виртуализованных услуг. Она сокращает сроки внедрения приложений, повышает коэффициент использования ИТ-ресурсов и обеспечивает высокую способность бизнеса к реагированию. В состав VFrame DC входит открытый интерфейс API, через который эту платформу легко интегрировать с системами управления других компаний, а также с лучшими в отрасли решениями для виртуализации серверов и средств хранения данных. VFrame DC объединяет вычислительные, сетевые и инфраструктуры хранения в единое целое, предоставляя их пользователям в виде набора виртуализованных услуг. Такой подход дает весьма полезную возможность быстро просматривать все услуги на уровне приложений, что, в свою очередь, резко упрощает диагностику неисправностей и управление изменениями. VFrame DC поддерживает правила высокого уровня (так называемые политики), автоматически меняющие распределение ресурсов в случае инфраструктурных сбоев и резких колебаний производительности. Кроме того, для управления изменениями можно использовать внешние системы мониторинга, сопряженные с Web-сервисами VFrame DC через интерфейс API.

Для работы VFrame DC необходим один основной и один резервный контроллер. Платформа работает в режиме реального времени и обеспечивает полный обзор всех имеющихся вычислительных, сетевых ресурсов и ресурсов хранения. Данные ресурсы предоставляются как виртуализованные услуги с помощью шаблонов графического дизайна. В состав платформы входят четыре модульных компонента: компонент проектирования, распознавания, внедрения и эксплуатации. Все они интегрированы в единое целое с помощью надежного интерфейса безопасности, предоставляющего множеству авторизованных организаций управляемый доступ к услугам.

Платформа VFrame DC будет полезна для многих прикладных систем, включая Web-средства Apache и IIS, пакеты приложений Oracle 11i, SAP R3, BEA Weblogic, IBM Websphere, Oracle 10g RAC, мультисерверные кластерные приложения, средства grid-вычислений, а также крупные комплексные среды динамической разработки и тестирования. Платформа VFrame DC прошла тестирование на совместимость с наиболее распространенными серверными системами Dell, HP и IBM, ведущими платформами хранения EMC, HDS, HP, IBM и NetApp, двумя ОС для ЦОД (Linux и Microsoft Windows Server) и некоторыми платформами мониторинга и программными средствами промежуточного уровня (middleware), в том числе с продуктами TIBCO и системами Cisco ABS (Application Networking Services — прикладные сетевые услуги).

Средства оптимизации глобальных сетей

Новая версия ПО Cisco WAAS (Wide Area Application Services — оптимизация приложений по сети) впервые в отрасли реализует концепцию надежной оптимизации глобальных сетей (Trusted WAN Optimization). Заказчик получает защищенные средства ускорения приложений по глобальным сетям и управления производительностью приложений. Новое ПО поддерживает надежные функции шифрования данных на устройствах Cisco WAAS и позволяет ИТ-специалистам оптимизировать свои приложения при работе по глобальным сетям при одновременном повышении уровня безопасности. В целях максимальной прозрачности приложений и точной оценки окупаемости решение Cisco WAAS тесно интегрируется со средствами мониторинга приложений NetQoS. В результате заказчик получает первое в отрасли решение для сквозного мониторинга и ускорения потоков трафика приложений. Решение Cisco WAAS помогает предприятиям консолидировать дорогостоящие серверы и системы хранения в едином ЦОД с централизованным управлением. При этом удаленные пользователи получают доступ к услугам, работающим с высокой скоростью, типичной для локальных сетей.

ПО Cisco ACE XML

Новое средство управления приложениями Cisco ACE XML расширяет возможности доставки защищенных Web-сервисов и предоставляет заказчикам более качественные услуги просмотра и управления производительностью приложений XML и сервисов Web 2.0. В это средство входит широкий набор новых функций, в том числе расширенные возможности управления производительностью и составления отчетов. Кроме того, планирование Web-сервисов и их эксплуатация надежно защищаются с помощью шлюза Cisco ACE XML.

Мультисервисный модуль MDS 18/4

Мультисервисный модуль Cisco MDS 18/4 имеет 18 портов Fibre Channel 4 Гбит/с и четыре порта Gigabit Ethernet для сервисов систем хранения, работающих через IP. Модуль поддерживает виртуальные сети хранения VSAN, межсетевую маршрутизацию (Inter-VSAN Routing, IVR), удаленное расширение сетей SAN с помощью высокопроизводительной технологии Fibre Channel over IP, интегрированное шифрование данных на средствах хранения для многоуровневых коммутаторов ЦОД Cisco MDS в качестве распределенного сервиса сети, услуги FICON и экономичные интерфейсы iSCSI для серверов, подключенных к сетям Ethernet. В целом Cisco MDS 18/4 предоставляет возможности оптимизации ресурсов глобальных сетей в области резервного копирования данных и их репликации. Модуль может устанавливаться на системах Cisco MDS 9500 и коммутаторах Cisco 9200 c частично конфигурируемой архитектурой.

Модульный коммутатор Cisco MDS 9222i

Многоуровневый модульный коммутатор Cisco MDS 9222i отличается компактностью и широкой функциональностью. Это хорошее решение для сетей хранения, созданных в отделах крупных компаний и удаленных точках. Cisco MDS 9222i представляет собой оптимизированную платформу для высокопроизводительных расширений сетей SAN, распределенных интеллектуальных сервисов сети и экономичной многопротокольной сети в средах открытых систем и мэйнфреймов. Cisco MDS 9222i имеет 18 портов Fibre Channel 4 Гбит/с, четыре порта Gigabit Ethernet для сервисов хранения при работе через IP и слот расширения для подключения коммутационных и сервисных модулей. Фиксированный слот Cisco MDS 9222i поддерживает те же функции и характеристики, что и мультисервисный модуль Cisco MDS 18/4.

Многоуровневый коммутатор Cisco MDS 9134

Предназначенный для крупных и средних предприятий многоуровневый коммутатор Cisco MDS 9134 предлагает порты 4 и 10 Гбит/с по доступной цене в компактном корпусе (1RU). Число портов коммутатора можно нарастить с 24 до 32. Кроме того, заказчик может по своему усмотрению активировать два дополнительных порта 10 Гбит/с. Коммутатор Cisco MDS 9134 поддерживает виртуальные сети хранения VSAN, технологию PortChannel, приоритет трафика QoS, протокол FICON и функции безопасности для защиты сетей SAN на уровне отделов и всего предприятия. В комплект поставки Cisco MDS 9134 входят интерактивный конфигуратор и встроенные функции управления сетями хранения. Доступ ко всем функциям организован через командную строку или графический интерфейс Cisco Fabric Manager. Коммутатор совместим с системами управления иных производителей.

Управление мобильностью данных

Решение для управления мобильностью данных Cisco Data Mobility Manager (DMM) представляет собой размещенное в сети решение, позволяющее перемещать данные в блочном формате между разнородными системами без перебоев в работе приложений на большие расстояния, вне зависимости от того, работает ли сервер, который владеет этими данными, или выключен. При этом на сервере не нужно устанавливать никаких дополнительных компонентов, что резко сокращает затраты и усилия, связанные с установкой и лицензированием серверных аппаратных и программных систем. Кроме того, при переносе данных все процессорные ресурсы и полоса пропускания полностью доступны для приложений. Это означает, что работа Cisco DMM не снижает общей производительности прикладной инфраструктуры. Простая активация функции DMM на любом модуле Cisco MDS 9000 SSM в любой точке сети SAN позволит переносить данные без хост-агентов, переподключения кабелей, потери производительности и остановки систем. Cisco DMM обеспечивает прозрачный перенос данных по сети между разнородными массивами с помощью централизованной системы управления, графического интерфейса и интерактивного конфигуратора.

Шифрование хранимых данных

Функция шифрования хранимых данных Cisco SME (Storage Media Encryption) встраивается в коммутационные системы Cisco, чтобы обеспечить шифрование данных, которые хранятся на разнородных системах, подключенных к сетям SAN: жестких дисках, ленточных накопителях и виртуальных ленточных библиотеках, без перебоев в работе приложений. Шифрование на уровне сети надежно защищает данные на носителях, не имеющих криптографических функций, например, на стримерах и дисках старых моделей. Кроме того, шифрование на сетевом уровне избавляет заказчика от управления разнородными криптографическими системами. Технология Cisco SME не вмешивается в работу приложений и поддерживает все существующие системы резервного копирования. За счет открытого интерфейса API для управления ключами это решение позволяет заказчику гибко размещать решения для хранения шифрованных данных, наилучшим образом соответствующие его операционным потребностям.

Виртуализатор Cisco N-Port

Система виртуализации Cisco N-Port Virtualizer (NPV), работающая по стандарту ANSI T11, упрощает размещение и управление крупными средами блейд-серверов, соединенных с сетями хранения. Модульный коммутатор с возможностями NPV выглядит для опорной сети SAN как адаптер FC HBA (Fibre Channel Host Bus Adapter). Это позволяет сократить количество доменов Fibre Channel, повысить масштабируемость сетей хранения, минимизировать проблемы совместимости с опорной сетью SAN и упростить управление. Система NPV работает на блейд-коммутаторах HP и IBM, а также на коммутаторах Cisco MDS 9124 и MDS 9134.

Функция Smart Call Home

Smart Call Home — это новая подключенная сервисная функция, предоставляемая через Cisco SMARTnet; вначале она появится на коммутаторах Cisco Catalyst 6500, а со временем — и на других продуктах Cisco. Функция Smart Call Home поддерживает детальную упреждающую диагностику, непрерывно отслеживая состояние сетевых устройств, выдает в реальном времени диагностические сообщения о состоянии устройств, расположенных в ядре сети, и автоматически уведомляет заказчика о возможных проблемах по защищенным каналам связи. При возникновении серьезной проблемы Smart Call Home автоматически генерирует сервисный запрос в центр Cisco TAC и направляет его той группе специалистов, которая отвечает за решение проблем данного типа. Кроме того, Smart Call Home предоставляет доступ к Web-порталу, где можно получить персонализованные сообщения, рекомендации и дополнительные данные обо всех устройствах с функцией Smart Call Home, подключенных к сети.

Программа тестирования Cisco DCAP

Программа Cisco Data Center Assurance Program (DCAP) — первая в отрасли программа всестороннего тестирования и оценки систем и решений для вычислительных центров, которая охватывает все компоненты, необходимые для успешного развертывания таких центров и эксплуатации их инфраструктуры. DCAP предоставляет заказчикам такие преимущества, как сокращение сроков внедрения, уменьшение уровня риска, повышение стабильности и масштабируемости инфраструктуры, сокращение простоев, ускоренное восстановление, более быстрое и надежное обновление. Cisco разработала программу DCAP для оценки сетевых и системных архитектур локальных сетей (LAN) и сетей хранения (SAN), непрерывности бизнеса, взаимодействия между оптическими сетями, поддержки прикладных сетевых услуг, глобальной балансировки нагрузки и оптимизации приложений в глобальных сетях (WAAS).

Новые специализации партнеров Cisco

В рамках стратегии Data Center 3.0 Cisco решила разделить своих партнеров в данной области в соответствии с их специализацией по трем ключевым технологическим группам: сетевая инфраструктура, сети хранения и прикладные сетевые системы. Новая специализация Advanced Data Center Networking Infrastructure Specialization (сетевая инфраструктура дата-центров) позволяет партнеру проектировать, продавать, устанавливать и поддерживать полномасштабные решения ЦОД с платформами коммутации Cisco Catalyst Ethernet и системами безопасности Cisco Security. Развитие специализации Storage Networking Specialization (сети хранения) в новое качество — Advanced Data Center Storage Networking Specialization (инфраструктура сетей хранения для дата-центров) включает в себя курс обучения по новейшим продуктам Cisco Fibre Channel, что дает возможность устанавливать и поддерживать интеллектуальные решения для сетей хранения SAN. Специализация Data Center Application Networking Specialization (сетевые приложения для дата-центров) охватывает быстро развивающиеся технологии доставки сетевых приложений, такие, как Cisco ACE. Перечисленные специализации предоставляют партнерам технические знания и практические навыки, необходимые для уверенного развития бизнеса на рынке ЦОД.

Cisco для российских предприятий

Долгосрочная программа корпорации Cisco Systems в поддержку российской ИТ-индустрии предусматривает проведение серии семинаров по основным направлениям ее деятельности (унифицированные коммуникации, информационная безопасность, ЦОД, беспроводные технологии). Программа предназначена для предприятий различных отраслей промышленности, включая нефтегазовую, а также для финансовых организаций.

Средства коммутации для компьютерных центров

Центр обработки данных стал сегодня точкой консолидации множества услуг, от которых напрямую зависит бизнес предприятия, причем в основе многих из этих услуг лежит Ethernet-коммутация. В семействе средств коммутации Cisco Catalyst для ЦОД есть продукты, позволяющие строить архитектуры с высокой степенью масштабируемости, повышать управляемость сетей и их надежность. Эти предложения корпорации построены на основе сервисно-ориентированной сетевой архитектуры Cisco SONA, которая определяет наиболее эффективные способы внедрения и управления для серверов, систем хранения, вычислительных средств и сетевых ресурсов в масштабе всей компании. Так, 8-портовый модуль 10 Gigabit Ethernet для коммутаторов Cisco Catalyst 6500, оптимизированный для ЦОД, повышает производительность локальной коммутации на величину до 60% и снижает стоимость одного порта 10GbE примерно на 30%. В расширенном ассортименте систем коммутации старшего уровня присутствует и 8-портовый модуль 10 Gigabit Ethernet для коммутаторов серии Catalyst 6500, улучшающий архитектурную масштабируемость коммутаторов Catalyst 6500 и расширяющий функции управляемости и устойчивости для этой платформы. Поскольку системы Catalyst 6500 дают заказчику максимальную прибыль на каждый порт, Cisco продолжает лидировать на рынке коммутаторов старшего уровня, включая коммутаторы 10 Gigabit Ethernet.

Хорошо зарекомендовавшие себя 8- и 4-портовые модули 10 Gigabit Ethernet для коммутаторов Catalyst 6500 обычно устанавливаются в ЦОД, в сетях распределения и в магистральных сетях заказчиков. В частности, 8-портовый модуль 10 Gigabit Ethernet поддерживает высокопроизводительную агрегацию услуг, агрегацию каналов между локальными сетями и магистралями, а также магистральные соединения с пропускной способностью, превышающей 10 Gigabit Ethernet. Эксперты особо отмечают, что сети Cisco способны легко поддерживать требования растущего бизнеса, предоставляя заказчикам круглосуточные услуги (24Ч7), без которых немыслимы бизнес-операции в мировом масштабе. Сбалансированный подход корпорации к производительности и надежности сетей крайне важен для бизнеса, где играет роль каждая секунда.

Единая система управления Ethernet и InfiniBand

Именно Cisco, расширяя портфель решений, поддерживающих ресурсоемкие приложения, впервые предложила рынку общую технологию для систем Ethernet и InfiniBand, единую систему управления, а также новую платформу коммутации InfiniBand. Совокупность этих решений создает унифицированную высокопроизводительную систему коммутации, которая не зависит от протоколов и повышает управляемость, надежность и безопасность сетей. Теперь в портфель решений Cisco входят:

коммутаторы Cisco SFS 7000В InfiniBand DDR;
ОС, поддерживающая интегрированные функции управления и безопасности (она имеет те же самые интерфейс командной строки, синтаксис команд и функции управления и безопасности, что и Cisco IOS);
комплексные интегрированные системы управления (CiscoWorks LMS, Resource Manager Essentials и Dynamic Fault Manager поддерживают коммутаторы серии Cisco SFS-7000 InfiniBand);
* поддержка открытых стандартов — Open Fabrics и Open MPI.

Поскольку системы управления и диагностики Cisco совместимы с коммутаторами InfiniBand, заказчик получает возможность интегрировать технологии Ethernet и InfiniBand в рамках единой системы сетевого управления, использующей общий набор прикладных протоколов и интерфейсов API. В результате заказчики, работающие с высокопроизводительными кластерными приложениями, могут пользоваться единой системой управления и просматривать всю свою инфраструктуру на едином экране, что значительно упрощает настройку и диагностику. Эксперты отмечают, что Cisco по сути предлагает интегрированную кластерную систему, которая позволяет управлять вычислительной сетью InfiniBand и сетью управления Ethernet с помощью единого набора программных средств. На ее базе легко построить надежную, высокопроизводительную матрицу коммутации с низкой латентностью, которую можно наращивать до тысяч узлов, что даст множество преимуществ и резко повысит производительность вычислений. Кроме того, поддерживая открытые стандарты для технологии InfiniBand и предлагая для нее стандартные полномасштабные средства управления, Cisco стимулирует распространение InfiniBand в качестве базовой технологии для вычислительных центров.

Коммутаторы Cisco SFS 7000D InfiniBand DDR масштабируются от 24 до 288 портов и используют функцию DDR (Double Data Rate — двойная скорость передачи данных) для расширения полосы пропускания с 10 до 20 Гбит/с и сокращения задержек. Эта функция значительно облегчает работу самых требовательных приложений. Высокопроизводительная система управления подсетями Cisco High Performance Subnet Manager включает средства отслеживания производительности и сбора статистических данных, которые способны за считанные секунды предоставить заказчику информацию о десятках тысяч сетевых портов.

Технологии кластерных высокопроизводительных вычислений все чаще используются вместо суперкомпьютеров для одновременной поддержки миллионов вычислительных операций на крупных предприятиях, в научно-исследовательских институтах и университетах. Такие технологии применяются для финансового анализа, поиска полезной информации в больших объемах данных (data mining), анализа рыночной информации, решения задач вычислительной химии, работы с базами данных и изучения гидродинамики. Коммутаторы Cisco InfiniBand работают в составе самых больших в мире серверных кластеров InfiniBand и сотнях кластеров меньшего размера, установленных в научно-исследовательских институтах и коммерческих организациях США, Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона. Унификация коммутирующей среды повышает эффективность крупных компьютерных центров и упрощает процедуры внедрения и управления. Заказчик имеет возможность свободно выбирать технологию в зависимости от специфики приложений. Для этого Cisco и предлагает инфраструктуру, которая работает с любыми протоколами, поддерживает ресурсоемкие вычислительные и сетевые приложения, легко и прозрачно управляется и позволяет работать с технологией Ethernet, InfiniBand или с ними обеими одновременно.

Решения Cisco для высокопроизводительных вычислений

Семейство высокопроизводительных серверных коммутаторов Cisco отличается лучшей в своем классе масштабируемостью, доступностью и безопасностью. Для всех продуктов этого семейства существует единый набор инструментальных средств и интерфейсов для настройки конфигурации, и все они опираются на единую платформу виртуализации, которая обеспечивает полноту и надежность управления системами, независимо от используемого протокола. Общие средства управления продуктами Cisco Ethernet и InfiniBand создают единую систему администрирования, диагностики и безопасности. Cisco предоставляет отраслевые решения для высокопроизводительных вычислений предприятиям финансовой отрасли, конструкторским бюро, компаниям нефтегазового сектора, производителям полупроводников, государственным органам и учебным заведениям. Чтобы обеспечить высокое качество решений, Cisco сотрудничает с ведущими независимыми разработчиками оборудования и ПО в каждой из этих отраслей.

Корпорация остается ведущим поставщиком открытых сетевых соединений для нескольких десятков крупнейших высокопроизводительных суперкомпьютерных кластеров (HPC) из списка Top500. Семейство продуктов Cisco HPC включает высокопроизводительные коммутаторы InfiniBand, а также экономичные, эффективные многофункциональные фиксированные и модульные шасси для Ethernet-соединений. Не секрет, что важнейшая тенденция развития кластеров Top500 связана с растущей популярностью открытых технологий коммутации, особенно технологии InfiniBand, которая отличается высокой пропускной способностью и низкой латентностью. К настоящему времени технологии Cisco функционируют в крупнейших кластерах, соединенных с помощью систем InfiniBand. Кроме того, решения Cisco устанавливаются в сотнях других университетских, исследовательских и промышленных кластеров в США, Европе и Азиатско-Тихоокеанском регионе.

Один из крупнейших в мире суперкомпьютерных центров — Национальный центр суперкомпьютерных приложений (NCSA), принадлежащий университету штата Иллинойс. В нем установлен самый мощный в мире кластер Abe с открытыми соединениями. В центре NCSA используются продукты серии Cisco SFS 7000 InfiniBand для подключения более 1200 серверов архитектуры х86 с общей вычислительной мощностью в 90 TFLOPS. Соединения Cisco InfiniBand поддерживают высокую производительность кластера и позволяют запускать множество взаимосвязанных приложений с отличной масштабируемостью.

Современный компьютерный центр

Мировой лидер в сфере онлайновых инвестиций, компания Scottrade, успешно эксплуатирует свой новый ЦОД в пригороде Сент-Луиса (шт. Миссури, США). Реализация этого проекта стоимостью 25 млн долл. означала перестройку всей ИТ-инфраструктуры Scottrade. Компьютерный центр, расположенный в старом отремонтированном здании, стал одним из наиболее современных и высокотехнологичных ЦОД в США. Обрабатывая до миллиона транзакций в день, он позволяет Scottrade успешно развивать бизнес и удовлетворять растущие потребности заказчиков.

Центр, занимающий площадь более 3 тыс. кв. м, оснащен полностью избыточными системами энергопитания, механического обеспечения и охлаждения, обеспечивающими надежную и продолжительную работу всех систем в случае прекращения подачи электроэнергии по основной сети. Системы физической и электронной безопасности ЦОД пресекают несанкционированный доступ посторонних лиц к системам центра. И наконец, в нем функционирует комплексная система наблюдения и мониторинга, включающая посты сотрудников службы безопасности, пропускные пункты с устройствами считывания карт и камеры наблюдения, реагирующие на движение (доступ в особо критические зоны контролируется с помощью дополнительных биометрических устройств, в том числе считывающих рисунок линий человеческой ладони).

В центре работает более 50 коммутаторов Cisco Catalyst 6500 с высокой плотностью 10-Гбит каналов и функциями балансировки нагрузки и безопасности, а также множество других коммутаторов и маршрутизаторов Cisco. Структура центра хорошо масштабируется, что позволяет Scottrade без труда внедрять новые функции торговли и поддерживать высокое качество обслуживания. Новый центр был построен в рамках совместного проекта с участием компаний Cisco, EMC, Dell и Microsoft. Несмотря на сложность проекта, строительство и ввод центра в эксплуатацию заняли менее года. ЦОД был разработан специалистами Cisco Advanced Services — глобальной организации, которая помогает заказчикам строить высокопроизводительные, надежные и безопасные сети и сокращать совокупную стоимость владения.

Суперкомпьютер в NCSA — один из пяти кластеров, созданных в рамках американской национальной научной программы строительства суперкомпьютерных центров. Этот кластер состоит из самых мощных суперкомпьютеров и считается признанным мировым лидером в области использования высокопроизводительных компьютерных ресурсов и поддержки научных сообществ, разрабатывающих новые аппаратные и программные технологии. Как отмечает заместитель директора NCSA по вычислительным задачам и управлению данными Майк Пфлюгмахер, суперкомпьютер Abe решает вычислительные задачи, которые потребовали бы не менее тысячи обычных компьютерных систем. Поскольку для построения такой системы абсолютно необходимы стабильные высокопроизводительные соединения между компонентами кластера, было решено положиться на богатый опыт Cisco в области установки и эксплуатации особо крупных систем.

Вычислительные мощности имеют решающее значение для точного представления геологических пластов на глубине в несколько километров, особенно в зонах со сложными геологическими структурами. Сочетание коммутаторов Cisco InfiniBand и серверов HP позволяет строить высокопроизводительные кластеры, способные быстро и точно решать подобные задачи. Так, нефтяная компания Statoil использует технологию Cisco InfiniBand для соединения компонентов вычислительного центра в норвежском городе Ставангер, самого крупного такого центра в Скандинавии, способного выполнять 12 млрд вычислительных операций в секунду (12 TFLOPS). Центр состоит из 256 подключенных друг к другу серверов с 1024 процессорами. Суперкомпьютер используется для решения сложнейших задач, связанных с добычей нефти, анализом данных сейсморазведки и определением наиболее перспективных точек для бурения новых скважин.

Консолидация вычислительных ресурсов помогает исследователям решать гораздо более сложные задачи, которые ранее считались неразрешимыми. В Стэнфордском университете (США) кластер Bio-X2 решает задачи Национального научного фонда и Научного сообщества 21 Bio-X, в которое входят 13 факультетов и четыре научные школы Стэнфорда. На кластер возложено решение задач, связанных с биологическими исследованиями любого масштаба — от молекул до организмов. Этот суперкомпьютер состоит из 276 серверов Dell PowerEdge 1950 с двойными четырехъядерными процессорами Intel Xeon. Для подключения серверов к центральному 288-портовому коммутатору Cisco SFS 7024D используются системы InfiniBand Dual-Data Rate. Эта система соединений составляет сердцевину кластера и обеспечивает многопроцессорные параллельные вычисления, а также поддерживает файловую систему Lustre, гарантирующую быстрый доступ к данным.

Итальянские университеты и исследовательские организации, которые пользуются услугами вычислительного центра Cineca, самого крупного в стране и одного из крупнейших в мире, уже ощутили преимущества новых высокопроизводительных технологий корпораций Cisco и IBM. Эти технологии позволяют исследователям ускорять реализацию проектов, принимать более обоснованные решения и сокращать стоимость научных исследований и конструкторских разработок. К примеру, такие проекты, как прогнозирование извержений Везувия, раньше считались чересчур дорогими и часто попросту невозможными, поскольку требовали огромных вычислительных ресурсов. Кроме того, по мнению руководства Cineca, технологии Cisco и IBM помогут ускорить окупаемость инвестиций почти на 50%.

В центре Cineca развернуты системы Cisco HPC InfiniBand и сети Ethernet, которые поддерживают работу высокопроизводительного кластера IBM System Cluster 1350, состоящего из более чем 1200 серверов BladeCenter. Это решение работает с пропускной способностью 10 Гбит/с, обеспечивает хранение более 0,5 Пбайт данных и позволяет заказчикам, среди которых 65 итальянских университетов, ведущих исследовательских институтов и государственных организаций, сокращать расходы и ускорять разработки в области точных наук, медицины и геофизики. Решение Cisco HPC, включающее средства InfiniBand, сети Ethernet и сети SAN, поддерживает пять крупных компьютерных систем. Это решение уже позволило центру Cineca построить многоуровневую кампусную сетевую архитектуру, состоящую из модулей коммутации Cisco Ethernet и InfiniBand для серверов IBM BladeCenter и коммутаторов Cisco SFS 7000 Series InfiniBand Server Switches, обеспечивающих низкий уровень задержки и широкую полосу пропускания для взаимодействия вычислительных узлов в рамках кластерного решения. Кроме того, в сети Cineca устанавливаются коммутаторы серии Cisco Catalyst 6500, маршрутизаторы Cisco 7600 и многоуровневые коммутаторы Cisco MDS 9000, поддерживающие соединения на скоростях 1, 4 и 10 Гбит/с.

На выставке SuperComputing 2007 Cisco продемонстрировала новые продукты и инструментальные средства для поддержки высокопроизводительных вычислений: коммутатор Cisco SFS 3504 Multifabric Switch и устройство Cisco SFS 3504, а также набор инструментальных средств FACT (Fabric Analysis and Correlation Toolkit — средства анализа и корреляции коммутационных систем). Эти продукты ускоряют доступ к хранимым данным, упрощают управление коммутацией, улучшают диагностику и устранение неисправностей. Так, Cisco SFS 3504 — это шлюз InfiniBand нового поколения с удвоенной скоростью передачи данных, предназначенный для подключения распределенных серверных ресурсов к централизованным средствам хранения (сетям SAN и системам NAS). Cisco SFS 3504 имеет модульную архитектуру, поддерживает до четырех слотов расширения, обладает лучшей в своем классе мультитерабитной соединительной панелью (backplane), способной поддерживать сотни серверов на едином шасси. Совместимость шлюзовых модулей с технологиями коммутации Fibre Channel и Ethernet позволяет обойтись без изменений в существующих сетях хранения. Компания NetApp (www.netapp.com) вместе с Cisco тестирует, испытывает и оценивает совместимость шлюза Cisco SFS 3504 с системами NetApp Data ONTAP GX и Data ONTAP 7G в среде высокопроизводительных вычислений.

Шлюзы SFS 3504 состоят из модулей расширения, допускающих горячую замену, что позволяет буквально «на лету» наращивать емкость хранения систем Fibre Channel и Ethernet. Совместно используемые агрегированные шлюзовые порты и соединения InfiniBand, работающие на скорости 20 Гбит/с, предоставят серверным кластерам более широкую полосу пропускания, чем та, которая была доступна индивидуальным серверам. Шлюзовый коммутатор SFS 3504 — это 12 портов InfiniBand DDR (20 Гбит/с), 6-портовый шлюз 1GE InfiniBand-to-Ethernet, 2-портовый 10GE InfiniBand-to-Ethernet и 4-портовый шлюз 4Gbps InfiniBand-to-Fibre Channel. Набор инструментальных средств для быстрого анализа всей коммутационной матрицы InfiniBand и поиска ошибок FACT создает централизованную платформу для мониторинга и управления вычислительными сетями и отдельными сетевыми компонентами (кабелями, адаптерами и т. д.), требующими особого внимания. FACT упрощает установку систем коммутации InfiniBand и управление ими, предоставляет функции системного журналирования для упреждающего мониторинга и поддерживает функции высокой доступности. Кроме того, FACT надежно аутентифицирует все устройства (SSH/SSL) и проверяет прошивку ОС на всех подключенных серверах и коммутаторах.

Интегрированные решения для дата-центров

Технологическое сотрудничество компаний Cisco Systems и Fujitsu Siemens Computers (www.fujitsu-siemens.com) способствует интеграции корпоративных сетевых и вычислительных центров. Корпорации намерены и далее разрабатывать и предлагать совместные продукты для ЦОД. Их соглашение позволяет консолидировать опорные сети, серверы, приложения и системы хранения. В результате заказчики, которым требуется простая и целостная инфраструктура, получают интегрированные решения, повышающие эффективность динамической среды вычислительного центра. Напомним, что Fujitsu Siemens Computers как ведущий европейский поставщик ИТ-решений концентрируется на разработке продуктов, услуг и решений нового поколения для расширения мобильности и создания динамических вычислительных центров (Dynamic Data Center). Компания предлагает чрезвычайно широкий выбор продуктов и услуг — от карманных мобильных устройств до настольных компьютеров и ИТ-инфраструктуры корпоративного класса.

Используя коммутаторы Cisco, Fujitsu Siemens Computers повышает гибкость и надежность базовых компонентов вычислительного центра. Кроме того, интеграция обеспечивает непрерывность бизнеса крупных корпоративных заказчиков, позволяет эффективнее распределять вычислительные ресурсы и удовлетворять все более жесткие требования к качеству услуг. Fujitsu Siemens успешно использует возможности коммутаторов Cisco Gigabit Ethernet в своих модульных серверах серии Primergy BX600. Кроме того, она сделала системы Cisco MDS 9000 Multilayer Director и Fabric Switch компонентами своих решений для хранения данных, которые считаются одними из лучших в отрасли. Все перечисленные решения уже разработаны, протестированы и доступны на рынке.

Эксперты полагают, что интеграция технологий Cisco в решения Fujitsu Siemens для вычислительных центров и систем хранения позволит заказчикам сократить стоимость управления данными и сложность сетей, защитить инвестиции, повысить безопасность, доступность, интеллектуальность и функциональность с помощью виртуальных сетей хранения (Virtual SAN) и межсетевой маршрутизации (Inter-VSAN Routing). В ситуации, когда крупные предприятия начинают строить вычислительные центры с сервисно-ориентированной архитектурой (SOA), поставщики сделали упреждающий шаг, упрощая и расширяя свои предложения для таких центров. Более тесная интеграция коммутаторов Cisco с продуктами Fujitsu Siemens Computers стала возможной благодаря тому, что обе корпорации одинаково смотрят на будущее динамических вычислительных центров, где предполагается полная конвергенция всех видов связи, а также серверных инфраструктур и систем хранения.