Сетевая инфраструктура ЦОД

Центр обработки данных представляет собой специализированное сооружение, предназначенное для размещения подсистем вычисления и хранения данных. Главной целью создания ЦОД является консолидация различных ресурсов (питание, охлаждение, место в монтажных шкафах, пожаротушение, каналы связи, административные ресурсы и т.д.), в результате чего снижается совокупная стоимость владения инфраструктурой.

Различают коммерческие и корпоративные центры обработки данных. Последние могут быть размещены не в отдельном сооружении, а в отдельном специализированном помещении непосредственно на территории предприятия. Кроме собственно сооружения (или отдельного помещения), обязательными и неотъемлемыми компонентами ЦОД является инженерная и телекоммуникационная инфраструктуры. Основа телекоммуникационной инфраструктуры – это проводная сеть передачи данных, или сетевая инфраструктура ЦОД (DC LAN).

ЗАДАЧИ, КОТОРЫЕ РЕШАЮТСЯ ДЛЯ ЦОД С ПОМОЩЬЮ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ:

  • Создание надежной транспортной сети высокой пропускной способности со сверхнизкими задержками при передаче. Надежность и высокая пропускная способность — это важнейшие характеристики сети, без которых невозможно гарантировать непрерывную работу и высокую производительность сервисов, размещенных в ЦОД. Кроме того, существуют такие классы задач, например, биржевые торги, для которых критичным параметром является задержка при передаче данных (удовлетворительная задержка должна составлять менее 1 микросекунды).
  • Объединение многих серверов в единый вычислительный кластер. Кластеризация — это самый распространенный метод создания надежного и отказоустойчивого корпоративного сервиса (независимо от его типа или назначения). Размеры серверных кластеров, расположенных в ЦОД, могут достигать десятков, или даже сотен, физических серверов. Поэтому соответствующая сетевая инфраструктура должна свободно масштабироваться без создания узких мест (перегруженных внутренних каналов связи).
  • Консолидация ресурсов и создание конвергентной сети передачи данных, объединяющей функции традиционной сети передачи данных (LAN) и сети хранения данных (SAN). Для уменьшения совокупной стоимости владения, а также для обеспечения максимальной гибкости эксплуатации, транспортная инфраструктура ЦОД должна поддерживать не только технологии сетей передачи данных (Ethernet, IP и т.д.), но и сетей хранения данных (FibreChannel, FCoE, iSCSI, FCIP и т.д.). То есть сетевая инфраструктура ЦОД должна быть конвергентной.
  • Виртуализация ресурсов транспортной сети для логической изоляции ее пользователей или администраторов друг от друга. В случае создания коммерческого ЦОД ресурсы его телекоммуникационной инфраструктуры разделяться между различными конечными пользователями. Во избежание их взаимного влияния друг на друга необходимо иметь возможность создания отдельного виртуального ЦОД на базе физического.
  • Балансировка и распределение запросов пользователей между многими серверами. Для оптимизации использования ресурсов, для их гибкого масштабирования, а также для обеспечения безотказной работы размещенных в ЦОД сервисов, сетевая инфраструктура должна поддерживать технологии балансировки нагрузки. Примерами ресурсов, нагрузку на которые необходимо балансировать, является Web-, DNS- или Proxy-серверы, СУБД, сетевые экраны и тому подобное.

ПРОДУКТЫ И РЕШЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СЕТЕВОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЦОД:

Модульные Ethernet-коммутаторы, поддерживающие резервирование всех ключевых компонентов

Эти модульные устройства состоят из следующих основных компонентов: шасси, резервируемых модулей управления и плат межмодульной коммутации, резервируемых блоков питания и охлаждения, а также интерфейсных модулей с широким спектром конфигураций портов (медные или оптические, со скоростью передачи данных 1, 10, 40 или 100 Гбит/сек). Некоторые реализации могут иметь сервисные модули, выполняющие определенные дополнительные функции (например, функции межсетевого экрана). Модульные коммутаторы ЦОД всегда имеют чрезвычайно высокую производительность и аппаратно поддерживают протоколы третьего уровня модели OSI.

Обычно этот класс коммутаторов используется на уровне ядра или распределения/агрегации ЦОД.

Производители: Cisco, HP, Extreme Networks, Juniper Networks, Alcatel-Lucent и другие.

Коммутаторы с большим количеством сверхскоростных интерфейсов (40 Гбит / сек, 100 Гбит / сек)

Из-за обилия сверхскоростных интерфейсов этот класс устройств обычно используют на уровне распределения/агрегации или на уровне доступа ЦОД. Эти коммутаторы могут иметь как фиксированную, так и модульную конфигурацию. Поддержка протоколов третьего уровня модели OSI для них не является обязательным.

Производители: Cisco, HP, Extreme Networks, Juniper Networks, Alcatel-Lucent, Arista и другие.

Специализированные конвергентные коммутаторы, поддерживающие одновременно технологии и протоколы сетей LAN и SAN

Устройства этого класса имеют унифицированные интерфейсы (как правило, 10-гигабитные слоты SFP+), режим работы которых программно избирается или как «Ethernet», или как «FibreChannel». Для подключения такого коммутатора к сети передачи данных (LAN) или хранения данных (SAN) необходимо лишь выбрать соответствующий интерфейсный модуль (трансивер).

Производители: Cisco, Brocade, Huawei и другие.

Специализированные сетевые устройства балансировки нагрузки

Этот класс продуктов представлен как программными, так и программно-аппаратными комплексами и предназначен для распределения запросов пользователей на доступ к ресурсам ЦОД. Кроме базовой функции балансировки, эти устройства могут иметь дополнительные функции, например, разгрузки серверов с помощью терминирования SSL-сессий или буферизации статических данных, защиты от сетевых атак (в том числе DDoS) и др.

Производители: Citrix Systems, F5 Networks, Cisco, Radware и другие.

Подходы netwave к внедрению проводных локальных сетей в ЦОД

Разработка решений, максимально соответствующих поставленным задачам

Обязательным этапом в подготовке проекта решения по созданию локальной сети ЦОД является сбор исходной информации, например, количество и тип необходимых сетевых интерфейсов (в соответствии с параметрами подключения серверов, систем хранения данных или транспортного оборудования операторов связи), план их распределения между зонами ЦОД, необходимость поддержки дополнительных функций (поддержка конвергентных сетей, протоколов виртуализации и т.д.) и другой.

При подготовке предложений наши специалисты анализируют особенности эксплуатации будущей сети, например, состояние существующей кабельной инфраструктуры, наличие свободного места в коммуникационных шкафах, наличие доступных шин питания и заземления, особенности кондиционирования помещения ЦОД и тому подобное. В результате нашей работы заказчик обязательно получит оптимальную спецификацию оборудования, а также рекомендации по его эффективному использованию.

Создание управляемых подсистем

Наши специалисты всегда предлагают заказчикам использование Ethernet-коммутаторов, имеющих встроенные интерфейсы для удаленного управления и мониторинга. Дополнительно, в случае создания больших по масштабу локальных сетей желательно иметь инструменты централизованного управления многими устройствами. В случае ЦОД, такие инструменты, как правило, поддерживают управление и мониторинг других смежных подсистем (например, подсистемы виртуализации, вычислительной или инженерной инфраструктуры и т.д.).

Обеспечение высокого уровня надежности решений

Надежность и безотказность работы проводной сети ЦОД можно получить за счет использования модульного оборудования с большим прогнозируемым временем между отказами (так называемым параметром MTBF), а также при условии аппаратного резервирования (дублирования) ключевых узлов инфраструктуры (коммутаторов уровня ядра или распределения сети, коммутаторов доступа и т.д.).

Обеспечение высокого уровня безопасности предлагаемых решений

Наши специалисты предпочитают устройства, имеющие встроенные функции контроля доступа конечных устройств к сети, фильтрации сетевых потоков, ролевого доступа администраторов к интерфейсу управления и другие методы обеспечения высокого уровня информационной безопасности.

Создание гибких и легко масштабируемых подсистем

При создании архитектуры сети ЦОД инженеры компании NETWAVE используют иерархический принцип построения локальных сетей. Этот принцип заключается в использовании древовидных или звездообразных, схем взаимного подключения узлов сети. При большом количестве коммутаторов можно использовать промежуточный уровень агрегации соединений — «уровень распределения». В случае ЦОД эта схема довольно часто содержит два и более центральных коммутатора, которые формируют высокоскоростную магистраль ЦОД — spine, а коммутаторы уровня агрегации и/или доступа (leaf) подключаются одновременно ко всем spine-устройствам. Такие схемы очень просто масштабируются путем добавления нового коммутатора уровня доступа/агрегации и подключение его к коммутатору уровня ядра сети.

Создание сопроводительной проектной документации

Во время работы над проектом создания проводной сети ЦОД наши специалисты готовят обязательный перечень предварительной документации, включающий спецификацию оборудования, общую функциональную схему сети и пояснительную записку, содержащую детальное описание принципов ее работы. После внедрения решения обязательный комплект дополняется важными эксплуатационными документами, включая подробные функциональные и структурные схемы, логические схемы работы отдельных функций сети (например, схема распределения виртуальных сетей или IP-адресов), кабельные журналы и важные рекомендации по эксплуатации.

Остались вопросы? Свяжитесь с нами: team@netwave.com.ua или: +38 (044) 359 05 50

<Назад