思科UCS硬件组成
Cisco-UCS-介绍

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网络:提供高速 网络连接支持多 种网络协议和虚 拟化技术
扩展性:支持横 向和纵向扩展满 足不同规模企业 的需求
软件架构
采用虚拟化技术实现资源共 享和动态分配
基于x86架构的硬件平台
提供统一的管理界面方便用 户操作和管理
支持多种操作系统和应用程 序满足不同需求
部署方式
物理部署:将 Cisco-UCS服务器 直接连接到网络中
虚拟化环境
虚拟化技术:将物理资源抽象成虚拟资源提高资源利用率 应用场景:数据中心、云计算、大数据等 特点:高可用性、可扩展性、安全性 优势:降低成本、提高效率、易于管理
高可用性系统
应用领域:数据中心、云计算、虚拟化等 特点:高可用性、高可靠性、高扩展性 应用场景:企业级数据中心、云计算平台、虚拟化环境等 优势:降低成本、提高效率、增强安全性
网络功能
支持虚拟化技术实现服务器 资源的动态分配和优化
提供高速网络连接支持千兆 以太网和万兆以太网
提供负载均衡和故障转移功 能保证网络服务的高可用性
支持网络监控和管理提供实 时网络状态信息和故障诊断
工具
管理功能
集中管理:通过统一的管理平台实现对多个UCS设备的集中管理 自动化部署:支持自动化部署提高部署效率 监控与报警:实时监控设备运行状态及时发现并处理异常情况 故障诊断与恢复:提供故障诊断和恢复功能提高系统稳定性和可靠性
Cisco-UCS应用场景
企业数据中心
企业数据中心是Cisco-UUCS在企业数据中心中 提供高性能、高可用性和可扩 展性的服务器解决方案
Cisco-UCS在企业数据中心中 支持虚拟化、云计算和大数据 等新兴技术
Cisco UCS M4308 模块化机箱

产品手册Cisco UCS M4308 模块化机箱面向云级应用的低功耗模块化高密度计算平台Cisco UCS® M 系列模块化服务器专用于满足以单线程为主的大规模并行应用的高性能要求。
Cisco UCS M 系列的创新架构将 Cisco®虚拟接口卡 (VIC) 技术以及包含广泛部署的 x86 计算元素的服务器交换矩阵管理功能结合到一起,是一个具有成本效益的可扩展平台。
Cisco UCS M4308 模块化机箱是Cisco UCS M 系列模块化服务器的主要组成部分之一。
Cisco UCS M4308 模块化机箱(图 1)将思科统一计算系统™ (Cisco UCS) 产品组合的功能扩展到高密度 2RU 机箱(最多有 8 个前置插槽,最多可容纳 8 个半宽处理卡)。
该机箱架构可容纳计算处理卡及其他专用处理卡。
机箱后部支持 4 个连接到同一可拆卸内部 RAID 控制器的 SSD。
该架构使用思科第三代 VIC 为可插拔的计算处理卡分配存储容量和连接能力。
网络 I/O 由两个 40 Gbps QSFP 端口提供,这两个端口将计算处理卡的所有 I/O 及管理流量汇聚到单一连接点,从而帮助整合线缆并提高效率。
支持VNTag 的上游架顶式交换机是整个解决方案的必要部分(随 Cisco UCS 6200 系列交换矩阵互联一同推出)。
Cisco UCS M142 计算处理卡是Cisco UCS M4308 模块化机箱支持的第一款处理卡。
图 1. Cisco UCS M4308 模块化机箱概述Cisco UCS M4308 模块化机箱的其中一个主要组件是思科下一代 VIC。
该 VIC 可在计算处理卡、共用外围设备和交换矩阵互联之间建立连接。
VIC 所采用的独特技术可实现较高程度的服务器解聚,并出色地对多个物理服务器之间通常相互隔离、彼此重复的组件进行集中化。
Cisco UCS M4308 机箱可容纳 8 个计算处理卡(每个处理卡包括两个独立的服务器),以及供各系统组件共享的集中资源。
Cisco_UCS_服务器概述

Server
Management
Management
Server
Server
Server Deployment: Applications Application Deployment
• Single application per OS
Server
Server
Server
Server
Server
Rack
Rack
2
Server Deployment: Blades Second generation
Server Server Server Server Server Server Server Server Server
• Blade servers • Integrated switches • Fixed backplane
UCS 6100 Family
20-Port Fabric Interconnect
• 20 fixed ports 10GE/FCoE, fixed • 1 Expansion Module
40-Port Fabric Interconnect
• 40 fixed ports 10GE/FCoE, fixed • 2 Expansion Modules
Unified management model Efficient Scale
• •
• • •
Cisco network scale & services Fewer servers with more memory
Fewer servers, switches, adapters, cables Lower power consumption Fewer points of management
Cisco UCS

Cisco服务器简介Cisco UCS C 系列机架服务器Cisco UCS C200 M1服务器是一款高密度的双路1RU机架式服务器·可支持2枚 Intel Xeon 5500 系列理器。
最高96 GB (DDR3)主内存最多4个内部SAS或SATA磁盘驱动器;· 2个集成千兆以太网端口和1个10/100Mbps以太网管理端口,用于访问CiscoUCS集成管理控制器。
Cisco UCS C210 M1服务器是一款通用的双路2RU机架式服务器·可支持2枚 Intel Xeon 5500 系列处理器。
高达96 GB(DDR3)主内存。
·最多16个内部小型(SFF)、(SAS)或(SATA)磁盘驱动器;· 2个集成千兆以太网端口和1个10/100Mbps以太网管理端口,用于访问CiscoUCS集成管理控制器。
Cisco UCS C250M1服务器是一款高性能、具有大容量内存的双路2RU机架式服务器,旨在提高要求严格的虚拟化应用和大型数据工作负载的性能和容量。
它还能通过使用小型内存降低内存使用成本。
·可支持2枚 Intel Xeon 5500 系列处理器。
·高达384 GB (DDR3)主内存(48个双内嵌式内存模块〔DIMM〕)。
·最多8个内部小型(SFF)、(SAS)或(SATA)磁盘驱动器;· 4个集成千兆以太网端口和2个10/100Mbps以太网管理端口,用于访问CiscoUCS集成管理控制器。
Cisco UCS B 系列刀片服务器构建于工业标准服务器技术基础之上,提供有以下特性:􀁺 多达两个英特尔至强系列 5500 多核处理器。
􀁺 两个可选前置热插拔 SAS 硬盘。
􀁺 支持多达两个双端口扩展卡连接,可提供高达 40 Gbps的冗余I/O 吞吐率。
思科UCS架构概貌

SAN Network LAN Network
Direct Attach
Direct Attach
FCoE Storage
All Links 10 Gbps FCoE
FC Storage
2 x 1 Link
20 Gbps per Chassis 2.5 Gbps per server 160 Servers BRKCOM-1005
Policy-driven bandwidth allocation Mixed blade and rack environments
No extra mapping or zoning required
LAN
160 total servers per domain limit
Appliance
Cisco UCS Manager
(Read / Write Configuration Interfaces) Embedded Element Manager, GUI and CLI
Cisco UCS Fabric Interconnects
(Read Only / Cut Through Interfaces)
Cisco Public 11
UCS FEX I/O Modules
• • • •
80G per chassis 20Gb to the Blade per I/O Module 40Gb total per blade Improved Utilisation with Port Channels
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第1单元-Cisco UCS介绍

UCS包含机架和刀片式服务器,并且都能够被UCSM统一进行管理
小结
服务器部署:刀片式
服务器部属:应用
服务器部署虚拟化
今天的服务器部署 过去10年的变化
扩展,扩展,扩展 不断增长的服务器,交换机数量 添加各种管理工具,而不是集成 采用虚拟化“放大”了问题
结果
更多需要被管理的设备 更困难地维持管理策略的统一 更困难地保证安全 更困难地扩展
Cisco UCS介绍
大规模的服务器
分布式的小服务器
规模集中的服务器
CPU和内存扩展性问题
单核CPU,CPU往往是瓶颈
如果没有虚拟化,多核 CPU利用率往往很低
在多核CPU和虚拟化的环 境,内存往往是瓶颈
虚拟化和硬件迁移的问题
硬件迁移问题
虚拟化
服务器管理
传统数据中心网络架构
服务器形态的变化
Cisco的解决方案
内嵌管理器 采用统一交换网络 优化服务器虚拟化特性 去除不必要的设备:
交换机, 适配器, 管理模块
减少1/3- 1/2基础设施,完成相同的工作
思科统一计算方案
一个单一的系统整合了:
网络: 统一交换 计算资源: Industry standard x86 存储: 多种连接方式 经优化的虚拟化
重要革新之一:嵌入式管理
UCS不需要一个单独的管理服务器,因为它内建了一个管理处理器,它对所有构 成UCS的组件全局可见。这就保障了协作的控制,并且提供了集成的管理和诊断。
重要革新之二:Unified Fabric
Unified Fabric技术使用较少的CNA(Converged Network Adapters)替代了传 统的NICs (Network Interface Cards), HBAs (Host Bus Adapters), 和HCAs (Host Channel Adapters)。 1.极大的减少,简化和标准化了接线。 2.节约了电力与制冷。 3.节约了资金投入。
UCS 技术

1.Cisco UCS 6100系列互联阵列(Fabric Interconnect):是思科统一计算系统的核心组成部分,提供线速、低延时、无丢包10Gbps以太网和FCoE(以太网光纤通道)统一通信给UCS 5100 系列刀片机箱和机箱里面的B系列刀片服务器。
所有连接到Cisco UCS 6100 Fabric Interconnect 的机箱和刀片服务器,将组成一个统一高可用的管理域,并输出10G网络流量给上层的网络交换机(比如,思科的Catalyst 6500系列)和4G的光纤流量给上层的存储交换机(比如,思科的MDS 9000系列)。
6100系列是在Nexus 5000交换机的基础上开发,但是两者之间有明显差异。
6100系列除了提供强大的通信能力之外,还内嵌了可管理这个UCS的系统管理程序(Manager),具体细节请查看下段。
6100系列现有两个型号可供选择:一个是提供20个端口的6120XP,另一个则是提供40个端口的6140XP。
评论:首先,由于UCS系统通过Fabric Interconnect来统一所有的通信,无论是以太网流量,光纤流量,机箱内部的刀片之间的流量,还是刀片上面的虚拟机之间流量,所以使得网络方面的管理得以简化,而且使用的cable数量非常少,这将降低安装和维护的复杂度。
其次,这个Fabric Interconnect可扩展性极强,它能支持40个刀片机箱,总共多达320台刀片。
最后,因为UCS自带的刀片服务器和刀片机箱不包含存储设备,所以企业需要自备存储,并将其连到和Fabric Interconnect相连的存储交换机上。
2.UCS 管理程序(Manager):能为UCS系统创建和管理一个统一的域,可被视为UCS的中枢系统,提供图形界面(GUI)、命令行(CLI)和XML API 这三大接口。
直观的GUI模式是采用类似于Java Applet技术,在浏览器上运行的Java应用,它主要有四个特点:1. 它将整个UCS系统作为一个统一的域来管理。
CISCOUCSC200M2(R200-BUN-3)机架式服务器配置

• CISCO UCS C200 M2(R200-BUN-3)机架式服务器配置新浪微博粉丝通基本参数•产品类别:机架式 •产品结构:1U处理器•CPU 类型:Intel 至强5600 •CPU 型号:Xeon E5620 •CPU 频率:2.4GHz •智能加速主频:2.66GHz •标配CPU 数量:1颗 •最大CPU 数量:2颗 •制程工艺:32nm •三级缓存:12MB •总线规格:QPI 5.86GT/s •CPU 核心:四核 •CPU 线程数:八线程 主板• 扩展槽:1×PCI-E 2.0 x16插槽1×PCI-E 2.0 x8插槽内存•内存类型:DDR3 •内存容量:4GB •内存插槽数量:12 •最大内存容量:96GB 存储•硬盘接口类型:SATA/SAS •最大硬盘容量:2TB •内部硬盘架数:最大支持4块前置热插拔3.5英寸SATA/SAS 硬盘 •热插拔盘位:支持热插拔 •RAID 模式:RAID 0,1 •光驱:DVD-RW 网络•网络控制器:千兆网卡显示系统•显示芯片:Matrox MGA G200接口类型•标准接口:2×RJ-454×USB 2.01×VGA(D-Sub)1×串口管理及其它•散热系统:双冗余风扇电源性能•电源类型:双冗余电源•电源数量:1个•电源电压:120/230V;50/60Hz •电源功率:650W外观特征•产品尺寸:706.1×43×429.3mm。
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思科UCS硬件组成
1、前面板:
同一台刀片机箱中可以同时支持半高和全高刀片,UCS 6100 Fabric Interconnect的风扇位于前面板,而UCS 5100刀片机箱的风扇位于后面板。
2、后面板:
所有的线缆,包括电源、以太、管理、Fiber Channel都被设计在后面板,两台UCS Fabric Interconnects全冗余,刀片机箱上左侧的I/O module(IOM)连接左侧Fabric Interconnect,右侧IOM连接右侧Fabric Interconnect。
3、刀片机箱:
UCS5100刀片机箱,可以支持最多8台UCS B200-M1 2-Socket刀片(半高),4台UCS B250-M1 2-Socket,Extended Memory刀片,或是任意组合半高/全高刀片,半高刀片之间有垂直分隔板,如需部署全高刀片,必须先行移除隔离板
4、 IOM:
UCS 2100系列IOM安装在刀片机箱后面板上,以提供刀片与Fabric Interconnects之间的连接,8个风扇模块为刀片提供总够的散热。
IOM负责将刀片与Fabric Interconnects互连,但是IOM并非本地交换设备。
4个10G的端口可以上连Fabric Interconnects。
一台刀片机箱可以有1到2个IOM,如果仅配置一个IOM时,需要将其部署在左侧槽位内。
IOM的 chassis management controller(CMC)是一个重要的管理组件,CMC通过使用Intelligent Platform Management Interface(IPMI)从IOM收集状态信息,同时CMC还控制着供电,风扇速度并且作为UCS Manager的代理。
5、Backplane:
刀片机箱backplane负责向IOM、CMC、刀片提供电源,也为IOM和刀片提供以太连接。
6、Fabric Interconnect:
UCS 6100系列Fabric Interconnect可以提供20-40个端口,20端口的FI高度为1U,40
端口的FI高度为2U,同时具备1-2个扩展模块(Expansion Module),Expansion Module 可以为LAN和SAN提供扩展能力,扩展模块有3类,分别有8口仅Fiber Channel的,4个
10G以太口,4个4G的Fiber Channel口混合,6口10G全以太口的。
7、刀片:
UCS刀片内含2个CPU插槽,2个串行SCSI SAS硬盘托架,BMC。
目前有两种类型的刀片:
1、B200-M1,属于半高、双处理器,12个 DIMM插槽,1个mezzanine插槽。
2、B250-M1,属于全高,双处理器,48个DIMM插槽,2个mezzanine插槽。
两种刀片可同时共享X64 Intel Xeon 5500架构。
如果只配置1个CPU时,必须置于插槽1内,同一台刀片上的2个CPU必须相同,同一个刀片机箱内的CPU可以不同。
每个UCS刀片支持2个SFF(Small form factor)硬盘,采用SAS Backplane扩展托架,支持73GB 15,000rpm或是146GB 10,000rpm,SATA控制器支持RAID-0或RAID-1。
特别是它可以与UCS的stateless特性配合,在Service Profile迁移时,清空硬盘上的所有数据。
RAID-0或RAID-1也可以在Service Policy中配置和迁移。
8、 Mezzanine I/O Adapters:
刀片上的适配卡类型,或是mezzanine卡类型,包括以下几种:
VIC M81KR:虚拟接口卡,支持vNIC和vHBAs,10G,支持冗余切换
CNA M71KR-E: Emulex CNA,带专用FCoE引擎,支持冗余切换,10G
CNA M71KR-Q: Qlogic CNA,带专用FCoE引擎,支持冗余切换,10G
82598KR-CI: 10G ethernet network adapter,intel,需要操作系统配合实现FCoE,不支持冗余切换
9、Vmware Integration:
思科与 VMWARE合作,将接入层移进虚拟环境,在VM级别提供增强的网络功能。
根据数据中心的设计与需求,可以采用硬件、软件两种不同的解决方案,均可提供 VM visibility,Policy-based VM connectivity,Policy mobility,nondisruptive operational model
10、Nexus 1000V:
Nexus 1000V为VMware ESX提供增强的VM switching功能。
Virtual Supervisor Module(VSM):
实现管理、监控、配置功能,并且与VMware Virtual Center(vCenter)紧密集成。
Virtual Ethernet Module(VEM):
激活hypervisor的高级网络特性
为每个VM提供虚拟专用的switch port
总之:
1、UCS刀片机箱向刀片提供必要的电源、散热、网络连接
2、UCS Fabric Interconnect和IOM可以通过10G以太通道,同时对存储和数据做转发。
所有流量在uplink处汇聚,在Fabric Interconnect做switching。
3、UCS刀片有半高及全高两种模型,均支持双CPU,硬盘热插拔,依靠的内存管理和I/O 性能
4、UCS系统可以使用VN tagging或Nexus 1000V在虚拟网络级做到物理网络控制。