🙅 🗂️ 👩🏼‍🤝‍👨🏾 डेटा सेंटर स्केलेबिलिटी बढ़ाने और मौजूदा उपकरणों में निवेश की रक्षा के लिए I / O वर्चुअलाइजेशन का उपयोग करना 🧗 🦄 🔘

प्रिय फेरीवाले,

हम अभिनव सर्वर-साइड I / O वर्चुअलाइजेशन तकनीक के लिए समर्पित प्रकाशनों की एक श्रृंखला खोलते हैं, जिसमें हम FCoE और iSCSI प्रौद्योगिकियों के साथ एक संक्षिप्त तुलना करेंगे, इस तकनीक का उपयोग करते हुए I / O वर्चुअलाइजेशन डिवाइस और डेटा सेंटर आर्किटेक्चर पर करीब से नज़र डालेंगे, दर्शकों के लिए कनेक्शन और ऑपरेशन की मुख्य विशेषताओं और विशेषताओं को पेश करेंगे। वर्चुअलाइजेशन I / O, और तुलनात्मक परीक्षण के परिणाम भी दिखाते हैं।

हम आपके ध्यान में चक्र का पहला लेख प्रस्तुत करते हैं।

वर्तमान और भविष्य की समस्याओं को हल करने के लिए हमारे डेटा सेंटर में पर्याप्त संसाधन हैं?

संसाधनों के स्थैतिक पृथक्करण की पारंपरिक पद्धति का उपयोग करने वाले डेटा केंद्रों में, उपकरणों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा आमतौर पर हल्के ढंग से भरा होता है, और कुछ महत्वपूर्ण स्थानों में भीड़ लगातार देखी जाती है। मर्फी के प्रसिद्ध कानून के अनुसार एक अड़चन को खत्म करने से तुरंत अन्य अड़चनों की पहचान हो जाती है। वर्तमान में, अधिकांश डेटा केंद्रों में, स्टोरेज सिस्टम और सर्वर को समेकित किया गया है, और सर्वर वर्चुअलाइजेशन मैनेजमेंट सिस्टम का उपयोग किया जाता है, जिसके उपयोग से आप संसाधनों को गतिशील रूप से आवंटित कर सकते हैं और अतिरिक्त सर्वर क्षमता, स्विचिंग नोड्स, स्टोरेज सिस्टम संसाधनों की आवश्यकता के क्षण की भविष्यवाणी कर सकते हैं। अब आत्मविश्वास के साथ यह गणना करना संभव है कि किस दिनांक को रैम या सर्वर की आवश्यकता है, या एक निश्चित संख्या में हार्ड ड्राइव, या एक डिस्क शेल्फ। और जब यह मौजूदा उपकरणों के विस्तार की संभावना में फिट बैठता है, तो लागत अपेक्षाकृत कम होती है। हालांकि, जब एक नया सर्वर रैक पेश करने की बात आती है, विशेष रूप से सर्वरों के साथ, जो कि उच्चतर प्रदर्शन के साथ होता है, तो यह परिवर्तन बड़ी संख्या में डेटा सेंटर सबसिस्टम को प्रभावित करता है: सबसे पहले, लैन और सैन कोर, जो पहले महत्वपूर्ण निवेश करते थे और बचत करना चाहते हैं।

डेटा सेंटर उपकरण में निवेश को बचाने के लिए क्या आर्किटेक्चर और प्रौद्योगिकियों का उपयोग किया जा सकता है?

क्लासिक वास्तुकला (ईथरनेट + एफसी)

आम तौर पर स्वीकार किए जाते हैं दृष्टिकोण के साथ, डेटा सेंटर में दो पूरी तरह से स्वतंत्र नेटवर्क हैं - लैन और सैन - अपने स्वयं के कोर और एक्सेस स्विच के साथ। उसी समय, सर्वर में दोनों प्रकार के नेटवर्क एडेप्टर स्थापित होते हैं, जो बैकअप आवश्यक होने पर डुप्लिकेट होते हैं। शारीरिक रूप से, लैन और सैन कोर स्विच आमतौर पर डेटा सेंटर के एक समर्पित क्षेत्र में स्थित हैं।

एक्सेस रैक, तथाकथित टीओआर स्विच (टॉप ऑफ रैक), सर्वर अलमारियाँ में स्थापित हैं। एक नियम के रूप में, वे प्रत्येक प्रकार के एक स्विच का उपयोग करते हैं, और गलती की सहनशीलता और अतिरेक को बढ़ाने के लिए दो स्विच करते हैं। एक्सेस स्विच और कोर ट्रंक लाइनों के माध्यम से जुड़े हुए हैं। यदि आपको सर्वर के साथ एक नया कैबिनेट या रैक जोड़ने की आवश्यकता है, तो ऐसी प्रणाली आसानी से स्केलेबल है: सर्वर और टीओआर स्विच के साथ एक रैक जोड़ा जाता है, और आवश्यक इंटरफ़ेस मॉड्यूल कर्नेल स्विच में जोड़ा जाता है, और नई ट्रंक लाइनें रखी जाती हैं।

यदि कोर अतिरेक पहले प्रदान किया गया था (ट्रंक उपकरणों में मुफ्त स्लॉट हैं) तो यह दृष्टिकोण सबसे अधिक उचित है।

ईथरनेट परिवर्तित आर्किटेक्चर

चूंकि शास्त्रीय योजना में शुरुआत में महत्वपूर्ण अतिरेक होना चाहिए, इसलिए लैन और सैन नेटवर्क के अभिसरण को सुनिश्चित करने के लिए हाल ही में गंभीर प्रयास किए गए हैं: एक तरफ, यह 10 Gbit iSCSI प्रौद्योगिकी है, और दूसरी ओर, FCoE प्रौद्योगिकी। पहली तकनीक का अनुप्रयोग संगठन में मौजूद लैन कोर स्विच के उपयोग की अनुमति देता है, लेकिन सैन (10G iSCSI कनेक्शन इंटरफेस की आवश्यकता होती है) में भंडारण प्रणालियों के पूर्ण प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। दूसरी तकनीक का अनुप्रयोग एफसी सैन में निवेश बचाता है, लेकिन कोर स्विच और एक्सेस के पूर्ण प्रतिस्थापन की आवश्यकता है। दोनों प्रौद्योगिकियां स्विच और एडेप्टर पर अभिसरण और बचत प्रदान करती हैं, लेकिन डेटा सेंटर सबसिस्टम में से एक के पूर्ण प्रतिस्थापन की बात आने पर उनका उपयोग आर्थिक रूप से उचित है।

आर्किटेक्चर नवीन सर्वर I / O वर्चुअलाइजेशन तकनीक का उपयोग करता है

यदि पहले डेटा सेंटर (सैन और लैन दोनों में) में महत्वपूर्ण निवेश किया गया था, लेकिन सर्वर संसाधनों को बढ़ाने की आवश्यकता है, तो एक नई I / O वर्चुअलाइजेशन तकनीक का उपयोग किया जा सकता है, जो पीसीआई-ई बस स्तर पर स्विचिंग का उपयोग करता है। यह सर्वरों को स्विच करने का सबसे स्वाभाविक तरीका है, क्योंकि Intel Xeon E5 प्रोसेसर वाले आधुनिक सर्वर में, PCI-E कंट्रोलर को सीधे प्रोसेसर में बनाया जाता है। ऐसे प्रोसेसर रैम तक पहुंच के बिना सीधे अपने कैश मेमोरी में I / O अनुरोधों को संसाधित करने में सक्षम होते हैं, जिससे I / O संचालन का प्रदर्शन 80% तक बढ़ जाता है। I / O वर्चुअलाइजेशन स्विच (इसके बाद IOV - इनपुट आउटपुट वर्चुअलाइजेशन) में PCI-E बस के माध्यम से सर्वर को जोड़ने के लिए इनपुट हैं, साथ ही LAN और SAN को जोड़ने के लिए इंटरफ़ेस मॉड्यूल भी हैं। ऐसे इंटरफ़ेस मॉड्यूल को वर्चुअल मशीन (हाइपरवाइज़र) के मॉनिटर ड्राइवरों और मानक लैन और सैन एडेप्टर के रूप में ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा पहचाना जाता है (वास्तव में, वे एक सर्वर फ़ार्म के लिए सामूहिक हो जाते हैं), और लैन और सैन में बैंडविड्थ गतिशील रूप से आवंटित किया जाता है। बैंडविड्थ आवंटन, प्राथमिकता और यातायात एकत्रीकरण भी संभव है। ट्रंक संचार की बैंडविड्थ की गतिशील जुदाई से इंटरफेस को सहेजना संभव हो जाता है, उदाहरण के लिए इंटरफेस की संख्या को कम करके और तदनुसार, कर्नेल स्विच पर बंदरगाहों की संख्या को कम करना। यह आपके निवेश की सुरक्षा करता है और आपके स्वामित्व की लागत को कम करता है। इसके अलावा, LAN कोर और स्टोरेज सिस्टम तक पहुंच में देरी होने से TOR में स्विचिंग के बहिष्कार के कारण काफी कम हो जाएगा।

DEPO स्विच IOV डिवाइस का विवरण यहां पाया जा सकता है ।

पूर्ण DEPO स्विच IOV विनिर्देशों

हवाई जहाज़ के पहिये
सर्वर को जोड़ने के लिए पोर्ट: 15 नॉन-ब्लॉकिंग PCIe x8 पोर्ट।
प्रति पोर्ट प्रदर्शन: 20 Gbps।
सर्वर से कनेक्ट करने के लिए केबल: PCIe x8 (1, 2 या 3 मीटर)।
I / O मॉड्यूल स्थापित करने के लिए स्लॉट: FC, ईथरनेट 10GE I / O मॉड्यूल के किसी भी संयोजन का समर्थन करने वाले 8 स्लॉट
(योजनाओं में SAS2 और GPU I / O मॉड्यूल के लिए समर्थन शामिल है)

10 गीगाबिट ईथरनेट I / O मॉड्यूल
I / O मॉड्यूल इंटरफेस: दो 10G ईथरनेट पोर्ट (SFP + कनेक्टर, 10 GBase-SR मॉड्यूल और DA केबल समर्थित)।
मैक एड्रेस आवंटन: प्रत्येक वर्चुअल नेटवर्क एडेप्टर (vNIC) एक अद्वितीय मैक एड्रेस प्राप्त करता है; भौतिक सर्वर के बीच चलते समय मैक पते का गतिशील माइग्रेशन प्रदान किया जाता है।
चेकसम टीएक्स / आरएक्स आईपी, एससीटीपी, टीसीपी और यूडीपी चेकसम ऑफलोडिंग क्षमताओं की गणना, टीएक्स टीसीपी विभाजन ऑफलोड, आईपीएससी ऑफलोड और मैकसेक (आईईईई 802.1ae)।
वीएलएएन समर्थन: IEEE 802.1Q वीएलएएन और ट्रंक का समर्थन करता है।
IPv6 सपोर्ट।
अंतर-प्रक्रिया संचार (IPC) समर्थन।
सेवा की गुणवत्ता (QoS): हाँ।

8 गीगाबिट फाइबर चैनल I / O मॉड्यूल
I / O मॉड्यूल इंटरफेस: दो 8Gb फाइबर चैनल पोर्ट (SFP +, LC, MM कनेक्टर)।
समर्थित प्रोटोकॉल FC-PI-4, FC-FS-2, FC FS-2 / AM1, FC-LS, FC-AL-2, FC-GS-6, FC FLA, FC-PLDA, FC-TAPE, FC- DA, FCP के माध्यम से FCP-4, SBC-3, FC-SP, FC-HBA और SMI-S v1.1।
वर्ल्ड वाइड नाम का समर्थन: प्रत्येक आभासी एचबीए (vHBA) एक अद्वितीय WWN प्राप्त करता है; WWN भौतिक सर्वरों के बीच गतिशील रूप से आगे बढ़ सकता है।
सैन से बूट करने की क्षमता समर्थित है, vHBA को सैन से बूट करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है।

समर्थित ऑपरेटिंग सिस्टम और हाइपरविजर
विंडोज 2008 (32-बिट और 64-बिट), विंडोज 2008 आर 2।
लिनक्स आरएचईएल 5.3, 5.4, 5.5 और 6.0, सेंटोस, एसईएल 11.x।
VMware ESXi 4.1 अपडेट 1।

प्रबंधन सांत्वना
एक समर्पित 10/100/1000 एमबीपीएस ईथरनेट पोर्ट के माध्यम से प्रबंधन।
नियंत्रण इंटरफ़ेस:
- वेब-आधारित जीयूआई प्रबंधन (फ़ायरफ़ॉक्स 3.5, फ़ायरफ़ॉक्स 4, आईई 8, आईई 9, क्रोम 11+)।
- अन्य प्रबंधन प्रणालियों के साथ एकीकरण के लिए टेलनेट / एसएसएच और ओपन एपीआई के माध्यम से सीएलआई।
लाइट्स आउट मैनेजमेंट - एसएनएमपीवी 3 ट्रैप कॉन्फ़िगरेशन 2 उपयोगकर्ता खातों और 3 ट्रैप गंतव्यों का समर्थन करता है।
पर्यावरण निगरानी - पर्यावरण निगरानी और चेसिस अलर्ट।

उच्च उपलब्धता
अतिरेक और बिजली की आपूर्ति के "गर्म" प्रतिस्थापन, प्रशंसक मॉड्यूल, एफआरयू।
समर्थन 10Gbps ईथरनेट एनआईसी टीमिंग और फेलओवर।
फाइबर चैनल मल्टी-पाथिंग (एमपीआईओ) के लिए समर्थन।

पावर विकल्प
110-240 वी, 47-63 हर्ट्ज।
अधिकतम बिजली की खपत: 600 वाट।

कुल मिलाकर आयाम और वजन
172.7 x 482.6 x 508 (H x W x D, मिमी)
31.8 किग्रा

संचालन की स्थिति
ऑपरेटिंग तापमान: + 10 ° C से 35 ° C
अनुमेय आर्द्रता: 8 से 80% (गैर संघनक)।
ऊंचाई: 0 से 2000 मीटर तक।

मौजूदा डेटा सेंटर बुनियादी ढांचे में I / O वर्चुअलाइजेशन के साथ सर्वर फ़ार्म को कैसे एकीकृत किया जाता है?

I / O वर्चुअलाइजेशन के साथ सर्वर फ़ार्म को जोड़ने की प्रक्रिया भौतिक एडेप्टर के साथ सर्वर को जोड़ने के लिए समान प्रक्रिया से अलग है। एकमात्र अंतर IOV और TOR स्विच के कॉन्फ़िगरेशन में हैं। IOV का एक निश्चित लाभ है: IOV डिवाइस से जुड़े सर्वर फ़ार्म के भीतर वर्चुअल सर्वर को स्थानांतरित करते हुए (लाइव माइग्रेशन), कोई अतिरिक्त सेटिंग्स की आवश्यकता नहीं होती है। IOV आपको सर्वर फ़ार्म की व्यवस्थापन प्रक्रिया और नेटवर्क कोर को व्यवस्थापकों के विभिन्न समूहों के बीच विभाजित करने की अनुमति देता है। यदि नए सर्वर फ़ार्म की शुरुआत के समय, कर्नेल स्विच पर कोई मुफ्त पोर्ट नहीं हैं, लेकिन एक प्रदर्शन मार्जिन है, तो आप कर्नेल स्विच के महंगे उन्नयन से बच सकते हैं। यह मौजूदा रैक में आईओआर के साथ टीओआर स्विच को बदलने और उनके बीच कर्नेल स्विच पर मौजूदा बंदरगाहों को अलग करने के लिए पर्याप्त है। मौजूदा सर्वरों को IOV से जोड़ने के लिए केवल एक आवश्यकता है: x8 कनेक्टर के साथ 1-2 मुफ्त पीसीआई-ई 1.0 या 2.0 स्लॉट की उपलब्धता।

वर्तमान में नई I / O वर्चुअलाइजेशन तकनीक के साथ अधिक विस्तृत परिचितों के कौन से तरीके उपलब्ध हैं?

हम LAN, SAN, VMWare vCenter से कनेक्ट करते हुए, एक टेस्ट फ़ार्म की तैनाती करने, फ़ार्म सर्वर के बीच एक वर्चुअल मशीन को स्थानांतरित करने, सेटिंग्स को एक दूसरे I / O स्विच में स्थानांतरित करने, उनका बैकअप लेने और उन्हें पुनर्स्थापित करने, एक नया भौतिक सर्वर जोड़ने के लिए प्रशिक्षण प्रदान करते हैं। प्रशिक्षण के बाद, हम परीक्षण के लिए उपकरणों को स्थानांतरित कर सकते हैं, जिसमें नए सर्वर पूर्व-कॉन्फ़िगर किए गए हैं और ग्राहक के डेटा केंद्र से जुड़ने के लिए तैयार हैं (दो डेमो सेट हैं)।

अन्य समाधानों पर I / O वर्चुअलाइजेशन उपकरणों के क्या फायदे हैं?

पहला लाभ यह है कि 10GbE एडेप्टर का उपयोग करने की तुलना में, एक ही भौतिक सर्वर (बड़े पीसीआई बैंडविड्थ के कारण और बड़े इंटरफेस को एकत्रित करने की क्षमता) पर चलने वाली आभासी मशीनों की अधिकतम संभव संख्या को बढ़ाने के लिए यह संभवतः सबसे प्रभावी समाधान है। - 2.5 गुना)।

I / O वर्चुअलाइजेशन तकनीक का दूसरा महत्वपूर्ण लाभ नेटवर्क I / O संचालन की विलंबता को रोकने से अधिक है, जो डेटा सेंटर सबसिस्टम में IOV का उपयोग करने के लिए एक महत्वपूर्ण लाभ हो सकता है, जिस पर वित्तीय प्रणालियों को तैनात किया जाता है (लेन-देन के समय को कम करके और नेटवर्क ट्रैफ़िक संचारित करके) उच्च-गति पीसीआई-ई बस के माध्यम से सर्वरों के बीच), साथ ही दूरसंचार प्रणालियों में सेवा की आवश्यक गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए।

अन्य फायदे और लाभ

प्रशासन को सरल बनाएं । इस डिवाइस का उपयोग करके, सिस्टम एडमिनिस्ट्रेटर किसी भी I / O इंटरफ़ेस को एक क्लिक के साथ किसी भी सर्वर को असाइन कर सकता है। गतिशील संसाधन आवंटन बदलती हुई लोड स्थितियों को पूरा करने के लिए आपके कॉन्फ़िगरेशन को अनुकूलित करने में मदद करता है।
मध्यवर्ती स्विच, नेटवर्क एडेप्टर, केबलों की संख्या में समग्र कमी पूंजी और परिचालन लागत (40% तक CAPEX और 60% तक OPEX) में कमी प्रदान कर सकती है।

इसके अलावा, एक नया सर्वर फ़ार्म, और अन्य I / O मॉड्यूल का उपयोग करने की क्षमता को जोड़ने पर मौजूदा LAN और SAN उपकरणों में निवेश सुरक्षित है। निकट भविष्य में, इसे एसएएस 2 नेटवर्क से जोड़ने और GPU संसाधनों को साझा करने के लिए इंटरफ़ेस मॉड्यूल जारी करने की योजना है।

वर्चुअलाइजेशन प्लेटफॉर्म VMWare और Microsoft के नियंत्रण में "स्क्रैच से" एक निजी क्लाउड का निर्माण करते समय, I / O वर्चुअलाइजेशन तकनीक का उपयोग सबसे सही विकल्प है, क्योंकि यह तकनीक आपको आधुनिक वर्चुअलाइजेशन और क्लाउड प्लेटफॉर्म द्वारा प्रदान किए गए सभी अवसरों का पूरी तरह से उपयोग करने की अनुमति देती है।

DEPO स्विच IOV , विशेष रूप से, 2,000 से अधिक नौकरियों के लिए निजी क्लाउड बनाने के लिए विशिष्ट DEPO Cloud 4000 समाधान में उपयोग किया जाता है।

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लीड उत्पाद प्रबंधक DEPO कंप्यूटर

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