Date post: | 26-May-2015 |
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Innovazione infrastru/urale per l’erogazione di servizi applica6vi su x86 daniele ferrario data center solu6ons sales, Cisco
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• x86: un po’ di storia
• confronto con i sistemi proprietari
• trend evolu6vi dei sistemi x86
• archite/ura Cisco Unified Compu6ng
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motore Diesel, 1906 motore Diesel, 2010
ciclo Diesel
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Intel 8086, 1978 Intel Xeon, 2013
archite/ura x86
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• x86 è un’archite/ura rilasciata alla fine degli anni ’70 da Intel
• l’8086, il capos6pite, è antenato delle recen6 CPU intel mul6core
• questa archite/ura è fra le tecnologie più longeve ed affermate del mercato IT, ed ha superato tempi e mode
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• tecnologia valida ed affidabile
• ampia adozione di mercato
• spazio per la compe6zione e per merca6 adiacen6 (ISV, periferiche, assemblatori, rivenditori, etc.)
• ecosistema “open”
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• x86: un po’ di storia
• confronto con i sistemi proprietari
• trend evolu6vi dei sistemi x86
• archite/ura Cisco Unified Compu6ng
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• archite/ure proprietarie RISC
• elevate prestazioni, parallelismo, par6zionamento, affidabilità, ges6one centralizzata
• eleva6ssima integrazione con il sistema opera6vo • scalabilità ver6cale e specificità
• meno apertura verso l’ecosistema per OS, periferiche, e so[ware disponibili
• cos6 eleva6 (capex + opex)
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C.A. Mack, IEEE Fellow -‐ Fi[y Years of Moore's Law
IEEE Transac6ons on Semiconductor Manufacturing, 2011
“
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• fino a metà degli anni 2000, era la dimensione dei transistor a limitare la frequenza massima di clock delle CPU
• per aumentare le prestazioni, è risultato più conveniente e sicuro miniaturizzare più CPU sullo stesso chip piu/osto che alzarne la frequenza
• il mondo x86 inizia ad avere seriamente a che fare con il parallelismo, con la scalabilità orizzontale, e con paradigmi di calcolo distribuito 6pici storicamente del mondo proprietario
2006 circa processo a 65nm
single core
mul6 core
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Processo (applicazione)
Server (cluster)
Virtual machine (cluster virtuali)
QPI / PCIe bus
Ethernet/Fibre channel switching
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L. A. Barros and U. Hôlzle, "The datacenter as a computer: An introducBon to the design of warehouse-‐scale machines", Synthesis Lectures on Computer Architecture 4(1): pp. 1-‐118, 2009.
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• By 2017, 65% of applica6ons running on Unix in 2012 will have been migrated to x86 (primarily on Linux)
• Linux growth con6nues to accelerate, as ERP and DBMS users migrate from Unix to Linux. Linux becomes the primary development plaTorm. Unix growth declines steeply
• ERP scale-‐out architectures on x86 will rise from a 10% ra6o in 2005 to 80% in 2017 for applica6on and database management system (DBMS) online transac6on processing (OLTP) workloads, making ERP/x86 standard.
• The heaviest migra6on from HP-‐Unix/Itanium is expected for 2014-‐2015
Courtesy of Gartner April 2012: The Future of Unix: Hazy and Overcast, So Reach for the Umbrella h/p://www.gartner.com/id=1991422
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• migrazione sul mondo x86 di applicazioni business criBcal ad elevate prestazioni
• architeZure applica6ve distribuite – clustering, calcolo parallelo, in-‐memory compu6ng
• processori mulB-‐core e virtualizzazione richiedono elevate capacità al server – 10GbE (40/100G?)
mul6-‐core CPU virtualizzazione biz cri6cal app x86
x86
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• x86: un po’ di storia
• confronto con i sistemi proprietari
• trend evoluBvi dei sistemi x86
• archite/ura Cisco Unified Compu6ng
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CPU GHz/Cores
RAM GB, latency, density
Storage TB, IOPs, latency
Fabric Gbps/latency/protocol/hop count/port density/oversubscrip6on
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Legacy Storage • Bolt-‐on flash to old architectures
• Expensive & inefficient
• Entering Flash Market Slowly
• Deep Penetra6on in Enterprise
• Relega6ng Pla/er to Lower Tier
• So[ware Eco-‐System
Server-‐Side Flash • For extreme IOPS workloads
• Expensive niche solu6on Card • Hypervisor is Vmware Mostly
• Compute Power used (drivers)
• Applica6on Specific • So[ware Appliance Lock-‐in
All-‐Flash Arrays • For very high IOPS workloads • Useful for a All workloads
• Disrup6ve to Big Boxes (EMC)
• Adding Enterprise Features Fast
• Distance from Compute (latency)
• Creates Management Silos
• Legacy Player 18 months behind
Hybrid Storage • Intelligent use of flash storage
• Balance performance & cost
• For a broad set of workloads
• Pointless but Cheap
• Management Silos
• Legacy Players also have Tiered Arrays
• Easily to understand like Data Domain products
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AnalyBcs Algoritmi per estrarre intuizioni, suggerimen2 e azioni dai da2 grezzi
• Software • Casi d’impiego verticali • Utilizzare lo stack di
Dati
• Dati non strutturati o semi strutturati
• Processing parallelo e distribuito
• Scale out • Commodity hw, OS sw
Big Data Tecnologie in evoluzione per la ges2one economica dei da2 non
stru7ura2 in modo non convenzionale
Volume Velocità Varietà Valore
• Relazionali o object data modeling
• Consistenza & completezza
• Scale up • Enterprise hw, sw
proprietari
Data Management Tradizionale Banca da2 e file system per la ges2one
coerente di da2 stru7ura2
Datacenter Video Collab / Web
Mobile Network Healthcare Financial Insurance Public Sector
IoT
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• le prestazioni dell’applica6vo dipendono sempre di più da capacità e latenza di rete
• inves6men6 in IOPs su flash all’interno dei server, vanno evita6 colli di bouglia all’esterno
• applicaBon server distribui6 su distanze metro/geo per HA
• perdite di paccheu, congesBone ed errori trasmissivi, anche se recupera6 (TCP/IP), deteriorano tempi di risposta complessivi
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virtualizzazione
Bpologia
protocollo
fisico -‐
fisico
fisico -‐
virtuale
virtuale -‐
virtuale
ethernet 1/10G
fibre channel 2/4/8G
FCoE
iSCSI
App-‐A
App-‐B
App-‐C
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• distribuzione della potenza di calcolo a chi la richiede effeuvamente
• potenza di calcolo più facilmente distribuibile (cloud)
• risorse sfru/ate meglio (virtuailzzazione)
• parallelismo e rela6va maggiore affidabilità
• riduzione dei cos6 (archite/ura industry standard, compe6zione)
• ecosistema per ges6one, orchestrazione, automazione
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• proliferazione dei pun6 di ges6one, compu6ng e fabric
• maggiore difficoltà di troubleshoo6ng
• necessità di proge/azione più oculata
• molteplicità di fornitori
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• x86: un po’ di storia
• confronto con i sistemi proprietari
• trend evolu6vi dei sistemi x86
• architeZura Cisco Unified CompuBng
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-‐ mul6hop -‐ latenza -‐ oversubscrip6on -‐ protocolli -‐ loop
-‐ semplicità -‐ predicibilità -‐ scalabilità -‐ assenza di loop
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-‐ semplicità -‐ predicibilità -‐ scalabilità -‐ assenza di loop
CPU e RAM ad ogni nodo
+ Sistema integrato di ges6one per:
-‐ rete mul6protocollo (Eth/FC) -‐ configurazione sistemi -‐ ges6one dell’interconnessione -‐ API aperte per controllo di terze par6
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• ges6one centralizzata e integrata – rete, storage, compu6ng
• consolidamento cablaggi (FCoE)
• profili di calcolo interamente defini6 via so[ware – simile alle VM
• clonazione/migrazione/creazione di server fisici come per le VM
• Virtualizzazione della rete
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• Singola interfaccia di management per più di 160 server (blade o rackmount) • Accesso amministrazione basato su ruoli (calcolo, LAN, SAN) • No single point of failure • Integrazione con sistemi di gestione di terze parti
SAN B
SAN A LAN Server
SAN Network
Mgmt
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• La configurazione di un server è svincolata dal server fisico stesso
• Sfru/ando boot da SAN/LAN è possibile spostare/clonare i server fisici
• Ambien6 di test, ges6one dei picchi, semplificazione del DR
Server Name:: SAP-BW UUID: 56 4d cd 3f 59 5b 61… MAC: 08:00:69:02:01:FC WWN: 5080020000075740 Boot Order: SAN, LAN
SAN LAN
Chassis-1/Blade-1
Chassis-9/Blade-5
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• CNA: so[ware-‐defined number of adapters shown to the OS (Eth+FC)
• Delegates switching to external network hardware -‐> improved efficiency
• Support for VM-‐Direct path with Vmo6on (vSphere 5)
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C7000 without fabric consolida6on Cisco UCS
Thank you. Thank you.
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LAB – Cisco UCS demo
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10 GbE
FC 8G
FCoE 10G
5x Blade servers
UCS 6148
Nexus 5548
EMC VNX 5300 FC/FCoE/10GbE
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• Simulazione fault e migrazione un sistema opera6vo bare-‐metal
• Creazione ex-‐novo di un server ESXi
• Ripris6no di un profilo salvato in precedenza