Cisco DFA – развитие архитектуры современного ЦОД Возможности и принципы функционирования
Хаванкин Максим системный архитектор, CCIE [email protected] 20 марта 2014 г.
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение
2
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Ручные процессы
Статическое выделение ресурсов
Разобщенность специалистов
Несовершенные программные оверлеи
Взрывной рост
ОПЕРАЦИОННАЯ СЛОЖНОСТЬ
АРХИТЕКТУРНАЯ ЖЕСТКОСТЬ
ИНФРАСТРУКТУРНАЯ НЕЭФФЕКТИВНОСТЬ
Вызовы ПРИВОДЯТ
к…
Проблемы современных ЦОД
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Ручные процессы
Разобщенность специалистов
Несовершенные программные оверлеи
Взрывной рост
Статическое выделение ресурсов
Эволюционный подход
Оптимизация
Автоматизация
Упрощение
Проблемы современных ЦОД
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Лидерство в масштаби-руемости
Open Networking
FabricPath 10/40/100 GbE Support
Управление облаком
Cisco IAC Cisco Prime Network Services Controller
Cisco ONE
Конвергенция
Фабрика, с поддержкой виртуали-зации
Nexus 1000V vPath VXLAN OTV LISP
Вычислит. фабрика
Cisco UCS FEX Cisco UCS Director (Cloupia)
FCoE Unified Ports Multi-Protocol
Фабрика: • Упрощение • Оптимизация • Автоматизация
Cisco Dynamic Fabric Automation (DFA)
Унифицированная фабрика Cisco
Лидерство посредством инноваций
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление фабрикой
Оптимизация передачи данных
Виртуальные фабрики Автоматизация Управление фабрикой
Автоматизация Виртуальные фабрики Оптимизация передачи данных
6
Архитектура Dynamic Fabric Automation Основные компоненты
Простой модульный набор функций упрощающий развертывание
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
АВТОМАТИЗАЦИЯ РАЗВЕРТЫВАНИЕ СЕТИ “С НУЛЯ”
ПРОСТОТА ЕДИНАЯ ТОЧКА УПРАВЛЕНИЯ
ХОСТ, СЕТЬ И TENANT РАСПОЗНАВАНИЕ ФАБРИКОЙ
Cisco Prime Data Center Network Manager (DCNM)
MAN/WAN
Архитектура DFA Управление
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
ОТКРЫТАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ОКРЕКСТРАЦИИ
АВТОМАТИЗАЦИЯ МАСШТАБНЫЕ РАЗВЕРТЫВАНИЯ
ЛЮБАЯ НАГРУЗКА В ЛЮБОМ МЕСТЕ, В ЛЮБОЕ ВРЕМЯ
REST API’s
Cisco Prime Data Center Network
Manager (DCNM)
MAN/WAN
Cisco Prime Network Services Controller (NSC)
UCS Director
Архитектура DFA Автоматизация
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Улучшенная передача данных
Enhanced Forwarding
Distributed Control Plane
Интеграция физического и виртуального
мира
ЛЮБАЯ СЕТЬ ГДЕ УГОДНО
ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ МАЛЫЙ РАЗМЕР ДОМЕНА СБОЯ
СОГЛАСОВАННОСТЬ КОНФИГУРАЦИЯ НА БАЗЕ ПРОФИЛЕЙ
MAN/WAN
Архитектура DFA Оптимизация передачи данных
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
МАСШТАБИРУЕМОСТЬ БЕЗОПАСНЫЕ ВИРТУАЛЬНЫЕ ФАБРИКИ
ЛЮБАЯ НАГРУЗКА ЛЮБАЯ ВИРТУАЛЬНАЯ ФАБРИКА
МАСШАТИРУЕМОСТЬ +10K TENANTS/NETWORKS
Продажи Производство
Финансы HR
Архитектура DFA Виртуальные фабрики
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
DCNM – простое централизованное управление
POAP
Cable Management
XMPP
Возможности распознавания
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение 11
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление фабрикой при помощи DCNM Основные компоненты
Централизованное управление DFA - Centralized Point of Management (CPOM) – DCNM Fuji Release (7.0) – DHCP-Server – TFTP – XMPP – LDAP – Message Broker
Вирт. машина для vSphere
Все функции собраны и пред-настроены в одном OVA контейнере!
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление фабрикой при помощи DCNM
Детальная информация доступна при наведении мышью на элемент фабрики
DFA Dashboard – отображает топологию Leaf/Spine включая статус устройств и каналов связи между ними
При выборе элемента фабрики отображаются все каналы, которыми он подключен
Поиск коммутатора или сервера (виртуального* или физического)
Выбор виртуальной фабрики для управления
*требуется VDP
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление фабрикой при помощи DCNM Поддержка фабрик больших размеров
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление фабрикой при помощи DCNM Подключение к сетевым сегментам
Сегмент доступа к DCNM обеспечивает доступ пользователей к Web-интерфейсу DCNM (CPOM) или работу толстого-клиента DCNM – Требуется настроить:
IP адрес Маску Шлюз DNS-сервер
Сегмент управления фабрикой обеспечивает доступ к интерфейсам управления коммутаторами Out-of-Band Management (mgmt0) – Требуется настроить:
IP адрес Маску DNS-сервер
Управление фабрикой DCNM (CPOM) Сегмент доступа к
DCNM
Доступ пользователей к DCNM (CPOM)
Сегмент управления фабрикой
Доступ CPOM/DCNM к интерфейсам управления устройствами фабрики
DCNM
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление фабрикой при помощи DCNM Использование выделенной сети управления
Консольные подключения рекомендуются, но не являются обязательными
con0
Управление фабрикой – выделенная сеть управления - Out-of-Band (OOB) Network
mgmt0
con0
Сегмент доступа к DCNM
Доступ пользователей к DCNM (CPOM)
Управление фабрикой DCNM (CPOM)
mgmt0
DCNM
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление фабрикой при помощи DCNM Протоколы, используемые в выделенной сети управления
con0
mgmt0
con0
Сегмент доступа к DCNM
Доступ пользователей к DCNM (CPOM)
Управление фабрикой DCNM (CPOM)
mgmt0 DHCP,TFTP,SCP,LDAP,XMPP,SNMP,SSH,TELNET
DHCP,TFTP,SCP,LDAP,XMPP,SNMP,SSH,TELNET
DCNM
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
DCNM – простое централизованное управление
POAP
Cable Management
XMPP
Возможности распознавания
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение 18
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Device Auto-Configuration (POAP) Автоматическая настройка коммутаторов фабрики
POAP Engine полностью интегрирован в DCNM (CPOM)
DHCP Scope-Definition – собственный DHCP-Daemon
Репозиторий образов и конфигураций – Встроенные TFTP- и SCP-серверы
Предопределенные шаблоны конфигурации с возможностью кастомизации
Простой алгоритм настройки POAP
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Подключение коммутатора к фабрике при помощи POAP 1/3
mgmt0
Сегмент доступа к DCNM
Доступ пользователей к DCNM (CPOM)
Управление фабрикой DCNM (CPOM)
mgmt0
Коммутатор загружается без конфигурации
1
Коммутатор запрашивает IP адрес при помощи DHCP 2
DCNM (CPOM) отвечает на DHCP запрос передавая IP адрес и специфические параметры POAP – адрес скрипта автоконфигурации (TFTP)
3
IP: 192.168.12.142 / 24 tftp://dcnm/tftpboot/boot.py
DCNM
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Подключение коммутатора к фабрике при помощи POAP 2/3
mgmt0
Сегмент доступа к DCNM
Доступ пользователей к DCNM (CPOM)
Управление фабрикой DCNM (CPOM)
mgmt0
Коммутатор запрашивает NX-OS образ и конфигурационный файл
1
DCNM (CPOM) сообщает ссылку на NX-OS образ и конфигурационный файл (SCP)
2
Boot with image: 6.0(2) Use Configuration: Spine Hostname: Spine-4 IP: 192.168.12.4 / 24 …
DCNM
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Подключение коммутатора к фабрике при помощи POAP 3/3
mgmt0
Сегмент доступа к DCNM
Доступ пользователей к DCNM (CPOM)
Управление фабрикой DCNM (CPOM)
mgmt0
Коммутатор загружается с определенным образом NX-OS и первоначальной конфигурацией из шаблона
1
DCNM (CPOM) обнаруживает новый коммутатор и добавляет его в свою базу данных
2
DCNM
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Настройка POAP в DCNM 1/3
Cоздается новая POAP конфигурация для одного или нескольких коммутаторов
В систему загружается существующая конфигурация
Шаг Workflow - POAP-Definitions
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Настройка POAP в DCNM 2/3
Вводится серийный номер устройства или нескольких устройств
Определяется тип коммутатора (N5k, N6k, N7k etc.)
Определяется репозиторий для образов (по умолчанию локальный SCP репозиторий (var/lib/dcnm)
Выбираются Kickstart- и System- образы для коммутатора
Определяется репозиторий для конфигураций POAP
Username и Password для доступа к коммутатору через CLI, SNMP, и т.д.
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Настройка POAP в DCNM 3/3 Выбирается предопределенный шаблон DFA
Параметры могут быть сохранены как шаблон для последующего повторного использования
Форма, автоматически создается из шаблона; можно указывать диапазоны значений для одновременной настройки нескольких коммутаторов
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
DFA настройка POAP шаблонов Возможность редактирования
Выбор шаблона для последующих операций Открыть, Редактировать, Сохранить как
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
DFA настройка POAP шаблонов Возможность кастомизации
Редактор шаблона, который позволяет определить свои переменные и команды
Проверка синтаксиса шаблона
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
DCNM – простое централизованное управление
POAP
Cable Management
XMPP
Возможности распознавания
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение 28
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Cabling Plan Проверка подключений в фабрике на соответствие
Детектирование кабельных аномалий – Incorrect Connectivity (ErrC) – Link Not present (Unkn) – Unexpected Connections (Enp)
Гибкость – поддержка DFA и не-DFA платформ
– возможность глобального развертывания или с учетом специфики конкретного устройства
Автоматическое создание, импорт, экспорт
Гранулярность – с точностью до порта
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Зачем контролировать соответствие кабельных подключений плану?
= DFA-Spine (Tier 2)
= DFA-Leaf (Tier1)
2 2
✓
1 1 1 1
2 2
✗ ✗ 1 1 1 1
Кабельные соединения в порядке!
Кабельные соединения не соответствуют плану!
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Cable Plan и проверка соответствия Настройка
nexus# dir bootflash:/// | include cableplan.xml 906 May 28 06:43:52 2011 cableplan.xml nexus#
Индивидуальный кабельный план создан и загружен при помощи DCNM (CPOM)
В POAP шаблоне необходимая настройка уже присутствует; выбор за Вами – контролировать исполнение плана или нет
2 2
1 1 1 1 = DFA-Spine (Tier 2)
= DFA-Leaf (Tier1)
feature cable-management feature lldp ! fabric connectivity tier 2 fabric connectivity cable-plan enforce
feature cable-management feature lldp ! fabric connectivity tier 1 fabric connectivity cable-plan enforce
errdisable recovery interval 300 errdisable detect cause miscabling no errdisable recovery cause miscabling
По умолчанию порт переводится в состояние Error Disable в случае несоответствия кабельному плану По умолчанию автоматическое восстановление выключено
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
2 2
✗ ✗ 1 1 1 1
Cable Plan и проверка соответствия Show команды, Log сообщения
2011 May 31 02:37:40 n6k-leaf-2018 %$ VDC-1 %$ %CMM-2-MISCBL_TIERERR: Miscabling: Port Ethernet1/47 Error detected on peer tier check. Local: Tier 1 System n6k-leaf-2018 Chassis 002a.6a27.27d6 Port Eth1/47 Neighbor: Tier 1 System n6k-leaf-2017 Chassis 002a.6a22.a416 Port Eth1/47
Сообщение, которое помещается в лог в случае обнаружения несоответствия плану кабельных подключений Error detected on peer tier check
n6k-leaf-2018# show fabric connectivity neighbors ------------------------------------------------------------------------------- Local System: Device Tier Config: Enabled Device Tier Level: 1 Mismatch Delay Config: Disabled Mismatch Delay Timeout: 0 Cable-Plan Enforce: Enabled DeviceID: n6k-leaf-2018 ChassisID: 002a.6a27.27d6 ------------------------------------------------------------------------------- Codes: (Ok) Normal, (ErrT) Tier error , (ErrC) Cable-Plan error, (V) VPC Peer connection, (S) Stale entry, (Unkn) Unknown, (Enp) Entry not present in Cable-Plan, (Tl) Tier level Neighbor Table: ------------------------------------------------------------------------------- Local DeviceID PortID Tl Cable-Plan Status Intf Entry Eth1/37 n6k-spine-2016 Eth1/37 2 n6k-spine-201,Eth1/37 Ok Eth1/38 n6k-spine-2015 Eth1/38 2 n6k-spine-201,Eth1/38 Ok Eth1/47 n6k-leaf-2017 Eth1/47 1 Enp ErrT,S Total entries displayed: 3
n6k-leaf-2018# show interface eth1/47 Ethernet1/47 is down (Miscabled)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Возможности DCNM по контролю кабельных подключений
DCNM (CPOM) отображает ту же самую информацию, что и CLI в более наглядном виде: - Неисправные узлы фабрики - Неправильная кабельная коммутация - Статус интерфейсов
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
DCNM – простое централизованное управление
POAP
Cable Management
XMPP
Возможности распознавания
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение 34
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Switch# show vlan Vlan -------------------------------------------------------------------------------- Ethernet VLAN Type Mode Status D) --
XMPP
Управление сетью с помощью XMPP
XMPP Единая точка управления элементами фабрики. • Все узлы соединены через логическую
XMPP шину
• Возможность создавать группы для различных типов устройств
• Устройства аутентифицируются один раз при включении в фабрику.
DCNM (CPOM)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Управление сетью с помощью XMPP После загрузки коммутатора происходит автоматическая аутентификация на XMMP сервере, о чем свидетельствует сообщение системного логгирования.
Вывод команды проверки XMPP соединения
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Использование XMPP клиента для управления коммутатором
Коммутаторы присутствуют как друзья в списке контактов
Клиент IM отображает статус коммутаторов
После логина возможен обмен короткими сообщениями с коммутатором в формате NX-OS CLI команд
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Групповой XMPP-чат Необходимо создать комнату для группового чата - Chat-Room – комната должна быть настроена на коммутаторах и на IM клиенте
– fabric access group group1 group2
После настройки комнаты в клиенте и на коммутаторах можно начать «общение» при помощи NX-OS CLI команд – Перед отправкой сообщения необходимо дождаться пока все участники «войдут» в комнату “join the room”
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Как DCNM использует XMPP? Необходимо настроить служебную группу для нужд DFA
– Admin -> Dynamic Fabric Automation (DFA) -> Settings Эта группа используется для отправки служебных запросов на поиск информации, а так же на внесение изменений в параметры auto-config коммутаторов.
DCNM отправляет следующие запросы в эту служебную группу: – поиск хоста, который подключен к фабрике – выяснение принадлежности коммутатора к виртуальной фабрике (vrf) – уведомление коммутаторов об изменениях в параметрах auto-config
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
DCNM – простое централизованное управление
POAP
Cable Management
XMPP
Возможности распознавания
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение 40
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Возможности распознавания DFA Фабрика идентифицирует конечные хосты
В строке поиска можно ввести название виртуальной машины
Коммутатор, к которому подключена виртуальная машина подсвечивается (только для хостов, которые поддерживают VDP)
n6k-leaf-2018# show evb host EVB Host table No. of Hosts: 1 No. of VSIs: 1 Flags: + - Multiple addresses Host Name VNI Vlan BD Mac-address IP-Address Interface ------------------- -------- ----- ----- -------------- ----------------- ------------ Linux.131.103-223 31000 3000 3000 0050.56ac.1f71 192.168.131.103 Eth1/2
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Возможности распознавания DFA Идентификация участников виртуальных фабрик
Можно выбрать Организацию/Партицию для отображения коммутаторов принадлежащих виртуальной фабрике
Подсвечиваются коммутаторы уровня доступа (leaf), которые принадлежат выбранной фабрике Замечание: Коммутаторы уровня ядра (Spine) принадлежат всем фабрикам.
n6k-leaf-2018# show vrf all VRF-Name VRF-ID State Reason OrgA:PartA 4 Up -- default 1 Up -- management 2 Up -- n6k-leaf-2018#
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение
43
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
ОТКРЫТАЯ ИНТЕГРАЦИЯ ОКРЕКСТРАЦИИ
АВТОМАТИЗАЦИЯ МАСШТАБНЫЕ РАЗВЕРТЫВАНИЯ
ЛЮБАЯ НАГРУЗКА В ЛЮБОМ МЕСТЕ, В ЛЮБОЕ ВРЕМЯ
REST API’s
Cisco Prime Data Center Network
Manager (DCNM)
MAN/WAN
Cisco Prime Network Services Controller (NSC)
UCS Director
Архитектура DFA Автоматизация
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Автоматическая конфигурация сетевой фабрики
Вирт. машины
N1K
Auto-config триггеры VDP
DHCP/ARP-ND
Пакеты данных
Programmatic
Оркестрационный стек
Сетевая и сервисная оркестрация
Вычислительная и СХД оркестрация
Cisco Prime DCNM
Физ. хосты
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
DCNM (CPoM) Профиль
конфигурации
Создание логического сегмента
Оркестратор
N1KV/OVS
Создание логической сети
1 a
Информирование фабрики о новой организации
Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf)
Segment-ID, IP информация (GWY, Mask,
Org, etc)
Загрузка профиля для сегмента Поддерживаются на
момент начала продаж Cisco UCS Director
(Cloupia) OpenStack vCloud Director
46
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
DCNM (CPoM)
Оркестратор
N1KV/OVS
Создание логической сети
1 a b
Информирование фабрики о новой организации
Новая виртуальная машина создается в красном сегменте сети
Создание красного сегмента на коммутаторе
2
VDP Control Plane
Segment-ID получается от
vSwitch
Запрос в БД DCNM (Segment-ID как ключ запроса)
47
Создание логического сегмента
Профиль конфигурации
Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf) (2)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
DCNM (CPoM) Профиль
конфигурации
Оркестратор
N1KV/OVS
SVI, VRF создание
Создание логической сети
1 a b
Информирование фабрики о новой организации
Новая виртуальная машина создается в красном сегменте сети
Создание красного сегмента на коммутаторе
2
VDP Control Plane
*VDP (VSI Discovery and Configuration Protocol is part of 802.1Qbg Draft
Загрузка конфигурации
VLAN ID to the vSwitch
48
Создание логического сегмента
Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf) (3)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
DCNM (CPoM) Профиль
конфигурации
Оркестратор
N1KV/OVS
Создание логической сети
1 a b
Информирование фабрики о новой организации
Новая виртуальная машина создается в красном сегменте сети
Создание красного сегмента на коммутаторе
2
Leaf получает тегированные фреймы 802.1q и
ассоциирует их с segment-ID
c
ВМ подключена к фабрике
49
Создание логического сегмента
Автоматизация развертывания приложения Использование VDP для автоматической настройки коммутатора доступа (leaf) (4)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
UCS Director
Каталог приложений
Compute Web 2 VMs, High IO
Appl. 8 VMs, 10 GB
DB 2 VMs, 50 GB
Storage Network Требуемые ресурсы:
• Количество • Размер • Качество
Контроллеры UCS Manager
Web FW & LB вирт. контейнера
Appl. L4-L7 сервисы вирт. контейнера
DB Настройка портов фабрики
Web Лок. кеш
Appl. Осн. СХД • IOPS • Зеркало
DB • 2 High IOPS • Data Mirroring
vCenter/SCVMM
APP DB WEB
Приложение Compute Network Storage
L/B APP DB F/W L/B
WEB
DCNM VNMC
Контейнер приложения в UCS Director
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
UCS Director
Гипервизор СХД Сеть
Контроллеры vCenter/SCVMM
APP DB WEB
DCNM VNMC
Compute Network Storage
L/B APP DB F/W L/B
WEB
Автоматизация развертывания приложения На примере UCS Director
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
UCS Director
Гипервизор СХД Сеть
Контроллеры vCenter/SCVMM
APP DB WEB
DCNM VNMC
Compute Network Storage
L/B APP DB F/W L/B
WEB
Автоматизация развертывания приложения На примере UCS Director
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
UCS Director
Гипервизор СХД Сеть
Контроллеры vCenter/SCVMM
APP DB WEB
DCNM VNMC
Compute Network Storage
L/B APP DB F/W L/B
WEB
автоматически
Автоматизация развертывания приложения На примере UCS Director
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Необходимы два шага, чтобы обеспечить подключение к фабрике физического хоста 1. Создать профиль конфигурации в
базе данных DCNM (CPOM) 2. После обнаружения начала передачи
данных хостом коммутатор делает запрос в базу данных DCNM и выполняет окончательную настройку порта, к которому подключен физический сервер
Автоматизация развертывания приложений Как реализовать авто-конфигурацию для физических хостов?
DCNM (CPoM)
Профиль конфигурации
1
Порт мапируется в правильную сеть
(VLAN to segment-ID mapping)
Хост начинает передавать данные
(DHCP, ARP, …)
2
Запрос к CPoM (Segment-ID как ключ)
Загрузка конфигурации
Эти же правила используются при развертывании виртуальной машины на vSwitch-е, который не поддерживает VDP
SVI, VRF создание
54
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Применение REST API для управления фабрикой
DCNM дает возможность использования REST API 3-им приложениям для управления фабрикой DFA
REST API поддерживает – POAP(Power On Auto Provision) – Автоматическую конфигурацию (auto-config) – Управление кабельными подключениями (сable plan)
DCNM REST API поддерживают объекты “application/json” для обмена информацией между 3-им приложением и DCNM
DCNM REST API поддерживает HTTP и HTTPs для обеспечения безопасного управления элементами фабрики
Графический интерфейс DCNM так же использует REST API для управления
55
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Свойства фабрики
Управление передачей (Control Plane)
Передача данных (Forwarding Plane)
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение
56
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Улучшенная передача данных
Enhanced Forwarding
Distributed Control Plane
Интеграция физического и виртуального
мира
ЛЮБАЯ СЕТЬ ГДЕ УГОДНО
ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТЬ МАЛЫЙ РАЗМЕР ДОМЕНА СБОЯ
СОГЛАСОВАННОСТЬ КОНФИГУРАЦИЯ НА БАЗЕ ПРОФИЛЕЙ
MAN/WAN
Архитектура DFA Оптимизация передачи данных
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
N1KV/OVS WAN/Core Services
Spine - агрегация Leaf - доступ Border Leaf – граница Services Leaf - сервис Virtual Leaf* - виртуальный
N1KV/OVS
Виртуальные машины Физические сервера FEX-ы Коммутаторы 3-х производителей UCS FI Блейд сервера СХД
МСЭ Балансировщики Устройства 3х производителей
Маршрутизаторы Коммутаторы Устройства 3х производителей
*Virtual Leaf: N1KV/OVS принимает “частичное” участие в процессе управления передачей данных (поддержка VDP)
Замечание: роли на уровне доступа (leaf) - логические. Один и тот же коммутатор доступа (leaf) может быть одновременно обычным коммутатором, сервисным и пограничным.
58
Архитектура Dynamic Fabric Automation Роли устройств
N1KV/OVS
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 59
Cisco Dynamic Fabric Automation Поддержка различных топологий
Compute and Storage
L3 Cloud
Традиционный Доступ/Агрегация
L3 Cloud Compute and Storage
Folded CLOS
L3 Cloud Compute and Storage Compute and Storage
Трех-уровневая топология (Fat Tree)
Полная связанность
L3 Cloud
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Compute and Storage L3 Cloud
Высокая производительность Применение ECMP: Unicast или Multicast трафик Постоянный радиус (равномерная достижимость) Предсказуемая задержка Высокая отказоустойчивость: сбой узла/канала имеет незначительное влияние
Низкая задержка, передача всего трафика на скорости интерфейса
§§ Свойства фабрики актуальны для всех топологий §§
60
Cisco Dynamic Fabric Automation Свойства фабрики
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Размеры фабрики: от сотен до десятков тысяч 10G портов
Разнообразие строительных блоков: Различные размеры
Различная мощность Необходимый уровень переподписки Модульные или фиксированные устройства
Scale Out архитектура Вычислительные мощности, сервисы, внешние подключения добавляются по мере роста потребностей
Cisco Dynamic Fabric Automation Размеры фабрики могут быть различными
61
Compute and Storage L3 Cloud
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Фабрика DFA
UCS FI
Блейд коммутатор
Гибкие возможности подключения к фабрике – уровень доступа (leaf) FEX в режимах straight-through или
dual-active (eVPC)
UCS Fabric Interconnect
Гипервизоры или физические серверы, подключенные в режиме vPC
FEX работает как “удаленная линейная карта” и самостоятельно не принимает участия в управлении процессами передачи, характерными для DFA
Гипервизор
62
Cisco Dynamic Fabric Automation Разнообразие вариантов подключения к фабрике
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Свойства фабрики
Управление передачей (Control Plane)
Передача данных (Forwarding Plane)
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение
63
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
ISIS - распространение информации о состоянии фабрики Контроль достижимости узлов фабрики Создание multi-destination trees для мультикаст и широковещательного трафика
Быстрое реагирование на сбои каналов/узлов фабрики
Поддержка частично-связанных топологий (mesh topologies)
ISIS – не распространяет Информацию о достижимости хостов фабрики Служебный трафик хостов фабрики Информацию о серверных подсетях
Control Plane 1 – управление фабрикой при помощи IS-IS
Протокол IS-IS
Соседские отношения IS-IS
64
L3 Core
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
L3 Cloud
Трафик протоколов ARP, LLDP, LACP, IGMP, DHCP, который инициируется серверами терминируется на коммутаторах доступа (leaf)
Ограничение флуда, размера домена сбоя, распространения пакетов служебных протоколов
На пограничных коммутаторах (border leaf) терминируются протоколы PIM, OSPF, eBGP
Управление инжектированием информации о внешних префиксах
Control Plane 2 – сдерживание служебного трафика хостов
PIM, IGP, eBGP в сторону внешнего L3 домена
ARP, LLDP, LACP, IGMP, DHCP
65
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Распространение информации о хостах отделено от управления состоянием каналов фабрики
Протокол MP-BGP распространяет информацию о достижимости внутренних хостов и внешних сетей
Протокол MP-BGP был оптимизирован для переноса информации о сотнях тысяч маршрутов, время сходимости уменьшено
L3 Cloud
Control Plane 3 – распространение маршрутной информации о хостах и подсетях
Внешние сети Route Injection
Соседские отношения iBGP
Хосты/сети фабрики Route Injection
66
Route-Reflector-ы разворачиваются для обеспечения масштабирования
RR RR
Протокол MP-BGP
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Детектирование удаленных хостов На основе апдейтов от протокола MP-BGP
Control Plane Детектирование хостов
Чтобы распространить информацию о хосте коммутатор доступа (leaf) должен сначала обнаружить устройство/хост/виртуальную машину
Детектирование локальных хостов На основе VDP или ARP/DHCP
67
N1KV/OVS vSwitch
VDP ARP DHCP
ARP DHCP
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Свойства фабрики
Управление передачей (Control Plane)
Передача данных (Forwarding Plane)
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение
68
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Любая подсеть где угодно => Любой коммутатор доступа может терминировать любую подсеть Все коммутаторы доступа разделяют один и тот же IP-адрес и MAC шлюза по умолчанию для подсети
(без использования HSRP)
ARP терминируется на коммутаторе доступа, широковещательный трафик не покидает пределы коммутатора доступа (leaf)
Поддерживаются – мобильность виртуальных машин, распределение нагрузки, технологии кластеризации
Бесшовный обмен данными на 2-м и 3-м уровне между физическими и виртуальными хостами
GW IP: 11.11.11.1 GW MAC: 0011:2222:3333
GW IP: 10.10.10.1 GW MAC: 0011:2222:3333
L3 L2
Anycast Gateway
Оптимизация передачи данных Распределенный шлюз по умолчанию на уровне доступа (leaf)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Оптимизация передачи данных Режимы работы
70
Для VLAN, которые растягиваются между несколькими коммутаторами доступа доступны два режима
proxy-gateway anycast-gateway
Proxy-Gateway используется Proxy-ARP пакеты всегда маршрутизируются и в случае передачи данных внутри подсети и в
случае передачи данных между подсетями коммутатор доступа всегда делает L3 lookup
Anycast-Gateway требуется присутствие шлюза по умолчанию на каждом коммутаторе доступа При передаче данных используется FabricPath (ARP не подавляется, внутри сегмента
происходит L2 коммутация, выучиваются реальные MAC-адреса конечных хостов, а не MAC-адреса шлюзов
Оба режима требуют распространения хостовых /32 маршрутов между коммутаторами доступа
Важно: L2 не-IP пакеты всегда коммутируются внутри фабрики независимо от настроенного режима передачи данных
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. BRKDCT-2385 Cisco Public
L1 L4
1. H1 посылает ARP запрос H2 –10.10.10.20
2. ARP запрос перехватывается коммутатором L1 и обрабатывается процессором Sup
3. Предполагая, что в таблице маршрутизации существует запись вида /32 для H2, коммутатор L1 отправляет ARP reply который содержит его собственный адрес G_MAC, для того чтобы H1 поместил эту информацию в свой ARP кэш
Важно: ARP запрос не распространяется ни по коммутаторам фабрики, ни через локальные интерфейсы, которые принадлежат тому же L2 домену
71
H1 10.10.10.10
L1 RIB 10.10.10.20/32 NH L4_IP
L1 ARP Table L4_IP L4_MAC
H2 10.10.10.20
vSwitch
S3
H1 ARP Cache 10.10.10.20 G_MAC
2 CPU
1
3
Оптимизация передачи данных – режим proxy-gateway Передача IP пакетов внутри одной подсети
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. BRKDCT-2385 Cisco Public
L1 L4
72
4. H1 создает фрейм данных, у которого в качестве MAC адреса назначения используется G_MAC
5. L1 получает кадр, удаляет L2 заголовок и производит Layer 3 lookup узла назначения
6. L1 добавляет заголовок 2-го уровня а так же FP заголовок и передает FP фрейм для доставки в фабрику, выбирая один из 3-х доступных путей передачи трафика через коммутаторы S1, S2 и S3
7. L4 получает фрейм, отбрасывает заголовки FP и L2 и производит L3 lookup, а затем передает фрейм в сторону H2
H1 10.10.10.10
e1/1
H2 10.10.10.20
vSwitch
H1 ARP Cache 10.10.10.20 G_MAC
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ G_MAC
SIP→ 10.10.10.10
DIP→ 10.10.10.20 4
L1 RIB 10.10.10.20/32 NH L4_IP
L1 ARP Table L4_IP L4_MAC
5
SMAC→ L1_MAC
DMAC→ L4_MAC
SIP→ 10.10.10.10
DIP→ 10.10.10.20
SSID→ L1
DSID→ L4
6
SMAC→ G_MAC
DMAC→ H2_MAC
SIP→ 10.10.10.10
DIP→ 10.10.10.20
L4 RIB 10.10.10.20/32 e1/1
7
Оптимизация передачи данных – режим proxy-gateway Передача IP пакетов внутри одной подсети (2)
S1 S2 S3
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. BRKDCT-2385 Cisco Public
L1 L4
73
H1 10.10.10.10 H2
11.11.11.11
vSwitch
H1 ARP Cache 10.10.10.1 G_MAC
1
3
2 CPU
1. H1 посылает ARP запрос на шлюз по умолчанию – 10.10.10.1
2. ARP запрос перехватывается коммутатором L1 и обрабатывается процессором Sup
3. L1 выступает как обычный шлюз по умолчанию и посылает ARP reply со своим адресом G_MAC
Оптимизация передачи данных Передача IP пакетов между подсетями - оба режима
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. BRKDCT-2385 Cisco Public
L1 L4
74
4. H1 посылает пакет данных предназначенный H2 с использованием G_MAC как MAC адреса узла назначения
5. L1 получает кадр, удаляет L2 заголовок и производит Layer 3 lookup узла назначения
6. Если в таблице маршрутизации присутствует маршрут для H2, то L1 добавляет заголовок 2-го уровня и заголовок FP и затем передает фрейм для доставки фабрике, выбирая один из 3-х доступных эквивалентных маршрутов через коммутаторы S1, S2 и S3
7. L4 получает пакет, отбрасывает FP и L2 заголовки, выполняет L3 lookup и передает фрейм H2
e1/1
H2 11.11.11.11
vSwitch
H1 10.10.10.10
H1 ARP Cache 10.10.10.1 G_MAC
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ G_MAC
SIP→ 10.10.10.10
DIP→ 11.11.11.11 4
L1 RIB 11.11.11.11/32 NH L4_IP
L1 ARP Table L4_IP L4_MAC
5
SMAC→ L1_MAC
DMAC→ L4_MAC
SIP→ 10.10.10.10
DIP→ 11.11.11.11
SSID→ L1
DSID→ L4
6
SMAC→ G_MAC
DMAC→ H2_MAC
SIP→ 10.10.10.10
DIP→ 11.11.11.11
L4 RIB 11.11.11.11/32 e1/1
7
S1 S2 S3
Оптимизация передачи данных Передача IP пакетов между подсетями - оба режима (2)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Оптимизация передачи данных Передача L2 фреймов, не IP маршрутизация – оба режима
H1 H2
vSwitch
1. H1 посылает пакет предназначенный MAC адресу узла H2
2. Коммутатор L1 выполняет L2 lookup в таблице MAC адресов производя поиск FP Switch ID коммутатора назначения
3. L1 добавляет FP заголовок прежде чем отправить пакет на доставку фабрике
4. L4 получает фрейм, производит отбрасывание FP заголовка, выполняет L2 lookup и затем пересылает его H2
vSwitch
L1 L4 e1/1
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ H2_MAC
SSID→ L1
DSID→ L4
Payload
3
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ H2_MAC
Payload
1
L1 MAC Table H2_MAC L4 SW_ID
2
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ H2_MAC
Payload
L4 MAC Table H2_MAC e1/1
4
75
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Распределенный шлюз по умолчанию Proxy-Gateway
Proxy-Gateway (enhanced Forwarding)
WAN
RR RR
= DFA-Spine RR = DFA Route-Reflector = DFA-Leaf = Fabric Interface = DFA-BorderLeaf = Distributed Gateway
interface vlan 123 vrf member Coke fabric forwarding mode proxy-gateway ip address 10.1.1.1/24 ip dhcp relay address 200.200.200.100 no shutdown
vlan 123 mode fabricpath vn-segment 30000
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Распределенный шлюз по умолчанию Anycast-Gateway*
Anycast-Gateway* (Traditional Forwarding)
WAN
RR RR
= DFA-Spine RR = DFA Route-Reflector = DFA-Leaf = Fabric Interface = DFA-BorderLeaf = Distributed Gateway
interface vlan 123 vrf member Coke fabric forwarding mode anycast-gateway ip address 10.1.1.1/24 ip dhcp relay address 200.200.200.100 no shutdown
vlan 123 mode fabricpath vn-segment 30000
*Функции “Anycast-Gateway” и функция “Anycast-HSRP для FabricPath” – не одно и тоже
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Сравнение режимов передачи данных в DFA
Proxy-Gateway Anycast-Gateway Non DFA Mode*
VLAN/Subnets stretched between leaves ✓ ✓ ✓
(requires anchor Leaf)
Common Anycast GW IP across leaves ✓ ✓ ✗
Common Anycast GW MAC across leaves ✓ ✓ ✗
Use Proxy-ARP/ND ✓
(respond to ARP/ND only if the destination is available in the
RIB)
✗ ✗
ARP Flooding in Layer-2 Domain ✗ ✓
(floods also across DFA Fabric) ✓
(local flood only)
Intra-Subnet forwarding Always routed (TTL decrement) Bridged Bridged
Silent Host Discovery ✗ ✓ ✓
* VLANs/IP Subnets are only locally defined behind a DFA leaf (or a pair of vPC peer leaves)
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Оптимизация передачи данных Представляем L3 Conversational Learning Использование /32 маршрутов может оказывать влияние на масштабирование если все маршруты будут запрограммированы во всех аппаратных таблицах маршрутизации и коммутации на всех коммутаторах доступа
Функция L3 conversational learning может смягчить последствия этой проблемы
По умолчанию этот режим выключен все маршруты сразу программируются в аппаратную таблицу FIB
При включении этого режима хостовые маршруты для удаленных хостов будут программироваться в FIB только после обнаружения активного сеанса передачи
79
vSwitch
H1 10.1.1.10 H3
10.1.2.10
L2 L3
H2 10.1.1.20
L1 RIB 10.1.1.20/32 NH L2_IP 10.1.2.10/32 NH L3_IP
L1 FIB 10.1.1.20/32 NH L2_IP 10.1.2.10/32 NH L3_IP
Поведение по умолчанию (No L3 Conversational Learning)
L3 L1 L2
vSwitch
H1 10.1.1.10 H3
10.1.2.10
L2 L3
H2 10.1.1.20
L1 RIB 10.1.1.20/32 NH L2_IP 10.1.2.10/32 NH L3_IP
L1 FIB 10.1.1.20/32 NH L2_IP
После включения L3 Conversational Learning
L3 L1 L2
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Оптимизация передачи данных Передача мультикаст трафика
WAN/Core
Фабрика вычисляет несколько distribution trees при помощи IS-IS Используются для широковещательного и мультикаст трафика
Использование протоколов маршрутизации мультикаст (PIM и тд) внутри фабрики не требуется (только на границе)
Multi Destination Trees (MDTs) всегда используют уровень spine как точку маршрутизации трафика
Коммутатор доступа (leaf) балансирует нагрузку Эффективное использование каналов
80
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Оптимизация передачи данных Передача мультикаст трафика (2)
WAN/Core
Двухуровневая репликация мультикаст трафика в фабрике Коммутатор доступа всегда выполняет функцию маршрутизации мультикаст трафика и отправляет одну копию трафик в фабрику на уровень spine
Узел Spine реплицирует трафик на узлы доступа (leaf)
Коммутатор назначения (Leaf) локально выполняет репликацию в сторону серверных портов в случае наличия подписчиковs
Планируется оптимизировать текущий режим и разрешить pruning на уровне spine
MC Src Rcv VLAN 30
Rcv VLAN 40
Rcv VLAN 10
Rcv VLAN 20
Rcv VLAN 10
81
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение
82
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
МАСШТАБИРУЕМОСТЬ БЕЗОПАСНЫЕ ВИРТУАЛЬНЫЕ ФАБРИКИ
ЛЮБАЯ НАГРУЗКА ЛЮБАЯ ВИРТУАЛЬНАЯ ФАБРИКА
МАСШАТИРУЕМОСТЬ +10K TENANTS/NETWORKS
Продажи Производство
Финансы HR
Архитектура DFA Виртуальные фабрики
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
3-х уровневая иерархия объектов
Сетевое оборудование DCNM (CPOM)
VRF
Segment/VLAN
Сегмент/VLAN
Сегмент/VLAN
VRF Partition
Network Network Сеть Сеть
Партиция
Организация …
… …
Пример показывает, что DCNM поддерживает сложные сценарии, когда для одной организации требуется организовать несколько сетевых партиций
VRF Org:Part
Segment/VLAN
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
3-х уровневая иерархия объектов Зачем все таки она нужна?
Оркестратор DCNM (CPOM)
Virtual DataCenter
Network Network Сеть Сеть
Виртуальный ЦОД Partition
Network Network Сеть Сеть
Партиция
Организация …
… …
Tenant …
… …
Иерархия объектов DCNM полностью соответствует иерархии объектов, которую используют большинство оркестраторов!
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Виртуальные фабрики Определение понятия Segment-ID
Традиционное пространство номеров VLAN определяется 12 битами заголовка 802.1Q tag
Максимальное число сегментов ограничено цифрой 4096 VLAN
Формат фрейма FabricPath
Integrated Fabric Frame Format
Segment-ID = 86
802.1Q 802.1Q
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Виртуальные фабрики Определение понятия Segment-ID
Традиционное пространство номеров VLAN определяется 12 битами заголовка 802.1Q tag
Максимальное число сегментов ограничено цифрой 4096 VLAN
DFA удваивает пространство номеров VLAN которое использует 802.1Q до 24 бит
Поддержка ~16M L2 сегментов (50K сегментов на момент начала продаж- FCS)*
Segment-ID это инновация, которая поддерживается коммутаторами доступа (leaf) и ядра (spine) фабрики DFA
Формат фрейма FabricPath
Формат фрейма интегрированной фабрики
Segment-ID =
87
802.1Q 802.1Q
DFA Frame
*http://www.cisco.com/c/en/us/td/docs/switches/datacenter/dfa/verified-scalability/guide/b-dfa-verified-scalability-guide/b-dfa-verified-scalability_chapter_01.html
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Виртуальные фабрики Отображение трафика тегированного 802.1Q в трафик тегированный Segment-ID
Заголовок Segment-ID используется для обеспечения изоляции L2 и L3 потоков данных внутри интегрированной фабрики
Тегированные 802.1Q фреймы после получения коммутатором доступа (leaf) должны быть отображены в определенные сегменты
Отображение VLAN-Segment происходит на уровне устройства*
VLAN-ы имеют локальное значение когда отображаются 1:1 в Segment-ID
Segment-ID имеют глобальное значение, а VLAN ID – локальное
88
WAN
802.1q транк 802.1q транк
VLANs VLANs
Segment-IDs (Глобальное значение)
Segment-ID 3000
vlan 10 mode fabricpath vn-segment 5000
vlan 20 mode fabricpath vn-segment 5000
* Отображение на уровне порта планируется
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Виртуальные фабрики Передача L2 фреймов, не IP маршрутизация
H1 H2
vSwitch
1. H1 пересылает пакеты H2 трафик между vSwitch коммутатором доступа (leaf) тегируется VLAN-ID=10 имеющим локальное значение
2. Коммутатор L1 выполняет L2 lookup в таблице MAC адресов и ассоциирует полученный фрейм с сегментом, который имеет идентификатор Segment-ID=5000
3. L1 добавляет L2 и FP заголовки перед тем как отправить фрейм в фабрику. Segment-ID который был ассоциирован с VLAN 10 добавляется внутри L2 заголовка
4. L4 получает фрейм и выполнят L2 lookup в том числе принимая во внимание значение Segment-ID. Затем фрейм пересылается хосту H2 с использование локального номер VLAN-ID=20
vSwitch
L1 L4 e1/1
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ H2_MAC
SSID→ L1
DSID→ L4
[Segment-ID = 5000]
3
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ H2_MAC
[VLAN = 10]
1
VLAN 10 <-> Segment-ID 5000 H2_MAC L4 SW_ID
2
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ H2_MAC
[VLAN = 20]
VLAN 20 <-> Segment-ID 5000 H2_MAC e1/1
4
89
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Виртуальные фабрики Как используют Segment-ID?
Каждая IP подсеть определяемая на границе DFA фабрики ассоциируется с доменом 2-го уровня, который отображается в Segment-ID
Несколько сегментов могут быть привязаны к сети заказчика (tenant) и обычно отображаются в L3 VRF, который закрепляется за потребителем сервиса (tenant-ом)
Уникальный выделенный номер Segment-ID идентифицирует VRF в DFA фабрике
90
Blue Tenant VRF: Blue
Segment-ID 6000
Green Tenant VRF: Green
Segment-ID 6001
Segment-ID 5000 10.10.10.0/24
Segment-ID 5001 11.11.11.0/24
Segment-ID 5002 192.168.12.0/24
Segment-ID 5020 11.11.11.0/24
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Виртуальные фабрики Передача маршрутизируемых IP-потоков внутри фабрики
91
H1 10.10.10.10
H2 10.10.10.20
vSwitch
1. H1 пересылает пакет H2 трафик между коммутатором vSwitch и коммутатором доступа (leaf) тегируется локальным VLAN-ID=10
2. L3 lookup выполняется коммутатором L1 в контексте “Красный VRF”
3. L1 добавляет L2 и FP заголовки перед тем как отправить фрейм в фабрику. Идентификатор Segment-ID=6000, обозначающий “Красный VRF” добавляется к L2 заголовку
4. L4 получает фрейм и ассоциирует его с “Красным VRF” используя полученный идентификатор Segment-ID=6000. Далее фрейм пересылается H2 с использованием локального идентификатора VLAN-ID=20
Замечание: так передается весь маршрутизируемый трафик внутри подсети и между подсетями
vSwitch
L1 L4 e1/1
SMAC→ L1_MAC
DMAC→ L4_MAC
SIP→ 10.1.1.10
DIP→ 10.1.1.20
SSID→ L1
DSID→ L4
[Segment-ID = 6000]
3
SMAC→ H1_MAC
DMAC→ G_MAC
SIP→ 10.1.1.10
DIP→ 10.1.1.20
[VLAN = 10] 1
RED_VRF <-> Segment-ID 6000 10.10.10.20 NH L4_IP
2
SMAC→ G_MAC
DMAC→ H2_MAC
SIP→ 10.1.1.10
DIP→ 10.1.1.20
[VLAN = 20]
RED_VRF <-> Segment-ID 6000 10.10.10.20 e1/1
4
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Содержание
DFA требования и основные строительные блоки
Управление фабрикой
Автоматизация
Оптимизация управления передачей данных
Виртуальные фабрики
Требуемое аппаратное и программное обеспечение
92
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public
Требования к аппаратному и программному обеспечению
Продукт Функция Версия ПО
Nexus 5500 Leaf (Layer-2 only) (Поддержка функцией Управление Фабрикой; нет поддержки Segment-ID) 7.0(0)N1(1)
Nexus 5600 Leaf, Border-Leaf, Spine, Route-Reflector 7.0(1)N1(1)
Nexus 6000 Leaf, Border-Leaf, Spine, Route-Reflector 7.0(0)N1(1)
Nexus 7x00 Leaf: F3**, Border-Leaf: F3** Spine: F2, F2e, F3* Route-Reflector*
6.2(6)
DCNM (CPOM) Управление фабрикой DHCP, TFTP, XMPP 7.0(1)
Nexus 1000v Virtual Switch с поддержкой протокола VDP (FCS: VMWare vSphere, другие гипервизоры будут поддерживаться позднее)
4.2(1)SV2(2.2)
*требуется NX-OS 6.2(6a) / **требуется NX-OS 7.1(x) планируется на Q3 CY’14
© 2013 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. TECDCT-2001 Cisco Public
Требуемые лицензии Nexus 7000 / 7700
– Enhanced Layer-2 (ENHANCED_LAYER2_PKG ) – Enterprise Services (LAN_ENTERPRISE_SERVICES_PKG)
Nexus 6000 / Nexus 5600 – Enhanced Layer-2 (ENHANCED_LAYER2_PKG) – Layer-3 Base (LAN_BASE_SERVICES_PKG) – Layer-3 Enterprise (LAN_ENTERPRISE_SERVICES_PKG)
Nexus 5500 – Enhanced Layer-2 (ENHANCED_LAYER2_PKG)
DCNM 7.0(1) – Base License для DFA CPOM
Nexus 1000v – Essentials License для поддержки VDP
n6k# show license usage Feature Ins Lic Status Expiry Date Comments Count -------------------------------------------------------------------------------- FCOE_NPV_PKG No - Unused - FM_SERVER_PKG No - Unused - ENTERPRISE_PKG No - Unused - FC_FEATURES_PKG No - Unused - VMFEX_FEATURE_PKG No - Unused - ENHANCED_LAYER2_PKG Yes - In use Never - LAN_BASE_SERVICES_PKG Yes - In use Never - LAN_ENTERPRISE_SERVICES_PKG Yes - In use Never - -------------------------------------------------------------------------------- n6k#
© 2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. Cisco Public 95
Архитектура Cisco Dynamic Fabric Automation Где получить дополнительную информацию
www.cisco.com/go/dfa
Управление фабрикой
Оптимизация передачи данных
Виртуальные фабрики Автоматизация Управление фабрикой Автоматизация Виртуальные фабрики Оптимизация
передачи данных