- The Sky(lake) is the limit - Converged Networking und ... · Vorstellung Netzwerkkomponenten •...

- The Sky(lake) is the limit -Converged Networking und All-

Flash für

Speichergeschwindigkeiten

ungeahnter Dimensionen

• Agenda:

– 1. Was ist converged Networking?

• Referent: Martin Sperling, IT Consultant, klopfer datennetzwerk gmbh

– 2. Vorstellung Pure Storage• Vorteile der Pure Storage FlashArrays

• Active Cluster als georedundante Lösung

– Referent: Tom Gempe, Systems Engeneer, Pure Storage Germany GmbH

– 3. Vorstellung Netzwerkkomponenten• HPE FF 5945 Switche

• Datacenter-Bridging

• IRF - Intelligent Resilient Framework

– Referent: Martin Sperling, IT Consultant, klopfer datennetzwerk gmbh

– 4. Livedemo• Dreieck IRF

• Active Cluster Pure Storage

• Server als reiner „Umstapler“ des Speichers

• I/O-Meter, Datenkopie

Converged Networking


• Konvergenz

– Sich annähern, übereinstimmen

– IT: Zusammenführen von Aufgaben

• Grundlage: Virtualisierung von

Physikalischen Strukturen


• Netzwerke:

– Telefonie

– LAN

– Video

– Broadcasting (Radio/TV…)

– SAN

– Industrienetze (Profinet, CAN-Bus…)

– Stromversorgung


• Aufgaben:

– Bridging

– Routing

– Netzsegmentierung


• Lösung: Multilayer Routingbridge

– Switch

– Router

– Bandbreitenzuweisung

– Netztrennung

– NAC


• Lösung: Multilayer Routingbridge

– Überführung physikalischer Netze in virtuelle

Dienste (VLAN/ VXLAN)

– Steuerung der Netzwerkresourcen durch

Dienstgüteparameter


• Dienstgüte– außerhalb leitungsvermittelter Kommunikation zusätzlich

von Steuerungsschicht und Endgerät abhängig

– Wichtige Parameter:• Latenzzeit: die Verzögerung der Ende-zu-Ende-Übertragung

• Jitter: die Abweichung der Latenzzeit von ihrem Mittelwert

• Paketverlustrate: die Wahrscheinlichkeit, dass einzelne IP-Pakete bei der Übertragung

verloren gehen (oder – bei Echtzeitdiensten – ihr Ziel zu spät erreichen)

• Durchsatz: die pro Zeiteinheit im Mittel übertragene Datenmenge

– Jeder Dienst hat andere Anforderungen an diese

Parameter


• Priorisierung der Dienste entsprechend der QoS

Klasse oder mittels PFC

• IPv4- und IPv6-Pakete haben standardmäßig ein

Flag (DSCP Differentiated Service CodePoint) im

IP-Header, welches Traffic Class angibt.

• Priorisierung oder Parametrisierung des

Datenverkehrs, Datenratenreservierung,

Datenratenlimitierung und Paketoptimierung


• Mechanismen:

– man meldet anstehende Datenflüsse bei allen aktiven

Netzwerkkomponenten (Router etc.) an und reserviert die

benötigte Datenrate (IntServ, Integrated Services),

– man markiert alle Datenpakete und die aktiven

Netzwerkkomponenten behandeln/bevorzugen die

Pakete entsprechend ihrer Markierungen (DiffServ,

Differentiated Services).–


• Technische Umsetzung:– Bilden von Warteschlangen pro ToS/ QoS/ DSCP

– Verwendung von dementsprechend großen Packet Buffer pro Switch/

Port

• Abarbeitung der Warteschlangen nach Round-Robin /FiFo

• Festlegen von Bandbreitendefinitionen pro Klasse– Committed Access Rate (CAR) gesetztes Traffic Limit pro Interface

– Committed Information Rate (CIR) minimale garantierte Bandbreite, sollte nie unterschritten warden

– Committed Data Rate (CDR) CIR bei Voice

– Minimum Information Rate (MIR) minimum der konfigurierbaren Bandbreite

– Excess Information Rate (EIR) Burst-Bandbreite, maximales zulässiges Offset

– Peak Information Rate (PIR) CIR plus EIR auch MaxIR/MIR

– Wählen der geeigneten Switch Methode ( Store and Forward/ Cut

through)

Netzwerkkomponenten

Netzwerkkomponenten

• Agenda

– HPE FF 5945 Switche

– Datacenter-Bridging

– IRF - Intelligent Resilient Framework

HPE 5945 FF

HPE 5945 FF

• Familie von ToR-Switches (oberstes Rack-

Element) mit hoher Anschlussdichte und

äußerst kurzer Latenzzeit

• ideal für Bereitstellungen auf Aggregations-

oder Serverzugriffsebene in Rechenzentren

• leistungsstark genug für Bereitstellungen in

der zentralen Schicht mittelgroßer

Unternehmen.

HPE 5945 FF

• Cut-Through mit äußerst kurzer Latenzzeit

• Leitungsgeschwindigkeiten mit

unterschiedlicher Anschlussdichte sowie

Spine-/ToR-Verbindungen mit

Geschwindigkeiten von

100 GbE/40 GbE/25 GbE/10 GbE.

HPE 5945 FF

• Die HPE FlexFabric Network Analytics-

Lösung unterstützt die Echtzeiterkennung von

Microburst.

• VXLAN-, VTEP- und OVSDB-Unterstützung

für virtualisierte Umgebungen.

• IPv6-Unterstützung mit umfangreichen Layer

2- und Layer 3-Funktionen.

HPE 5945 FF

• 48 x 10/25 GbE (SFP) mit 8 x 40/100 GbE-

Anschlüssen

• bis zu 2,56 Tbit/s Switching-Kapazität

• Unterstützung von bis zu 1904 Mpps

Durchsatz für datenintensive Umgebungen.

• Kurze Latenzzeit, weniger als 1 µs für

40 GbE

HPE 5945 FF

• Intelligent Resilient Fabric (IRF) von Hewlett

Packard Enterprise mit einer Konvergenzzeit

von <50 Millisekunden

• Das In Service Software Update (ISSU)

ermöglicht Hochverfügbarkeit mit modularen

Updates, die im Hintergrund aufgespielt

werden, ohne dass ein Neustart erforderlich

ist.

Datacenter-Bridging

• Data Center Bridging ist eine Erweiterung der

bestehenden Bridge-Spezifikation im IEEE-

802.1-Standard.

• umfasst vier technologische Verbesserungen

• Ziel ist eine konvergente Ethernet-basierende

Netzinfrastruktur im Form einer einheitlichen

Fabric fürs gesamte Rechenzentrum.

Datacenter-Bridging

• Vorteile:

– Einfacheres Management mit nur einer Fabric,

die bereitgestellt, gewartet und aktualisiert

werden muss

– Weniger potentielle Fehlerquellen und -punkte an

den Verbindungsstellen zwischen

unterschiedlichen Netzen

– Niedrigere Kosten, weil weniger Adapter,

Kabel, Switche und weniger Energie nötig

Datacenter-Bridging

• Spezifikationen:

– Priorisierte Datenflusskontrolle (PFC)

• steuert den Datenfluss auf der Verbindungsebene und

ist für jede Priorität separat steuerbar.

• Ziel: Datenverluste aufgrund von Überlastung der

Übertragungsmedien zu verhindern.

Datacenter-Bridging

– Congestion Notification (CN)

• steuert und überwacht die Leitungsüberlastung bei

Protokollen, in die keine entsprechenden

Mechanismen integriert sind.

• Der Mechanismus soll auch bei Protokollen positive

Effekte haben, die entsprechende

Managementmechanismen besitzen, indem diese mit

CN schneller auf Überlastung der Leitungen reagieren.

Datacenter-Bridging

– Enhanced Transmission Selection (ETS)

• liefert ein gemeinsames Management-Framework zur

Zuweisung von Bandbreite an Verkehrsklassen (QoS)

– Data Center Bridging Exchange Protocol

(DCBx)

• entdeckt benachbarte Verbindungen, stellt ihre

Konfigurationen und Eigenschaften bezüglich der oben

genannten DCB-Features fest und garantiert so eine

konsistente Konfiguration im gesamten Netz.

• Basiert auf IEEE 802.1AB (LLDP).

IRF - Intelligent Resilient Framework

• Kernproblem:

– Jede Komponente ist

ein SPOF

– Komplette Redundanz

ist nicht umsetzbar

• Lösung: Beschränkung der Redundanzen auf

ein handelbares Minimum bei maximaler

Sicherheit


• Strategie:

– Teilen des Netzwerks

in Bereiche nach

Kritikalität, Bewertung

dieser Bereiche

– Redundanzen nach Kritikalität

• Problem: Loops


• Aktuelle Umsetzung:

– Loop-prevention per

STP/ RSTP/ MSTP

– Ggf. Bündelung

für mehr Bandbreite

• Problem: Teure Ressourcen bleiben

ungenutzt


• Lösungsvorschlag:

– Hardware-Clusterung

und Virtualisierung

(VSF/ IRF)

– Core aus N physischen

Switchen bildet ein logisches Cluster

– Distribution bildet eine „Masche“ um dieses

Cluster


– Innerhalb der Masche

loopfreie Interconnects

zwischen allen Geräten

möglich

– Interconnect ist gleichzeitig Fallbackpfad und

Bandbreitenerhöhung

– Masche bis in den Access beliebig erweiterbar


Netzwerk 3.0


– Mischung der Tiefe

der Vermaschung

ungehindert möglich

– Switche agieren als

Einheit, somit können dritte Geräte ebenfalls

Redundanzen aktiv nutzen

Netzwerk 3.0

• Vergleich:

– Stärkere Redundanz

an jedem Punkt

– - Höhere (oder gleiche)

Bandbreite an jedem

PunktAlt

Neu

Netzwerk 3.0

• Sparpotential:

– Reduktion der

vorhandenen Pfade

schafft gleiche

Ausfallsicherheit und

Bandbreite wie herkömmliche Verfahren bei

geringerem Materialaufwand

IRF Intelligent Resilient Framework

• Verbindung von n (derzeit bis zu 10) physikalischen

Switchen zu einem virtuellen Switch über Ethernet

Verbindungen – Erweiterung des VSF

• Switche können gemeinsam auch L3 Funktionen

erfüllen

• Verbindungen zwischen mehreren VSF und IRF

möglich, jedoch nur ein IRF/ VSF pro Switch

• Mehrstufige Architektur möglich

VSF: Virtual Switching Framework

– Loadbalancing über die Interne Verbindung (IRF-

Link)

– IRF-Link sollte aus mehreren Ports bestehen

– Konfiguration auf allen Geräten immer identisch

– Bei Ausfall eines Gerätes: verbleibendes wird

Master

➢Ersatz erfolgt per Plug and Play (12

Zeilen Config benötigt)


• Hardwarebasis

– Comware-Switche

• Office connect 1950: max 8 Geräte

• Flexfabric 5500-5940: max. 9 Geräte

• Flexfabric ab 5945 und höher: max. 10 Geräte


• Eirichtung:

– Member 1– [HP1]irf member 1 priority 10

– [HP1]interface Ten-GigabitEthernet 1/0/1

– [HP1-Ten-GigabitEthernet1/0/1]shutdown

– [HP1-Ten-GigabitEthernet1/0/1]quit


– [HP1-Ten-GigabitEthernet1/0/2]shutdown


• Eirichtung:• Erstellen der logischen IRF-Ports:

– [HP1]irf-port 1/2

– [HP1-irf-port1/2]port group interface Ten-GigabitEthernet 1/0/1


• Wechsel auf Member 2

– [HP2]irf member 1 renumber 2

– [HP2]irf-port 2/1




• Einrichtung:• Hochfahren der IRF-Schnittstellen:


– [HP2-Ten-GigabitEthernet2/0/1]undo shutdown

– [HP2-Ten-GigabitEthernet2/0/1]quit


– [HP2-Ten-GigabitEthernet2/0/2]undo shutdown

• Aktivieren des IRF-Verbunds auf IRF-Switch 2:

– [HP2]irf-port-configuration active

– [HP2]save force


• Eirichtung:• Wechseln auf den ersten IRF-Switch:

• Hochfahren der IRF-Schnittstellen:


– [HP-Ten-GigabitEthernet1/0/1]undo shutdown

– [HP-Ten-GigabitEthernet1/0/1]quit


– [HP-Ten-GigabitEthernet1/0/2]undo shutdown


Stolpersteine

• MAD

– Multiple Active (Master) Detection

• Sollte das Cluster auseinanderfallen ( Alle Links

unterbrochen) würden alle Verbleibenden Geräte

Master werden wollen

• MAD erfolgt über ein seperates Gerät, dass in diesem

Fall alle falschen Master deaktiviert.

- The Sky(lake) is the limit - Converged Networking und ... · Vorstellung Netzwerkkomponenten •...

Documents

Transcript of - The Sky(lake) is the limit - Converged Networking und ... · Vorstellung Netzwerkkomponenten •...