Платформа Cisco Unified Computing System (UCS, унифицированная вычислительная система) сочетает в себе высококачественное оборудование и интегрированное управляющее ПО, благодаря чему позволяет создать вычислительную платформу ЦОДа, способную обслуживать важнейшие приложения.

Анонс Cisco UCS состоялся в мае, поставки начались в конце июля. Рекомендованная производителем розничная цена системы, которую я тестировал, составляет 81 тыс. долл.

Я провел эксклюзивное тестирование оборудования и ПО, которые входят в состав продукта Cisco UCS, в реальных условиях. Оно проходило в корпорации Cisco. Я установил, что платформа содержит все основные составляющие, необходимые для осуществления операций в физическом и виртуальном пространстве ЦОДа. Были выявлены некоторые недостатки платформы, характерные для версии 1.0. Но в целом UCS продемонстрировала, что наращивание платформы не сопровождается соответствующим увеличением управляющего ею персонала или усложнением политики.

За эту простоту приходится расплачиваться привязкой исключительно к аппаратной платформе Cisco. Помимо серверов-лезвий и шасси для них в ее состав входит еще пул сетевых соединений, для которого требуется созданное в Cisco устройство.

В настоящее время Cisco использует только процессоры Intel Xeon 5500 Nehalem, вариант с процессорами AMD отсутствует. Политика управления UCS четко ориентирована на VMware. Поэтому я протестировал несколько предназначенных для ЦОДа серверов на процессорах Intel Xeon 5500, и они продемонстрировали отличную производительность. Что касается компании VMware, то она, особенно после выпуска vSphere 4, по-прежнему задает тон в плане производительности и управляемости виртуальных машин.

Хотя моя работа с Cisco UCS показала, что инструменты управления позволяют жестко контролировать протекающие в ЦОДе операции, применение этой платформы не требует замены средств системного управления, которые, вероятно, уже хорошо себя зарекомендовали в вашем ЦОДе. Пакет UCS Manager представляет собой менеджер устройств, использующий API-интерфейс на базе XML. Он хорошо интегрируется с инструментами системного управления, которые выпускают BMC, CA, HP, IBM Tivoli и Symantec. Во время тестирования я пользовался графическим интерфейсом UCS Manager, но все операции можно производить и через командную строку.

Тем ИТ-менеджерам, которым приходится следить как за виртуальными, так и за физическими ресурсами, следует обратить внимание на Cisco UCS. Высококачественные аппаратные компоненты хорошо интегрированы друг с другом. Ими можно эффективно управлять с помощью ПО Cisco UCS Manager.

Аппаратная часть платформы

Многие аппаратные компоненты, составляющие платформу Cisco UCS, содержат массу маленьких секретов. Во время тестирования я обнаружил самую большую их порцию в мезонинной плате, соединяющей блейд-сервер UCS B200-M1 с серверным шасси UCS 5108. В плате используется технология, которую Cisco получила в результате поглощения компании Nuova. Карта может мультиплексировать трафик ЛВС, сетей хранения и управляющий трафик, упрощая тем самым разводку кабелей и управление сетью.

После того как я разместил в шасси лезвие UCS B200-M1, управляющая система была автоматически извещена о появлении нового оборудования.

Я вернусь к вопросу о важности этого процесса в разделе, посвященном ПО. Пока же достаточно сказать, что физическая конфигурация блейд-серверов, шасси и коммутатора Cisco UCS 6120XP Fabric Interconnect значительно упрощена по сравнению с раздельными системами кабельной разводки и управления в наиболее часто встречающихся сегодня стандартных конфигурациях.

Мезонинная плата выпускается в трех различных вариантах: в виде виртуальной интерфейсной карты Cisco UCS VIC, конвергентного сетевого адаптера, совместимого с высокопроизводительными сетями хранения Emulex или Qlogic, и отдельного адаптера 10GB Ethernet. Я проводил все тесты с использованием конвергентного сетевого адаптера и сетей Emulex в одних случаях, и Qlogic — в других.

Блейд-сервер UCS B200-M1 представляет собой двухсокетную систему половинной ширины с процессорами Intel Xeon 5500 series, способную поддерживать ОЗУ DDR3 объемом до 96 Гб. Некоторые мои тестовые системы имели также локальную систему хранения. Лезвие позволяет разместить два жестких диска малого форм-фактора с интерфейсом SAS емкостью 73 Гб (с частотой вращения шпинделя 15 тыс. об/мин) или 146 Гб (с частотой 10 тыс. об/мин).

По производительности лезвия не выделялись на фоне других систем с процессорами Intel Xeon 5500. Я хочу сказать, что они эффективно использовали электроэнергию и показали высокую скорость. Вести мониторинг их работы было легко с помощью различных инструментов, измерявших температуру и энергопотребление.

Шасси

Для тестирования я применял шасси Cisco UCS 5108. Оно имеет высоту 6U и вмещает до восьми серверов половинной ширины. (В одном из вариантов UCS 5108 можно разместить четыре сервера стандартной ширины.)

В зависимости от типа используемой блейд-серверами системы хранения и скорости их подключения к ЛВС шасси UCS 5108 можно оснастить одной или двумя платами UCS 2104XP Fabric Extender, представляющими собой четырехпортовые модули, к которым подключаются оптические или медные кабели.

Шасси обеспечивает питание, охлаждение и подключение блейд-серверов к UCS 6120XP Fabric Interconnect. Как будет видно из раздела, посвященного управлению, шасси вносит свой вклад в обеспечение унификации на платформе Cisco UCS. Оно вписывается в систему управления, не создавая в ней нового объекта. Когда к платформе Cisco UCS добавляются новые шасси, управление ими осуществляется с помощью менеджера UCS; нового IP-адреса и отдельной консоли при этом не требуется.

Fabric Interconnect

Cisco UCS 6120XP Fabric Interconnect представляет собой устройство высотой 1U, с помощью которого размещенные на шасси блейд-серверы подключаются к ЛВС и сетям хранения через интерфейсы Ethernet и Fiber Channel.

Fabric Interconnect можно оснастить различными модулями расширения в зависимости от используемых сервером сетевых ресурсов. С точки зрения ИТ-менеджеров важно, что одно, максимум два устройства UCS 6120XP Fabric Interconnect могут обеспечить передачу данных по сетям 10 Gigabit Ethernet либо Fiber Channel со скоростью 1, 2 или 4 Гбит/с, если это необходимо для поддержки высокопроизводительных приложений с малым временем задержки.

Fabric Interconnect образует основу системы управления USC, которая теоретически может обслуживать до 40 шасси и 320 блейд-серверов. Я проводил испытания в демонстрационной лаборатории Cisco с гораздо более скромной конфигурацией из одного шасси с пятью блейд-серверами.

В Cisco UCS устройствам Fabric Interconnect отводится главная роль. Они не только обеспечивают физическое подключение блейд-серверов к ЛВС и сетям хранения, но и являются “мозгом” системы управления.

В целях обеспечения избыточности и повышения пропускной способности моя тестовая конфигурация состояла из двух устройств UCS 6120XP Fabric Interconnect. Они имели модули расширения N10-E0080, что позволяло создать четыре канала 4G Fiber Channel. Имеются и другие модули расширения, с помощью которых можно создать четыре или шесть каналов 10G.

В моей тестовой конфигурации устройства UCS 6120XP Fabric Interconnect подключались к ЛВС через коммутатор Cisco Catalyst 3750, а к сети хранения — через коммутатор MDS 9506 Multilayer Director SAN.

Программное обеспечение

Интегрированная аппаратная часть — это прекрасно, но без приложения Cisco UCS Manager платформа была бы неполной. Это приложение устанавливается на устройстве UCS 6120XP Fabric Interconnect. Как уже упоминалось, UCS Manager представляет собой менеджер устройств, который осуществляет их обнаружение и мониторинг, помогает при низкоуровневой настройке оборудования и содержит логические компоненты Cisco UCS.

Это означает, что во время тестирования я мог использовать UCS Manager для получения низкоуровневых идентификаторов, которые производители обычно присваивают устройствам (например, у сетевой карты это MAC-адрес), чтобы скрыть от операционных систем и гипервизоров произведенные в физической сети изменения.

Так, я воспользовался пакетом VMotion для переноса виртуальной машины, созданной с помощью VMware ESX Server, с одного физического блейд-сервера на другой. Кроме того, я заменил один из серверов на имеющий увеличенный объем ОЗУ и более мощный процессор. Затем я вернул на место прежний сервер, а VMware ESX Server даже не “узнал”, что его переносят на другое оборудование. Иными словами, когда требуется произвести какие-то операции с физическими системами (восстановление после сбоев, модернизация), это можно сделать, не нарушая работу операционной системы или гипервизора.

Интерфейс UCS Manager разделен на пять зон: администрирование, оборудование, серверы, ЛВС и сеть хранения. Под администрированием подразумеваются операции, производимые с помощью UCS Manager. Оборудование — это, как правило, задействованная в данный момент физическая основа UCS. Серверами в общем случае именуются логические серверы, созданные и используемые посредством UCS Manager. В зону ЛВС включается всё, что относится к локальным сетям, а в зону сети хранения — всё, что касается ресурсов хранения.

Администрирование посредством UCS Manager

UCS Manager создан на основе механизма управления данными Data Management Engine (DME), с помощью которого настраивается защищенный доступ к UCS Manager, а любые изменения конфигурации UCS производятся через обращение к DME.

Я имел возможность задать роли, которые ограничивали доступ пользователей UCS Manager к зонам в интерфейсе продукта. Например, роли предоставляли доступ только к функциям, затрагивающим ЛВС и/или определенную организацию (в моем случае — eWeek West). Такое разделение доступа по функциям или организациям делает платформу Cisco UCS пригодной для тех компаний, которые оказывают услуги различным клиентам. В этом случае подобное разграничение операций совершенно необходимо.

Хотя создать резервную копию настроек UCS Manager было довольно просто, один из обнаруженных мною в версии 1.0 недостатков заключается в том, что это приходится делать вручную. Я бы предпочел, чтобы какой-то внутренний механизм сохранял настройки по графику и обходился с резервными копиями более милосердно. Сейчас же при создании новой резервной копии прежняя уничтожается.

К счастью, всё, что можно делать через графический интерфейс UCS Manager, можно сделать и через командную строку. Я полагаю, что большинство менеджеров ЦОДов станeт использовать командную строку для автоматизации таких процедур, как создание резервных копий настроек и другие, связанные с повседневным обслуживанием системы.

Пулы ресурсов как строительные блоки

Cisco использует пулы ресурсов, что дает UCS Manager целый ряд преимуществ.

Основная идея заключается в том, чтобы заблаговременно сформировать сетевые ресурсы и ресурсы хранения, которые не позволяют быстро вносить изменения в аппаратное обеспечение ЦОДов. На практике это означало, что я создал пулы MAC-адресов и номеров портов World Wide Port Names (WWPN), из которых управляемые с помощью политик инструменты, именуемые профилями обслуживания (Service Profiles), автоматически формировали записи о логических серверах на платформе UCS. В реальных условиях эти пулы ресурсов должны создаваться при участии инженеров, ведающих сетями и хранением.

Во время тестирования созданные мною с помощью указанного метода машины работали корректно. Хотя для настройки инструментов нужно было всего лишь воспользоваться программой-помощником, для правильного конфигурирования пулов необходимы определенные знания. Поэтому в данном случае к настройке UCS Manager следует привлекать только наиболее опытных ИТ-специалистов.

Оборудование — реальные физические устройства

Управление физическими устройствами осуществляется через список оборудования. Это одна из основных функций, позволяющих наращивать Cisco UCS, но в то же время не слишком усложнять управление.

Когда я инсталлировал и удалял из шасси физические блейд-серверы, эти изменения отражались на управляющем экране. Я мог вести мониторинг блоков питания, вентиляторов, температуры и энергопотребления через интерфейс UCS Manager. Если добавлялось новое шасси, им можно было управлять через тот же экран, при этом еще одного IP-адреса не требовалось.

ИТ-менеджерам следует обратить особое внимание на управление встроенным ПО UCS Manager. Если система резервного копирования настроек осталась недоработанной, то в случае с UCS Manager создатели приложили немало усилий, чтобы сделать управление микропрограммным обеспечением элегантным и эффективным. Система установки встроенного ПО позволяла мне видеть все его версии (рабочую, загружаемую при запуске системы и резервную копии) для любых компонентов Cisco UCS.

Кроме того, UCS Manager предоставляет обширную информацию об установленных в стойку компонентах, причем все данные собираются автоматически. Поскольку Cisco сама производит все физические компоненты и объединяет их посредством довольно элегантной системы управления, можно легко получить доступ к перечню оборудования, системе мониторинга электропитания и температуры. А оформлены они настолько наглядно, что позволяют немедленно проводить диагностику проблем.

Серверы — логические устройства

Ресурсы UCS перечисляются и выделяются с помощью профилей обслуживания. В профилях можно сохранять MAC-адреса, WWPN, версию встроенного ПО, указанный в BIOS порядок опроса устройств при загрузке системы, а также характеристики сети.

Я использовал профили обслуживания, чтобы заранее создать настройки для последующего быстрого развертывания системы с учетом тех приложений, которые я намеревался использовать. Я мог дать указание серверам о применении прежней версии встроенного ПО и извлечении “выжженной” на пулах ресурсов идентификационной информации. Пулы были готовы к работе, поэтому дополнительных консультаций с администраторами сетей или системы хранения не требовалось.

Точно так же я мог сконфигурировать ресурсы ЛВС и сети хранения, чтобы они корректно выделялись запущенным приложениям, и при этом мне не приходилось настраивать сервер вручную.

Если подвести итог сказанному выше, то следует сказать, что Cisco UCS тесно увязывает между собой управление компьютерами, сетями и хранением с помощью единого высокоэффективного инструмента.