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Cisco UCS B-Series

Cisco UCS B-Series #2

5 de Novembro de 2012


Introdução

Como podem reparar, o formato desta newsletter mudou. Está mais agradável e em conformidade com as normas da Cisco. Espero que gostem.

A partir de agora, passamos a dispor de um repositório online para as newsletter, pelo que podem consultar mais facilmente as edições anteriores. O endereço (adicionem aos favoritos) é: http://www.cisco.pt/newsletter-b-series


Fontes de Informação

Support Community em Português: muita informação de apoio aos clientes e parceiros em Português
https://supportforums.cisco.com/community/portuguese


Novidades do Software UCS

A última versão do software UCS é a 2.0(4b).
Foi disponibilizada no dia 29 de Outubro e trata-se de uma “patch release”, sem novas funcionalidades e apenas com correções de problemas menores.
Release Notes disponíveis em:
http://www.cisco.com/en/US/docs/unified_computing/ucs/release/notes/OL_25363.html

Já não falta muito para a versão 2.1, que irá trazer novidades interessantes.

Encorajamos os clientes que ainda estão na versão 1.x a migrarem para a versão 2.0. O envolvimento da Cisco e respectivos parceiros é fundamental.


Upgrades ao UCS

Sabe que é possível fazer um upgrade ao UCS sem disrupção dos Sistemas Operativos e Aplicações? A Cisco é o único fabricante com essa capacidade “by design”, porque todos os componentes são redundantes (Fabric Interconnects; Fabric Extenders; UCS-Manager) e suporta hardware failover ao nível dos interfaces de rede, transparente para o Sistema Operativo. Uma artigo muito breve que explica essa funcionalidade:
http://jeremywaldrop.wordpress.com/2010/03/18/cisco-ucs-vnic-failover/

Não recomendamos upgrades em períodos críticos de produção, mas se devidamente configurado, o UCS minimiza ou elimina downtime.
Apenas quando se pretende fazer upgrade ao firmware das blades é que é necessário um reboot dos mesmos.


Introdução ao hardware UCS

Como estamos no início desta newsletter técnica, vamos começar devagar, e pelo princípio. Neste capítulo vamos resumir e explicar o hardware do Cisco UCS:

Fabric Interconnect

Os Fabric Interconnect são mandatórios num sistema Cisco UCS. São responsáveis por todo o I/O do sistema (comunicação entre blades e com o exterior, em Ethernet e Fibre Channel) e alojam o sistema de gestão (UCS Manager). O UCS é o único sistema de blades do mercado em que a gestão está embebida e de forma redundante (activo-standby). Ao contrário de outros fabricantes, não obriga a utilizar servidores ou VM's extra para instalar a stack de software de gestão, e que para obter redundância (HA) obriga a duplicar os recursos e eventualmente utilizar software de clustering.

Os modelos existentes são:

Modelo Descrição
6120XP 20 portas 10G Ethernet; 1 slot para módulo de portas Ethernet ou Fibre Channel.
Portas 1-8 podem ser configuradas para 1G
6140XP 40 portas 10G Ethernet; 2 slots para módulos de portas Ethernet ou Fibre Channel.
Portas 1-16 podem ser configuradas para 1G
6248UP 32 portas unificadas: 1/10G Ethernet ou 1/2/4/8 Fibre Channel;
1 slot para módulo com mais 16 portas unificadas.
6296UP 32 portas unificadas: 1/10G Ethernet ou 1/2/4/8 Fibre Channel;
2 slots para módulos com mais 16 portas unificadas.

6120XP e 6140XP


6248UP e 6296UP

Fabric Extenders

O Fabric Extenders (FEX) são módulos de comunicação que se instalam nos chassis de blades. Estabelecem a comunicação entre as placas de rede das blades e os Fabric Interconnect. Os FEX funcionam como cartas remotas dos Fabric Interconnect. Ao contrário de outros fabricantes em que cada chassis necessita de switches Ethernet e Fibre Channel, que se repetem em todos chassis, os FEX não representam pontos de gestão, são meras extensões dos Fabric Interconnect. Este é o “truque” que permite ao UCS crescer até 20 chassis e 160 blades apenas com um par de Fabric Interconnects e apenas com um domínio de gestão.

Modelo Descrição
2104XP 8 portas 10G internas, uma para cada blade; 4 portas 10G externas para ligar aos Fabric Interconnect.
2204 16 portas 10G internas, uma para cada blade; 4 portas 10G externas para ligar aos Fabric Interconnect.
2208 32 portas 10G internas, 4 para cada blade; 8 portas 10G externas para ligar aos Fabric Interconnect.

2104XP

2204XP

2208XP

Como se utilizam 2 FEX em cada chassis, a utilização do FEX 2208XP permite disponibilizar até 160Gbps de I/O a cada chassis de 8 blades, o que assegura 20Gbps para cada blade (mínimo) ou até 80Gbps por cada blade em picos de utilização.

Cartas de Rede

As blades Cisco suportam cartas de rede de vários fabricantes, todas elas CNA (Converged Network Adapter). As CNA são cartas com vários interfaces a 10G que suportam FCoE (Fibre Channel Over Ethernet).
Uma das grandes inovações no UCS são precisamente as cartas de rede desenvolvidas pela Cisco, com designação VIC (Virtual Interface Card). Estas cartas podem ser programadas para apresentar ao sistema operativo dezenas de interfaces virtuais do tipo NIC (Network Interface Card) ou HBA (Host Bus Adapter). A grande vantagem é poder disponibilizar N interfaces ao sistema operativo sem que seja necessário instalar N cartas de rede, e também poder alterar a quantidade de interfaces a qualquer altura bastando reprogramar o firmware das VIC.

Modelo Descrição
VIC M81KR 2 interfaces físicos a 10G, cada 1 liga a um FEX
VIC 1240 4 interfaces físicos a 10G, 2 para cada FEX
VIC 1280 8 interfaces físicos a 10G, 4 para cada FEX

Com a VIC 1280 consegue-se disponibilizar até 80Gbps por blade “half-slot”. Combinando a VIC 1240 e VIC 1280, mantém-se os 80Gbps mas passa-se a ter redundância nas cartas de rede. Se uma falhar, a blade ainda dispõe de 40Gbps.
Um grande diferenciador para sistemas de outros fabricantes é a possibilidade de disponibilizar interfaces lógicos ao Sistema Operativo que agregam os múltiplos links físicos de 10G da carta de rede. Por outras palavras, é possível ter interfaces com a capacidade de 40Gbps. Único no mercado de blades!!!

Blades

A Cisco só utiliza processadores Intel. Assim, por cada nova família de CPU's que a Intel disponibiliza, a Cisco lança um novo modelo de blade, o que aliás acontece com todos os fabricantes de blades.
Estamos na terceira geração, os “M3”. A tabela seguinte caracteriza os modelos mais atuais, face aos CPU Intel.

Os CPU mais recentes são a família Intel Xeon E5. O modelo de blade Cisco mais recente, anunciado a 4 de Outubro, é o B420 M3.


Performance

O desempenho de um servidor depende da sua arquitetura e de um triunvirato (troika): CPU; Memória; I/O.

CPU

Os servidores x86 utilizam CPU's Intel ou AMD. A última geração de processadores Intel, os E5, poder ter até 8 cores. Num servidor dual-socket, podemos ter portanto 16 cores; os processadores AMD da família Opteron 6200 podem ir até aos 16 cores por CPU, o dobro dos E5 da Intel. Cada servidor dual-socket pode ter portanto até 32 cores.
Quais são os que têm melhor desempenho? São os que vocês, clientes de UCS B-Series, escolheram, senão vejamos:
O gráfico seguinte foi produzido comparando servidores de 2 CPU: AMD Opteron 6284SE vs Intel Xeon E5-2690:

Cisco UCS 200 series performance vs 2-socket AMD 6284 SE

Memória

Todos os fabricantes de servidores utilizam memórias standard do tipo DIMM (dual in-line memory module). A tecnologia mais recente é DDR3 (Double Data Rate).
A diferença entre fabricantes está na quantidade de slots para DIMM's que disponibilizam. Nalguns modelos de blades, a Cisco utiliza uma tecnologia própria (Extended Memory), que permite aumentar a quantidade de slots que à partida seria possível, tendo em conta a arquitetura Intel. É o caso da nova blade B420 com 48 slots para DIMM's, que permite chegar a 1.5TB de RAM.

Um aspecto importante é a velocidade das memórias. Para DIMM's DDR3:

Friendly Name Industry Name Peak Transfer Rate Data Transfers/Second (in Millions)
DDR3-800 PC3-6400 6400 MB/s 800
DDR3-1066 PC3-8500 8533 MB/s 1066
DDR3-1333 PC3-10600 10667 MB/s 1333
DDR3-1600 PC3-12800 12800 MB/s 1600

Os processadores Intel E5 (E5-2643 ou melhor) suportam memórias DDR3-1600. No entanto, para funcionarem a 1600MHz, é necessário ativar na BIOS “performance mode”, caso contrário funcionam a 1333MHz. As memórias em “performance mode” trabalham a 1.5V; em modo de economia trabalham a 1.35V.

I/O

O I/O é claramente um ponto forte do Cisco UCS. Em edições futuras da newsletter vamos detalhar alguns aspectos, deixamos para já alguns dados concretos:

  • Até 160Gbps por chassis de 8 blades;
  • Até 80Gbps por blade “half-width” ou 160Gbps por blade “full-width”.
  • Possibilidade de passar interfaces ao Sistema Operativo com 40Gbps;
  • VM-FEX (Virtual Machine Fabric Extender). Tecnologia que permite tratar o I/O de máquinas virtuais por hardware, em vez de utilizar o “virtual switch” do hypervisor.

Para obter o maior rendimento dos servidores UCS, convém ter em atenção alguns parâmetros da BIOS, que podem ser definidos nos “Service Profiles”. O seguinte documento explica o que deve ser feito para maximizar a performance:
http://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/ps10265/ps10281/whitepaper_c07-614438.html

E como estamos a falar de performance, deixo aqui a página onde são registados todos os records batidos pelo UCS:
http://www.cisco.com/en/US/prod/ps10265/industry_benchmarks.html


Quiz

Para acabar esta newsletter deixamos um desafio. Aos primeiros 2 clientes que respondam (por mail para jportuga@cisco.com) acertadamente às seguintes questões, teremos o prazer de oferecer um brinde!

  • Quantos interfaces (PCIe devices) é capaz de virtualizar a VIC 1240?
  • Quantos records estão no curriculum do UCS?
  • Compare os dois primeiros lugares do benchmark VMmark 2.0; compare os resultados tendo em conta a quantidade de hosts/sockets/cores. Que conclusão tira?