思科UCS服务器统一计算

目　录

第1章　简介　1

1.1　数据中心挑战　2

1.1.1　环境问题——环保　2

1.1.2　服务器整合　3

1.1.3　虚拟化　4

1.1.4　电源和冷却　5

1.1.5　布线　5

1.1.6　灾难恢复　6

1.1.7　网络虚拟化　7

1.1.8　桌面虚拟化　8

1.1.9　云计算　8

1.2　数据中心的演变　9

1.2.1　独立服务器　9

1.2.2　向上扩展　10

1.2.3　向外扩展　10

1.2.4　向上扩展与向外扩展　10

1.2.5　机架优化的服务器　11

1.2.6　刀片服务器　12

1.2.7　服务器蔓延　13

1.2.8　虚拟化　13

1.2.9　服务器部署现状　14

1.3　统一计算系统(UCS)　15

第2章　服务器架构　19

2.1　处理器的演变　20

2.1.1　插槽　20

2.1.2　核心　21

2.1.3　线程　22

2.1.4　Intel超线程技术　23

2.1.5　前端总线　23

2.1.6　双独立总线(DIB)　24

2.1.7　专用高速互联　25

2.1.8　Intel QuickPath互联　26

2.2　内存子系统　28

2.2.1　SRAM　29

2.2.2　DRAM　29

2.2.3　SDRAM　29

2.2.4　DIMM　30

2.2.5　ECC和Chipkill　32

2.2.6　内存列　33

2.2.7　UDIMM和RDIMM　34

2.2.8　DDR2和DDR3　35

2.3　I/O子系统　36

PCI Express　36

2.4　Intel微架构　39

2.4.1　平台架构　39

2.4.2　CPU架构　43

2.4.3　虚拟化支持　48

2.4.4　高级可靠性　51

2.4.5　高级加密标准　52

2.4.6　可信执行技术　52

2.4.7　芯片设计　53

2.5　芯片组虚拟化支持　55

2.5.1　Intel直接I/O虚拟化技术(Intel VT-d for Direct I/O)　55

2.5.2　Intel连接虚拟化技术(Intel VT-c for Connectivity)　56

2.5.3　VMDirectPath　58

第3章　UCS实现技术　59

3.1　统一网络　59

3.1.1　万兆以太网　61

3.1.2　无损以太网　62

3.1.3　术语　62

3.1.4　基于优先级的流量控制　62

3.1.5　DCBX：数据中心桥接交换　63

3.1.6　带宽管理　64

3.1.7　以太网光纤通道(Fibre Channel over Ethernet, PCoE)　64

3.2　虚拟化　69

3.2.1　服务器虚拟化　69

3.2.2　SR-IOV　71

3.2.3　IEEE标准　71

3.2.4　端口扩展器和虚拟化　72

3.2.5　VNTag　74

3.2.6　矩阵扩展器　76

3.2.7　VN-Link　77

3.3　内存扩展　80

3.3.1　速度与容量　80

3.3.2　容量与成本　81

3.3.3　需要多少内存？　81

3.3.4　NUMA　84

3.3.5　UCS方法　84

3.3.6　UCS的优势　87

第4章　I/O适配器　88

4.1　免责声明　89

4.2　Intel方法　89

4.3　Intel 82598万兆以太网控制器(Oplin)　91

4.3.1　支持多核CPU　92

4.3.2　硬件辅助虚拟化　93

4.3.3　以太网存储的高级功能　93

4.4　Intel 82599万兆以太网控制器(Niantic)　94

4.4.1　改进的性能　95

4.4.2　硬件辅助的虚拟机　97

4.4.3　支持DCB(数据中心桥接)　98

4.4.4　以太网存储　98

4.4.5　以太网光纤通道(FCoE)　98

4.4.6　时间同步——IEEE 1588　99

4.4.7　双VLAN　99

4.4.8　安全性　99

4.5　Intel NetEffect iWARP控制器(NE020)　100

4.5.1　iWARP和RDMA　101

4.5.2　N2020架构　102

4.5.3　性能　103

4.5.4　小结　105

4.6　聚合网络适配器(CNA)　106

4.7　Cisco Palo　107

4.8　Emulex　112

4.8.1　Emulex OneConnect OCm10102-FC　112

4.8.2　FCoE功能　114

4.8.3　以太网功能　114

4.8.4　功能架构　115

4.8.5　UCS中的部署　116

4.8.6　OneConnect UCNA的管理　117

4.8.7　OneConnect UCNA的优点　117

4.9　QLogic　118

4.9.1　8000系列——第一代CNA　119

4.9.2　8100系列——第二代CNA　119

4.10　Broadcom　123

4.10.1　BCM57711双端口10GbE控制器　124

4.10.2　高级集成　125

4.10.3　高性能的硬件卸载　125

4.10.4　虚拟化　127

4.10.5　Broadcom和UCS　130

第5章　UCS C系列刀片服务器　131

5.1　组件概述　131

5.1.1　UCS Manager　132

5.1.2　UCS 6100系列互联矩阵　132

5.1.3　UCS 2100系列扩展模块　133

5.1.4　UCS 5100系列刀片服务器机箱　133

5.1.5　UCS B系列刀片服务器　134

5.1.6　I/O适配器　136

5.1.7　整体组织结构　137

5.1.8　UCS C系列机架服务器　138

5.2　详细描述　138

5.2.1　UCS 6100系列互联矩阵　138

5.2.2　UCS 2104XP扩展模块　143

5.2.3　UCS 5108刀片服务器机箱　148

5.2.4　双路刀片架构　149

5.2.5　UCS B200双路服务器　155

5.2.6　UCS B250内存扩展型服务器　156

5.2.7　四路刀片架构　157

5.2.8　UCS B440四路服务器　161

5.3　通信流描述　162

5.3.1　启动顺序　162

5.3.2　互联矩阵和UCSM　163

5.2.3　扩展模块　164

5.2.4　基板管理控制器　165

第6章　UCS C系列机架服务器　166

6.1　UCS C200　167

6.2　UCS C210　168

6.3　UCS C250　172

6.4　UCS C460　175

6.5　适配器　185

6.6　硬盘　186

6.7　管理　187

6.8　软件　192

6.9　物理参数　192

6.9.1　C200　192

6.9.2　C210　193

6.9.3　C250　193

6.9.4　C460　193

6.9.5　重量　194

第7章　UCS Manager　195

7.1　UCSM总体架构　195

7.1.1　系统组件　195

7.1.2　UCSM是模型驱动的框架　199

7.2　管理信息模型　203

7.3　可用集成点　204

7.3.1　接口　204

7.3.2　UCS中的标准(直通)接口　205

7.3.3　UCS中的标准接口　207

7.3.4　UCS中的本地接口　208

7.4　工作原理　211

7.4.1　配置策略　211

7.4.2　操作策略　212

7.4.3　全局与本地策略　213

7.4.4　池　214

7.4.5　池的手动填充　217

7.4.6　池的自动填充　217

7.4.7　服务配置文件　219

7.4.8　服务配置文件模板　221

7.4.9　组织　221

7.4.10　分层池和策略解析　222

7.4.11　基于角色的访问控制(RBAC)　223

7.4.12　区域设置　224

7.4.13　用户和身份验证　224

7.5　UCSM和VMware的vCenter集成　225

7.5.1　集成架构　225

7.5.2　虚拟化支持　225

7.5.3　管理平面集成　226

7.5.4　端口配置文件　226

7.5.5　vNIC模板　227

7.5.6　动态VIF的运行时策略解析　227

7.5.7　UCS Manager和GUI中的VM　228

7.6　使用UCSM进行基本系统管理　229

7.6.1　硬件管理　229

7.6.2　机箱发现过程的示例　229

7.6.3　硬件停止使用　230

7.6.4　固件管理　231

7.6.5　固件下载格式　231

7.6.6　固件生命周期　232

7.6.7　管理固件包策略　235

7.6.8　主机固件包策略　235

7.6.9　无状态计算部署模型　236

7.6.10　基础计算部署模型　237

7.6.11　系统设置—初始设置　237

7.6.12　默认计算部署模型　237

7.6.13　无状态计算部署模型　238

7.6.14　无状态服务配置文件要求　242

7.6.15　系统日志　248

7.6.16　故障和事件　248

7.6.17　审计日志　250

7.7　UCS Manager的备份和还原　251

7.7.1　完整状态备份　251

7.7.2　仅配置备份　251

7.7.3　备份UCS　251

7.7.4　恢复完整状态备份　252

7.7.5　恢复仅配置备份　252

7.8　与UCS集成　253

7.8.1　UCS Manager XML API　253

7.8.2　UCS XML API对象命名　254

7.8.3　方法类别　254

7.9　UCS平台模拟器　258

第8章　第三方管理软件　264

8.1　BMC　264

8.1.1　系统管理员的一天，第1部分　265

8.1.2　嵌入式系统管理　266

8.1.3　业务服务配置　271

8.1.4　复合包装　272

8.1.5　配置管理　273

8.1.6　粒度访问控制　274

8.1.7　遵从性　274

8.1.8　自动和有效IT的愿景　274

8.2　CA管理思科UCS集成　277

8.2.1　集成点　277

8.2.2　CA基础架构管理集成　278

8.2.3　发现、故障和服务模型　278

8.2.4　性能管理与分析　280

8.2.5　自动化　282

8.2.6　更改和配置管理　283

8.2.7　服务配置文件和应用程序模板　284

8.2.8　自动配置　284

8.2.9　基于策略的自动化　285

8.2.10　用户自助服务　287

8.2.11　私有云部署　287

8.3　思科UCS的EMCIonix产品　290

8.3.1　统一基础架构管理器(UIM)　290

8.3.2　Data Center Insight(DCI)　293

8.4　IBM Tivoli软件与思科UCS集成　296

8.5　Microsoft系统中心　297

8.6　VMware vCenter　298

8.6.1　通信　299

8.6.2　DVS的配置　300

8.6.3　虚拟机适配器　302

8.6.4　DRS、HA和FT资源检查　302

第9章　规划UCS刀片服务器安装　303

9.1　UCS管理域的所有者　303

9.2　电源和冷却　304

9.4　连接性　308

9.5　选择正确的电缆　310

9.5.1　双轴(Twinax)　310

9.5.2　光纤　310

9.6　带宽　310

9.6　操作系统和应用程序支持　311

9.7　支持的存储设备和协议　311

9.8　冗余的规划　312

9.8.1　电源冗余　312

9.8.2　I/O冗余　313

9.8.3　以太网端口冗余　313

9.8.4　光纤通道端口冗余　314

参考文献　316

术语表　321

思科公司资深专家编写，极具权威性《云计算与数据中心自动化》之后又一重量级作品数据中心虚拟化服务器架构的完全指南对于企业有很实用的参考价值思科统一计算系统(UCS)可以简化数据中心资源，扩展服务交付范围，并从根本上减少需要设置、管理、供电/冷却和连接方面的设备数量，帮助您从容应对这些挑战。《思科UCS服务器统一计算》从教育角度介绍UCS，并提供了有关下列内容的最新信息：所有服务器组件和新数据中心技术，以及如何使用这些组件和技术建立最先进的数据中心服务器。　　《思科UCS服务器统一计算》适合从事数据中心构架建设的人员阅读。