O Unified Computing System (UCS) da Cisco foi projetado com a ideia de unificar e simplificar o data center. Os clientes devem ser capazes de implantar servidores rapidamente com menos infraestrutura geral, tudo com gerenciamento unificado por meio do UCS Manager. O Cisco UCS Mini leva o sistema de servidor blade UCS, acomoda-o em um chassi 6U, o Cisco UCS 5100, e o otimiza para escritórios remotos e filiais. O Mini oferece servidores, armazenamento e rede de 10 Gigabit em um formato muito denso.
O Mini oferece suporte a vários servidores blade Cisco UCS série B, permitindo que os clientes comecem com apenas um e subam para oito, se necessário. Os servidores blade da série B atendem a necessidades específicas com o B200 M4 atendendo ao mais amplo conjunto de cargas de trabalho com mais desempenho e versatilidade, o B200 M3 é voltado para a maioria das cargas de trabalho gerais, o B420 M3 é voltado para virtualização e cargas de trabalho de banco de dados e o B22 M3 é o Servidor Blade mais econômico. Os usuários podem ter um tipo de servidor blade, todos os oito do mesmo tipo, ou misturar e combinar para atender às suas necessidades. Cada Mini vem com Cisco UCS 6324 Fabric Interconnect e Cisco UCS Manager. Embora os servidores blade da série B sejam suportados, um dos quais usamos para nossos testes, o Mini também oferece suporte a alguns dos servidores rack da série C da Cisco.
Embora o Mini ajude a levar o UCS do data center para os locais do ROBO, ele tem um caso de uso interessante. Uma vez que os servidores blade não são mais necessários ou são substituídos no data center, as empresas podem pegar o mesmo blade e instalá-lo em seus sites ROBO dentro do Mini. Isso pode resultar em um TCO mais atraente a longo prazo, fazendo com que o retorno do investimento continue depois que seu uso imediato não for mais necessário.
Para nossa configuração, usamos oito blades de servidor B200 M4, dando-nos uma boa impressão geral de como o Mini funcionará. Os próprios blades também são configuráveis e cada um dos que usamos tem 2 CPUs Intel Xeon E6-2660 v3, 256GB (16x 16GB DIMMS) de memória, 1x 1TB + 1x 480GB High Endurance SSD + 12G SAS RAID Controller, e 2 x 10Gbit UCS VIC 1340. O preço sugerido foi de $ 120,922, mas obviamente esse preço varia dependendo da configuração do cliente.
Especificações do Cisco UCS Mini
- Chassi
- Especificações de energia elétrica: 100 – 120 Volts, 200 – 240 Volts
- Versão mínima do UCS Manager: 3.0(1a)
- Versão recomendada do UCS Manager: 3.0 (2c)
- Conectividade
- Padrão
- 4 portas unificadas Small Form Factor Pluggable Plus (SFP+) para 1 Gbps
- 10 Gbps
- Fibre Channel de 2/4/8 Gbps
- QSFP+ opcional
- Taxa de transferência de interconexão de malha 6324: 500 Gbps
- Blades de servidor
- B200 M4
- Fator de forma: Fator de forma de lâmina de meia largura
- Processadores: 1 ou 2 CPUs da família de produtos do processador Intel Xeon E5-2600 v3
- Chipset: série Intel C610
- Memória: Até 24 memórias dual in-line (DIMMs) de taxa dupla de dados 4 (DDR4) a velocidades de 2400 e 2133 MHz
- Slots de adaptador de mezanino: 2
- Unidades de disco rígido: Duas unidades de disco rígido (HDDs) opcionais, hot-pluggable, SAS, SATA ou unidades de estado sólido (SSDs)
- Armazenamento interno máximo: até 3.2 TB
- B200 M3
- Processadores: 1 ou 2 processadores Intel Xeon E5-2600 v3 ou E5-2600 v2 CPUs da família de produtos
- Chipset: série Intel C600
- Memória: 24 slots totais para DIMMs ECC registrados para até 768 GB de capacidade total de memória (B200 M3 configurado com 2 CPUs usando DIMMs de 32 GB)
- Slots de adaptador de mezanino: 2
- Unidades de disco rígido: Duas unidades de disco rígido (HDDs) opcionais, hot-pluggable, SAS, SATA ou unidades de estado sólido (SSDs)
- Armazenamento interno máximo: até 1.2 TB
- B420 M4
- Fator de forma: Fator de forma de lâmina de meia largura
- Processadores: Até dois ou quatro processadores Intel Xeon E5-4600 e família de produtos E5-4600 v2
- Chipset: série Intel C600
- Memória: Até 384 GB de RAM com 12 slots DIMM
- Slots de adaptador de mezanino: 2
- Unidades de disco rígido: Duas unidades de disco rígido (HDDs) opcionais, hot-pluggable, SAS, SATA ou unidades de estado sólido (SSDs)
- B22 M3
- Fator de forma: Fator de forma de lâmina de meia largura
- Processador: até dois processadores da família de produtos Intel Xeon E5-2400 e E5-2400 v2
- Chipset: série Intel C600
- Memória: Até 384 GB de RAM com 12 slots DIMM
- Slots de adaptador de mezanino: 2
- Unidades de disco rígido: Duas unidades de disco rígido (HDDs) opcionais, hot-pluggable, SAS, SATA ou unidades de estado sólido (SSDs)
- B200 M4
- Interconexão de malha Cisco UCS 6324
- Fator de forma: módulo de E/S para chassi de servidor Cisco UCS 5108
- Número de portas externas de 1 e 10 Gigabit Ethernet, FCoE ou Fibre Channel Enhanced Small Form-Factor Pluggable (SFP+): 4
- Número de portas 40 Gigabit Ethernet ou FCoE Enhanced Quad SFP (QSFP): 1
- Portas do servidor: 16 pistas 10GBASE-KR
- Taxa de transferência: 500 Gbps
- Latência: <1 us
- Filas de hardware de qualidade de serviço (QoS): 16 (8 cada para unicast e multicast)
Concepção e construção
O Cisco UCS Mini Chassis é 6U e oferece uma aparência limpa de ouro cinza. A carcaça externa de chapa metálica do chassi parece que poderia sobreviver a algum tipo de desastre ambiental. Dizer que isso é pesado e resistente é um eufemismo. Isso é verdade para os gabinetes de computação e armazenamento mais densos que se resumem a muitas peças de metal amontoadas em um pequeno espaço.
Os oito blades de servidor ocupam a maior parte da frente do dispositivo. Ao longo da parte inferior frontal estão quatro fontes de alimentação. Para remover as lâminas do servidor, basta afrouxar os parafusos de aperto manual e, em seguida, puxar a alça para fora, e a lâmina desliza para fora depois disso. As fontes de alimentação saem de forma semelhante, basta afrouxar o parafuso e puxar a fonte com a alça azul na frente.
As ventoinhas, oito no total, dominam a parte traseira do aparelho. Para remover os ventiladores, basta pressionar o botão acima de cada alça do ventilador e puxá-lo para fora (uma observação lateral, os ventiladores não adicionam uma quantidade significativa de peso ao dispositivo geral e não ajudarão a aliviar a carga ao tentar rack a unidade). A parte inferior da unidade tem a outra extremidade das fontes de alimentação passando por ela. No lado esquerdo e no meio do dispositivo estão as interconexões de tecido que também podem ser facilmente removidas.
Interface de gerenciamento Cisco USC
O mais recente UCS Mini e a versão 3.1 do UCS Manager fazem grandes avanços na interface do usuário do sistema, passando de um ambiente Java para uma implementação HTML5 completa (exceto para o iniciador KVM). Para aqueles que já usaram o UCSM anteriormente e desejam continuar usando o ambiente Java, ele ainda existe e você ainda pode usá-lo. A nova versão do HTML 5 fez um grande esforço para manter uma aparência semelhante ao ambiente Java, e a transição é muito simples.
Ao efetuar login pela primeira vez no sistema UCS, você é levado a uma tela que possui várias guias no painel esquerdo e várias guias no painel direito. Inicialmente, ele pousa na guia Equipamento no painel esquerdo. Isso fornece uma visão geral de todo o sistema e alerta você sobre quaisquer problemas que possam ocorrer na infraestrutura. Existem guias para interconexões de malha, servidores, térmicas, equipamentos desativados, gerenciamento de firmware, políticas e falhas. Tudo isso parece bastante normal para um bladecenter. Depois de examinar a infraestrutura, há guias adicionais que abordam as complexidades do UCS.
A próxima guia é a guia Servidores. Essa guia é um pouco enganosa, pois na verdade não fornece uma visão dos servidores físicos; todos eles estão localizados na guia de equipamentos. A guia Servidores é onde você cria perfis de serviço, políticas e alguns pools de recursos. Os perfis de serviço são a definição de software das configurações de um servidor. O UUID de um servidor, o número de NICs que ele possui, a quais VLANs ele está conectado, o número de HBAs que ele possui, a versão do firmware, a ordem de inicialização e as configurações de KVM fazem parte dessa definição. Essa definição é desacoplada do blade físico real e apresentada como uma série de opções de configuração que podem ser aplicadas a qualquer blade no chassi. Isso permite grande flexibilidade ao substituir um servidor com falha - basta substituir o servidor e reassociar o perfil de serviço e todas essas configurações são instantaneamente restauradas para uma nova peça de hardware. Isso também permite o provisionamento fácil com um recurso de “modelo de perfil de serviço clone”. Ao implantar vários sistemas que terão a mesma conectividade, a clonagem de um perfil de serviço criará automaticamente vários perfis de serviço que são funcionalmente idênticos aos outros.
Após a guia Servidores está a guia LAN. Esta guia é onde itens como VLANs, canais de porta, QOS, pools de IP e pools de endereços MAC são gerenciados. Gerenciar pools de IP e pools de endereços MAC permite predefinir quais são seus endereços IP KVM, quais são seus endereços de iniciador iSCSI e quais endereços MAC serão atribuídos a quais adaptadores. O gerenciamento de VLAN permite que você crie e modifique VLANs e atribua propriedade a essas VLANs. Também na aba LAN temos recursos de Netflow e monitoramento de portas, permitindo capturas de pacotes e diagnósticos de qualquer tráfego necessário para a inspeção de pacotes.
A guia SAN segue a guia LAN e contém todas as informações pertinentes à configuração SAN. Pools WWN, pools WWPN, informações e configuração VSAN, filas de adaptadores e modelos VHBA são coisas que você encontrará na seção SAN do UCS Manager. Os pools WWN e os pools WWPN permitem que você defina os WWN/WWPNs exatos que deseja atribuir aos seus HBAs. Dependendo do modo em que o UCS está operando, haverá opções de zoneamento adicionais nesta seção que transformam a infraestrutura do UCS em um switch SAN totalmente operacional que permitiria conectividade FC completa dentro e fora de um array SAN.
A próxima guia no UCSM é a guia VM. Esta guia fornece integração com VMware ou Hyper-v para gerenciamento e visibilidade adicionais. Especificamente, isso é para integração VM-FEX, onde um adaptador virtual é criado na interface UCS e atribuído diretamente a uma VM. Existem muitos usos possíveis para isso que excederiam o escopo desta breve visão geral.
A próxima guia é a guia Armazenamento. Esta guia define políticas de armazenamento local para blades. É aqui que você pode definir uma política para que cada disco seja espelhado ou distribuído ou que os discos tenham no mínimo 200 GB para serem utilizáveis. Esses perfis podem ser aplicados como parte de um perfil de serviço sem nenhuma intervenção externa e podem ser clonados para uso em vários blades.
A guia final é a guia Admin, que abrange uma grande quantidade de subseções de configuração e monitoramento. Nessa guia, você pode visualizar coisas como falhas e eventos acontecendo em seu sistema (eventos de energia, eventos de link, failover, problemas de capacidade, configurações, tentativas de login, etc.). Você pode configurar usuários e funções (Admin, rede, armazenamento, somente leitura, operações, etc.). Você pode configurar a integração RADIUS/TACAC+/LDAP para vincular todos os usuários a um sistema de autenticação centralizado. Esta seção também lida com recursos de call home, integração com o UCS Central, catálogos de recursos e gerenciamento de licenças para o sistema UCS.
No geral, a interface do UCS Manager possui funcionalidade que incorpora recursos de SAN, LAN, Bladecenter e KVM em um grande painel único. Pode ser assustador navegar por alguns deles devido à profundidade e amplitude dos recursos do sistema. As interdependências do sistema podem tornar a configuração incorreta muito simples se o usuário não for cuidadoso com o que está fazendo. Quando implantado corretamente e integrado a um sistema de gerenciamento central como o UCS Central, ele pode tornar o gerenciamento do sistema como parte de um sistema corporativo maior muito mais simples e simplificado.
Desempenho do Sysbench
Ao analisar o desempenho do UCS Mini, decidimos usar uma solução já consagrada, o EMC VxRack Node com tecnologia ScaleIO , colocando o array all-flash para trabalhar em uma configuração SAN de duas camadas. Este teste, no entanto, é um pouco diferente. Na análise do VxRack Node, testamos o Sysbench começando com quatro nós de computação e escalando para oito em servidores individuais até atingirmos os limites de desempenho do Node. Ao executar o mesmo perfil de teste no caso do UCS Mini, todas as oito blades foram utilizadas desde o início, o que melhora os resultados. Também reduzimos o número de instâncias para esta análise, mas a escalabilidade proporcionada pela combinação é bastante evidente nos resultados, que mostram o armazenamento operando próximo à sua capacidade máxima.
Cada VM do Sysbench é configurada com três vDisks: um para inicialização (~92 GB), um com o banco de dados pré-construído (~447 GB) e o terceiro para o banco de dados em teste (270 GB). Em testes anteriores, alocamos 400 GB para o volume do banco de dados (tamanho do banco de dados: 253 GB), mas reduzimos essa alocação para liberar espaço e acomodar VMs adicionais no VxRack Node. Em termos de recursos do sistema, configuramos cada VM com 16 vCPUs, 60 GB de DRAM e utilizamos o controlador SCSI SAS da LSI Logic. Os sistemas de geração de carga são os blades UCS Mini; operamos com 1, 2 ou 4 VMs em cada um dos 8 blades de servidor.
Configuração de teste do Sysbench (por VM)
- CentOS 6.3 64 bits
- Pegada de armazenamento: 1 TB, 800 GB usados
- Percona XtraDB 5.5.30-rel30.1
- Tabelas de banco de dados: 100
- Tamanho do banco de dados: 10,000,000
- Segmentos de banco de dados: 32
- Memória RAM: 24 GB
- Duração do teste: 3 horas
- 2 horas de pré-condicionamento 32 tópicos
- 1 hora 32 tópicos
Nosso teste Sysbench mede TPS médio (transações por segundo), latência média, bem como latência média de 99º percentil em uma carga de pico de 32 threads. Observando as transações dimensionadas por segundo, o Mini conseguiu atingir 9,570 TPS usando 8 VMs. Ao dobrar as VMs para 16, vimos o salto de desempenho para 15,418 TPS. Duplicando as VMs mais uma vez para 32, vemos o desempenho aumentar para 19,609 TPS.
Olhando para a latência média em escala, o Mini conseguiu atingir 26.8 ms com 8 VMs. Quando dobramos as VMs para 16, a latência subiu apenas 6.4 ms para 33.2 ms. Duplicando as VMs mais uma vez para 32, a latência subiu apenas 19 ms para 52.2 ms.
Em termos de nosso pior cenário de latência do MySQL (latência do percentil 99), o Mini teve uma latência tão baixa quanto 54 ms com 8 VMs. Com o dobro de VMs, 16, a latência saltou apenas para 79 ms. Mas quando dobramos as VMs mais uma vez para 32, a latência disparou para 199 ms.
Conclusão
O Cisco UCS Mini traz o Sistema de Computação Unificado da Cisco para fora do data center e para os sites ROBO. Ele permite que 8 servidores blade sejam instalados, misturados e combinados em um fator de forma 6U único e compacto (mas pesado). Todos os servidores são controlados por meio de um único ponto de gerenciamento por meio do Cisco UCS Manager. E o Mini permite que servidores blade Cisco mais antigos, retirados do data center, sejam instalados em locais ROBO onde o servidor mais rápido e melhor pode não ser necessário.
Olhando para o desempenho, executamos o benchmark de aplicativo Sysbench MySQL no Cisco UCS Mini. Para nosso teste Sysbench, executamos 1, 2 ou 4 VMs em cada blade de servidor, totalizando 8, 16 ou 32 VMs executadas para o benchmark. Analisamos as transações por segundo, a latência escalonada e a latência escalonada do pior caso do MySQL (99º percentil de latência). O Mini tinha TPS de até 19,609 com 32 VMs. Mais impressionantes foram os resultados de latência escalada do Mini rodando tão baixo quanto 26.8 ms em 8 VMs e quando a quantidade de VMs aumentou para 32, a latência atingiu apenas 52.2 ms, menos do que o dobro em quatro vezes as VMs. Olhando para o pior caso, o Mini se saiu melhor com 8 ou 16 VMs, mas saltou significativamente em latência em 32 VMs.
Prós
- Acomoda quatro servidores de largura total ou oito de meia largura em um único chassi (gerencia até 15 no total)
- Ponto único de gerenciamento para todos os servidores
- Blades de servidor mais antigos podem ser usados no data center no site ROBO
Contras
- Não é o dispositivo mais leve para instalar
Concluindo!
O Cisco UCS Mini oferece servidores ROBO site 8 em um único chassi 6U, todos gerenciados pelo Cisco UCS Manager. Com o Mini, a Cisco está trazendo seu Unified Computing System para fora do data center.
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