Сетевая инфраструктура ЦОДа

Проектирование и инсталляция сетевой инфраструктуры — один из наиболее ответственных этапов при создании ЦОДа, поскольку только правильно спланированная сеть может обеспечить оптимальную доступность и производительность приложений, безопасность его ресурсов, бесперебойный доступ пользователей к этой сети, а в конечном счете — непрерывность бизнес-процессов. Сетевая инфраструктура центра обработки данных реализуется с помощью коммутируемой фабрики, связывающей между собой различные компоненты ЦОДа: приложения, серверы, мэйнфреймы, специализированные устройства, системы хранения — и пользователей.

Скорость передачи данных, которую поддерживает активное сетевое оборудование, используемое на уровне доступа, агрегации и ядра сети ЦОДа, должна соответствовать производительности серверного парка ЦОДа. Поэтому на этапе проектирования сети в ее архитектуре должны быть заложены характеристики, гарантирующие высокий уровень доступности, безопасности, управления и возможности для будущего развития.

АйТи выделяет четыре ключевых компонента в сетевой архитектуре ЦОДа:

• сеть высокопроизводительных вычислений: используется для взаимодействия серверов в высо­копроизводительных кластерах
• сеть хранения данных: используется для консолидирования и виртуализации ресурсов памяти, чтобы они могли распределяться и использоваться более эффективно
• сеть взаимосвязи с резервным ЦОДом: соединяет основной и резервный ЦОД по оптическим или традиционным WAN-сетям. Репликация и зеркалирование данных, построение геокластеров с непрерывным обслуживанием требуют от сети высокой скорости и малой задержки соединения между центрами
• сеть доступа: предоставляет безопасный доступ для сотрудников, заказчиков или партнеров через Интернет, интранет или экстранет

Соединение вычислительных узлов может быть построено на основе высокопроизводительных Ethernet- или Infiniband-коммутаторов. Там, где требуется высокая скорость взаимодействия между процессорами и широкая полоса пропускания, используют решения на основе Infiniband. Такая сеть обладает поистине беспрецедентным уровнем прикладного масштабирования, восстановления, быстрого развертывания и консолидации ресурсов. В высокопроизводительных ЦОДах на коммутаторах Infiniband специалисты АйТи рекомендуют строить системную сеть для передачи сообщений и данных между вычислительными узлами в процессе параллельных вычислений.

Ethernet-коммутация используется для приложений, где более высокое время ожидания не критично. Как правило, каналы Gigabit Ethernet используются для управления, мониторинга, синхронизации и взаимодействия с сетями хранения данных, хотя в низкопроизводительных системах они могут быть использованы и как основные каналы взаимодействия вычислительных узлов при параллельных вычислениях.

Сети хранения решают задачи объединения дисковых подсистем, повышения надежности и предоставления услуг хранения информации. Для построения сетей хранения используются концепции SAN или NAS, которые позволяют объединить инфраструктуру хранения данных и вычислительные мощности.

SAN-хранилища объединяются в отдельную сеть хранения и соединяются с серверами приложений по специализированным интерфейсам (Fibre Channel), предоставляя надежный и производительный блочный доступ к информации. Поскольку концепция SAN разграничивает системы хранения и сер­веры приложений, она является максимально гибкой и масштабируемой, что позволяет сократить затраты на наращивание и обслуживание систем хранения. Кроме того, сети хранения SAN поддерживают все существующие функции в области восстановления, миграции и репликации информации. Специалисты АйТи рекомендуют использовать системы SAN в крупных и сложных ЦОДах, обеспечивающих работу критически важных приложений.

Системы хранения NAS соединяются с серверами по стандартному протоколу IP. Технология NAS предоставляет удобный файловый доступ и обеспечивает совместное использование данных разнородными приложениями. Специалисты АйТи рекомендуют использовать системы NAS для небольших и однородных ЦОДов.

Для того чтобы гарантировать высокий уровень сохранности данных ЦОДа, используют распределенные сети, при проектировании которых должна быть обеспечена связь с резервным ЦОДом. Для связи удаленных на значительные расстояния ЦОДов может быть задействована уже имеющаяся инфраструктура городской (MAN) или глобальной сети (WAN), общедоступных или виртуальных частных сетей (VPN) с оптимизацией каналов между ними.