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martes, 8 de septiembre de 2020

Fundamentos de la nube de Cisco

 Fundamentos de la nube de Cisco


Conocer Cisco Cloud Fundamentals es un gran camino para ampliar su conocimiento del ecosistema de la nube. Todos conocemos y amamos a Cisco como proveedor de hardware y software de redes de nivel empresarial. Cisco ha ofrecido durante mucho tiempo una amplia gama de conmutadores y enrutadores para satisfacer las demandas de todo, desde pequeñas y medianas empresas, hasta servicios básicos de proveedores de comunicaciones multinacionales. Cisco también está ahora en el juego de proporcionar servidores, virtualización y servicios en la nube. Echaremos un vistazo a todos esos fundamentos de la nube de Cisco ahora.


Fundamentos de redes de almacenamiento

Existen muchas opciones para el almacenamiento de información en un entorno de centro de datos. Tenemos cosas como DAS, NAS, SAN y más. Cada uno de ellos tiene su propio conjunto de protocolos que hacen que la tecnología funcione. DAS significa almacenamiento adjunto directo , y aquí es donde tendría almacenamiento conectado directamente a un nodo de cómputo, por ejemplo. Esto difiere del almacenamiento NAS o conectado a la red, que está separado del nodo de cómputo por una red. Por último, tenemos SAN o una red de área de almacenamiento donde usted tiene una red construida y dedicada únicamente a tratar con almacenamiento de datos de alto volumen y alto rendimiento.

Las tecnologías que puede ver en uso para estos diversos entornos de almacenamiento aparecen así.

  • DAS utiliza SCSI, que significa Interfaz de sistema informático pequeño.
  • NAS puede hacer uso de CIFS o Sistema de archivos de Internet común / Bloque de mensajes de servidor SMB.
  • SAN hace uso de iSCSI o FC, que son Interfaz de sistema informático pequeño de Internet y Canal de fibra.

Almacenamiento en bloque vs basado en archivos

A veces, escuchará los términos Almacenamiento en bloque y basado en archivos y se preguntará qué significa. El almacenamiento en bloque se encuentra normalmente en una SAN y utiliza elementos como SCSI y Fibre Channel. El beneficio del almacenamiento en bloque es que es increíblemente rápido y de alta disponibilidad. Sin embargo, un inconveniente es que es bastante complejo con más gastos administrativos. Por otro lado, el almacenamiento basado en archivos utiliza CIFS y NFS. CIFS se encuentra en entornos Windows, mientras que NFS o el sistema de archivos de red está más orientado a instalaciones UNIX y Linux. Estas son cosas que probablemente encontrará en escenarios de almacenamiento conectados a la red. El acceso es un poco más lento que un bloque, pero es mucho más sencillo de configurar y administrar.

Existe un tema común de acceso al almacenamiento entre los dispositivos que necesitan acceso a los recursos y los dispositivos que realmente contienen los recursos. Nos referimos a estos como el iniciador y el objetivo.

  • Iniciador : un iniciador es el dispositivo que necesita acceso a los recursos.
  • Destino : la matriz de almacenamiento se denomina destino.

Fundamentos del almacenamiento NAS

Almacenamiento conectado a la red
Considere un escenario en el que hay algunas estaciones de trabajo que necesitan una gran cantidad de almacenamiento. Tanto es así, que una configuración de almacenamiento directamente adjunta no sería factible. Si no tiene los recursos para construir una SAN potente, compleja y costosa, entonces un almacenamiento conectado a la red podría ser el camino a seguir. En el diagrama anterior, los servidores de aplicaciones del lado derecho querrán acceder al almacenamiento disponible en los dispositivos NAS. NAS hace uso de CIFS y NFS que tienen un poco de latencia y charla asociada a ellos. Sin embargo, las iteraciones actuales de NAS han minimizado estas advertencias y, en un escenario en el que necesita cosas como Microsoft Office, Sharepoint y servicios de impresión y archivos generalizados, un NAS tiene mucho sentido. Otro consejo rápido para NAS es tener cuidado al utilizar la opción no_root_squash.

Aprovisionamiento de almacenamiento grueso vs delgado

Una cosa a tener en cuenta al aprovisionar almacenamiento en un NAS es utilizar aprovisionamiento grueso frente a aprovisionamiento delgado. Se diferencian en la forma en que se asignan los recursos. Si reserva un terabyte de almacenamiento para un propósito particular como una provisión gruesa, este es un valor fijo. Si el consumidor de ese recurso solo está utilizando el 20% de ese terabyte, esto es un desperdicio. Ese 80% restante está sentado como un recurso desperdiciado al que otros no pueden acceder. Un mejor uso de los recursos sería aprovisionar el almacenamiento. Al adelgazar, el almacenamiento actúa de forma elástica. Cuando aprovisiona ese mismo terabyte, el consumidor todavía tiene acceso al terabyte completo, pero solo según sea necesario. Si solo se utiliza el 10%, el otro 90% estará disponible para el resto del centro de datos.


Conceptos básicos de almacenamiento SAN

Redes de área de almacenamiento
Las redes de área de almacenamiento se encuentran en la cima del acceso a los datos. DAS y NAS funcionan bien en un gran porcentaje de instalaciones. Una SAN se implementa como una topología de estructura a través de la tecnología de canal de fibra a través de Ethernet de 10 Gigabit por segundo . Esto también se conoce como FCoE . Es más rápido, más escalable, menos latente, más robusto, más complejo y, en general, también más caro que las tecnologías DAS o NAS. Esta conmutación de interconexión de tejido comparte algunas analogías con el mundo LAN si está familiarizado. En una LAN, los dispositivos utilizan direcciones MAC para identificarse de forma única en una red. En una SAN, es el WWPNo el nombre de puerto mundial que se asigna a un puerto en la estructura del canal de fibra. Al igual que con una LAN podemos utilizar LAN virtuales o VLAN para particionar recursos en la red, en una SAN también podemos hacer uso de una VSAN. Una VSAN es una red de área de almacenamiento virtual que también proporciona un tipo de partición de recursos dentro de la SAN. Además de usar VSAN, puede ser más granular con Zoning dentro de VSAN. Al hacer uso de la Zonificación, puede configurar un solo iniciador para un solo objetivo, un solo iniciador para varios objetivos o varios iniciadores para varios objetivos. Dentro de la red de canal de fibra, las tramas son enrutadas por un campo de 24 bits llamado FCIDTambién cabe destacar que FCoE tiene un protocolo de inicialización específico al que adherirse, que incluye VLAN Discovery, FCF Discovery y FLOG I / F Discovery. Otro método de particionar un recurso de almacenamiento sería mediante el enmascaramiento de LUN. El número de unidad lógica o LUN identifica la pieza lógica de almacenamiento a la que puede acceder un iniciador. Un LUN puede abarcar varios discos físicos. Tenga en cuenta que un SCSI LUN y Cinder Volume requieren que su dispositivo de bloque esté conectado a una instancia antes de poder administrar cualquier comando del sistema de archivos. Además, para el almacenamiento basado en archivos, tenemos almacenamiento basado en objetos como OpenStack Swift, que ofrece una funcionalidad similar a la que puede encontrar con Amazon S3.


El InterCloud

En computación en la nube, ahora nos enfrentamos a muchos sabores diferentes de la nube. Por supuesto, tenemos la Nube Pública, la Nube Privada, la Nube Comunitaria, así como la Nube Híbrida. La nube de la comunidad puede ser nueva para ti. Este sabor particular de la nube se refiere a una nube de caso de uso específico que es compartida por muchas empresas. De todos estos, la nube híbrida realmente está ganando terreno a los departamentos de tecnología de la información de las empresas más grandes del mundo. Las empresas quieren los beneficios de la nube, pero también deben ser conscientes de las consideraciones de seguridad y propiedad intelectual. En un entorno híbrido, una empresa puede optar por utilizar una nube privada para algunos aspectos del negocio, una nube pública para otros y una nube comunitaria para otros objetivos comerciales. Este puede ser un proceso lento y complejo, con desafíos de administración.

Hay tres componentes diferentes de InterCloud. Estos son Fabric Director , Fabric Provider Platform y Fabric Secure Cloud Extension . Estos componentes trabajan juntos para permitir un modelo de implementación en la nube que hace uso de las características de interoperabilidad de varios proveedores de nube diferentes. En lugar de tener distintas piezas de software y plataformas para administrar, se puede hacer uso de esta solución de Cisco para actuar como el único punto de administración para un modelo de implementación de nube híbrida . Es un esfuerzo por brindar consistencia, cumplimiento, control y opciones para el cliente. InterCloud actúa como un software intermedio para realizar una comunicación fluida entre las implementaciones privadas, públicas y comunitarias.


Virtualización de servidores

En el pasado, la única forma en que podíamos escalar servidores era incluir más RAM y CPU en el hardware existente disponible para nosotros. Esto se conoce como ampliación. Cuando se quedó sin la capacidad de maximizar aún más una máquina, comenzó a agregar más máquinas físicas. Esto se conoce como escalado horizontal. Con el tiempo, este proceso se repetiría, lo que provocaría una expansión de los servidores, un uso ineficiente del espacio físico, grandes facturas de refrigeración y grandes facturas de electricidad. Todo esto cambió con el milagro del hipervisor. El hipervisor es una pieza de software que normalmente se instala en la parte superior de un nodo informático. El hipervisor hace algunas cosas realmente interesantes, como enmascarar los recursos del servidor o abstraer el número y los tipos de servidores físicos de los usuarios finales. Seguramente debe estar familiarizado con la plataforma ESXi de VMWare, o el KVM de Linux, y Microsoft Hyper-V. Todos estos son hipervisores populares que probablemente encontrará en cualquier centro de datos en la actualidad.

Hipervisor de tipo 1

El tipo 1 es el método preferido para la virtualización de servidores. Piense en un hipervisor de tipo 1 como un enfoque básico, lo que significa que el software se encuentra directamente sobre el hardware. No existe un sistema operativo intermedio. La plataforma ESXi de VMWare se ejecuta directamente en el hardware del host para controlar y administrar los sistemas operativos invitados como un hipervisor de tipo 1.

Hipervisor de tipo 2

Un hipervisor de tipo 2 se encuentra en la parte superior de un sistema operativo en lugar de un sistema básico. Este es un enfoque popular para usar en una estación de trabajo en la que le gustaría tener acceso a otro tipo de sistema operativo de aplicación por varias razones. Piense en Oracle VirtualBox, VMWare Fusion y VMWare Workstation.

Beneficios de la virtualización de servidores

  • Consolidación de hardware
  • Grupos de recursos uniformes
  • Uso compartido de recursos simplificado
  • Optimización de la utilización
  • Mejor uso del hardware físico
  • Menos costoso

Live Migration: otra característica sorprendente de la virtualización de servidores es la capacidad de transferir una máquina virtual en ejecución entre hosts. Cuando esto sucede, las llamadas de E / S y CPU se ponen en cola para garantizar que durante la transferencia del estado de la CPU y la memoria no se produzcan interrupciones en los clientes. Además de esto, cuando tiene varias máquinas virtuales en el mismo hardware físico, pueden hacer uso de un SR-IOV que virtualiza el bus de host PCI para que pueda asignarse a cada máquina invitada.


Virtualización de redes

No solo la virtualización de servidores realmente se ha disparado en popularidad, sino que también se están virtualizando redes enteras. SDN o redes definidas por software se están apoderando del centro de datos. Si lo piensa, realmente necesitamos redes virtuales para hacer posible la virtualización de servidores. En las máquinas virtuales se encuentra el concepto de NIC virtual, vNIC o Tarjeta de interfaz de red virtual. Con los servidores físicos, por supuesto, necesitábamos conectarlos a un conmutador físico para obtener conectividad de red. En el mundo virtual, en nuestras máquinas virtuales, también necesitamos conectar "virtualmente" su nic virtual en un conmutador virtual. ¡Lo sé, es un poco confuso! Con varias máquinas virtuales dispersas en muchos servidores físicos diferentes, ¿cómo pueden comunicarse entre sí? Lo hacen mediante un DVS o un conmutador virtual distribuido. Un ejemplo de este tipo de conmutador es el Nexus 1000v creado por Cisco y VMware. El objetivo del 1000v es proporcionar una interfaz coherente con la que esté familiarizado, ya que comparte una sensación similar a cualquier otro conmutador basado en NX OS. El 1000v utiliza el protocolo de resolución de direcciones ARP, CDP, vPath para la redirección de flujo en la interacción vService y canalización de puertos virtuales VPC de alta velocidad. Incluso puede hablar con centros de datos remotos a través de Layer 2 con OTV o Overlay Transport Virtualization. Una ventaja que tiene DVS sobre vSwitch es que admite VLAN privadas. Las configuraciones de puertos utilizan la herencia atómica para proporcionar una configuración coherente entre todos los puertos de un perfil. El objetivo del 1000v es proporcionar una interfaz coherente con la que esté familiarizado, ya que comparte una sensación similar a cualquier otro conmutador basado en NX OS. El 1000v utiliza el protocolo de resolución de direcciones ARP, CDP, vPath para la redirección de flujo en la interacción vService y canalización de puertos virtuales VPC de alta velocidad. Incluso puede hablar con centros de datos remotos a través de Layer 2 con OTV o Overlay Transport Virtualization. Una ventaja que tiene DVS sobre vSwitch es que admite VLAN privadas. Las configuraciones de puertos utilizan la herencia atómica para proporcionar una configuración coherente entre todos los puertos de un perfil. El objetivo del 1000v es proporcionar una interfaz coherente con la que esté familiarizado, ya que comparte una sensación similar a cualquier otro conmutador basado en NX OS. El 1000v utiliza el protocolo de resolución de direcciones ARP, CDP, vPath para la redirección de flujo en la interacción vService y canalización de puertos virtuales VPC de alta velocidad. Incluso puede hablar con centros de datos remotos a través de Layer 2 con OTV o Overlay Transport Virtualization. Una ventaja que tiene DVS sobre vSwitch es que admite VLAN privadas. Las configuraciones de puertos utilizan la herencia atómica para proporcionar una configuración coherente entre todos los puertos de un perfil. Incluso puede hablar con centros de datos remotos a través de Layer 2 con OTV o Overlay Transport Virtualization. Una ventaja que tiene DVS sobre vSwitch es que admite VLAN privadas. Las configuraciones de puertos utilizan la herencia atómica para proporcionar una configuración coherente entre todos los puertos de un perfil. Incluso puede hablar con centros de datos remotos a través de Layer 2 con OTV o Overlay Transport Virtualization. Una ventaja que tiene DVS sobre vSwitch es que admite VLAN privadas. Las configuraciones de puertos utilizan la herencia atómica para proporcionar una configuración coherente entre todos los puertos de un perfil.


VXLAN

Es posible que esté familiarizado con una VLAN en el mundo de la Capa 2. En el mundo de la conmutación virtualizada, tenemos VXLAN y es como una VLAN con esteroides. Con VLANS estándar, tiene la capacidad de utilizar hasta 4096 LAN virtuales. Cuando se creó VXLAN, los ingenieros se volvieron locos. ¡Le permiten utilizar hasta 16.777.216 VLAN diferentes! Nunca necesitará tantos, pero es un buen punto de datos para conocer. VXLAN, por lo tanto, nos permite hacer uso de un mayor espacio de direcciones VLAN, multi-tenancy y conectividad a través de diferentes centros de datos. Si está familiarizado con IP general y redes de datos, sabrá que podemos obtener esas VLAN 4096 debido al hecho de que el campo de identificación de VLAN en una trama de Ethernet tiene un campo de 12 bits que especifica la VLAN a la que la trama pertenece. Aplicamos 2 a la potencia de 12, lo que nos da 4096. ¡El espacio del identificador VXLAN es de 24 bits! Con este conocimiento, aplicamos 2 a la potencia de 24 y así es como obtenemos ese número de más de 16 millones. Un identificador de VLAN se inserta directamente en el marco de Ethernet. El identificador VXLAN se diferencia en que hace uso del Protocolo de Internet como medio de transporte, específicamente un paquete UDP.


Sistema de Computación Unificada UCS

Esto nos lleva al corazón mismo de Cisco Cloud Fundamentals y esa sería la Plataforma de Sistema de Computación Unificada. La plataforma UCS es una infraestructura altamente convergente que tiene como objetivo tomar todos sus recursos informáticos y de red y combinarlos en una sola pieza de hardware. Es el comienzo de una infraestructura hiperconvergente. En los centros de datos menos avanzados, puede haber varias colecciones de servidores físicos etiquetados como "computación". Más allá de eso, hay todo tipo de infraestructura de red física que debería ser administrada por un grupo diferente. UCS tiene como objetivo combinar silos separados de funcionalidad y brindar a los administradores el control total y la orquestación del sistema unificado. UCS es poderoso. Tiene un tejido de red unificado de 10 Gigabit, optimización de virtualización, gestión unificada, perfiles de servicio, y muchas opciones de E / S flexibles. Este es solo el comienzo.


Interconexión de tejido UCS

Las Fabric Interconnects son realmente el alma de la plataforma UCS. Por lo general, tendría dos de ellos por redundancia, y son el cerebro y la belleza. Todas las capacidades de gestión se encuentran en las interconexiones de tejido. UCS Manager, que ofrece una API XML, es parte de las interconexiones de la estructura. La interconexión de la estructura es una capa de agregación para todas las interfaces del sistema. Esto significa que todos los servidores en sentido descendente vuelven a la interconexión de tejido. Todos los componentes del sistema UCS deben comunicarse a través de la interconexión de tejido.


Módulos UCS IO

Los módulos IO también se conocen como FEX. Estos son los extensores de estructura, que se encuentran en la parte posterior de un chasis UCS y brindan conectividad entre los blades que se encuentran en la parte frontal del chasis UCS.


Adaptadores de interfaz UCS

Los adaptadores de interfaz están ubicados dentro de las distintas hojas y hacen que el tráfico entre y salga de la hoja. Cisco ofrece lo que se llama VIC o tarjeta de interfaz virtual que permite crear interfaces dinámicas. Estos se identifican como VNIC y VHBA en UCS. Es una forma de hacer que una tarjeta física se comporte de manera que admita múltiples interfaces virtuales.


Gestión UCS

UCS Manager es una interfaz gráfica de usuario escrita en Java que puede utilizar para administrar todos los aspectos de su sistema Cisco UCS. Si necesitara un entorno Cisco UCS multidominio, entonces usaría algo llamado Cisco UCS Central, pero eso es mucho menos común en el campo. De forma predeterminada, tendrá la función de Administrador de equipos de servidor, que proporciona acceso de lectura y escritura a las operaciones del servidor físico y solo acceso de lectura a otras partes del sistema. La mayor parte de la configuración se maneja a través de perfiles de servicio, que contienen identificadores de hardware, firmware, estado, configuración y características de conectividad. Si una GUI no es lo suyo, aún puede administrar UCS desde la línea de comando conectándose a través de SSH a la dirección IP del clúster del UCS Fabric Interconnect System. Otra opción es Cisco UCS Director, bueno para un solo FlexPod. Un buen consejo al administrar la interconexión de tela es dejar el modo de conmutación solo. Cambiarlo es muy perjudicial para el sistema.


Resumen de los fundamentos de la nube de Cisco

Vaya, seguro que hay mucho que cubrir para los fundamentos de la nube en un entorno de Cisco. Con suerte, esta descripción general de los fundamentos le ha resultado útil. Cubrimos muchos temas, como Storage Networking Fundamentals, DAS, NAS, SAN, Block vs File-Based Storage, NAS Storage Fundamentals, Thick vs Thin Storage Provisioning, SAN Storage Fundamentals, InterCloud, Server Virtualization, Type 1 and 2 Hypervisors, Server Beneficios de la virtualización, virtualización de la red y la respuesta de Cisco a la infraestructura convergente, Cisco Unified Computing System.

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