La 5ème génération de la Fabric UCS apporte le 100G jusqu’aux serveurs
Nous poursuivons la présentation des dernières annonces de Cisco qui concernent la gamme UCS X-Series. Nous vous avons déjà présenté ici l’intégration des cartes d’accélération (GPU) dans un nouveau node X-Series et dans le serveur X210c-M6. Découvrons maintenant la Fabric UCS de 5ème génération.
C’est quoi la “Fabric UCS” ?
C’est en 2009 que le concept de « Fabrique Unifiée » a été inventé par Cisco au moment du lancement de l’architecture Unified Computing System (UCS). Il désigne le fait que, au sein d’un groupe de serveur appelé un « domaine UCS » :
- Tous les serveurs sont physiquement connectés à un point central au moyen d’un seul (groupe de) câble(s) qui transporte tous les réseaux (LAN, SAN et management) et tous les protocoles (Ethernet et Fibre Channel)
- Le réseau entre tous les serveurs est uniforme et « plat »: pas de hiérarchie, pas de commutateurs intermédiaires. Tous les serveurs se parlent via le point central et la « distance » entre les serveurs est identique pour tous, indépendamment du nombre de serveurs présents dans le domaine. La latence entre les serveurs est donc prédictible. Cela permet une évolutivité jusqu’à près de 200 serveurs physiques sans augmentation de la complexité et sans dégradation de performances réseau.
- La configuration matérielle des serveurs et de leurs réseaux est centralisée.
- Tous les serveurs, quel que soit leur format (rack ou blade) sont traités de manière identique dans le domaine UCS
Tous les composants réseaux de l’architecture UCS sont conçus pour réaliser cette Fabrique Unifiée. Il s’agit des composant suivants :
- Le « point central » de la Fabrique Unifiée UCS, appelé « Fabric Interconnect (FI)». C’est un boîtier de commutation enrichi des fonctions logicielle nécessaires.
- Le module réseau qui équipe les châssis UCS blades, appelé « I/O module (IOM) » pour le chassis B-Series ou « Intelligent Fabric Module (IFM) » pour le chassis X-Series . Il permet la connexion réseau entre le châssis et les Fabric Interconnect et il agrège tous les flux réseaux entre les serveurs du châssis et les FI.
- La carte réseau, appelée Virtual Interface Card (VIC) qui équipe chacun des serveurs. C’est une carte CNA spécialement développée par Cisco. Elle existe dans différents formats pour les serveurs UCS racks et blades.
Ces caractéristiques uniques de la Fabric UCS apportent des bénéfices opérationnels sans équivalents : industrialisation des configurations serveurs, simplification et diminution forte des interventions, et donc réduction des risques liés aux opérations, réactivité et visibilité accrues, automatisation native faisant d’UCS le socle serveur idéal pour un cloud privé ou hybride.
Tous les composants de la Fabric UCS ont une forte dépendance entre eux et doivent être compatibles au sein d’un domaine UCS. Depuis 2009, Cisco a commercialisé 4 générations de Fabric Unifiée UCS dont les caractéristiques sont détaillées ci-dessous. Chaque génération a été principalement caractérisée par une augmentation du débit au niveau des ports serveur (de 10G à 40G) et des ports « uplinks » qui connectent la Fabric au réseau du DataCenter (de 10G à 100G).
Plus de détails sur le concept de Fabric UCS sont disponibles ici.
Pourquoi une 5ème génération à 100G ?
Tout comme en 2009 avec le 10G et en 2016 avec le 40G, Cisco est encore le premier constructeur à proposer une solution réseau 100G de bout en bout dans une architecture de serveurs Intel x86. Cette augmentation de la bande passante à 100G jusqu’au serveur répond à plusieurs besoins :
- la puissance toujours croissante des processeurs Intel nécessite un débit réseau toujours plus important jusqu’au serveur. L’expérience des générations précédentes a démontré que cette augmentation de la bande passante répond à des nouveaux usages, tels que le stockage objet, les solutions Big Data, la virtualisation massive et les cartes d’accélération toujours plus puissantes.
- la généralisation du Fibre Channel 32G de bout-en-bout nécessite, pour les serveurs blades, une carte CNA capable de supporter à la fois un flux FC 32G et au moins un flux Ethernet 25G simultanément. Et le Fibre Channel 64G arrive bientôt.
- Le 100G au niveau des IFM permet de simplifier le câblage entre le châssis et les Fabric Interconnect et d’augmenter la bande passante apportée au chassis. Cela permet également de réduire le ratio d’oversubscription au sein du chassis X-series et de proposer un débit 100G de bout-en-bout.
Les composants de la Fabric UCS 100G
La cinquième génération de la Fabric UCS se compose des éléments suivants:
Fabric Interconnect 6536
Le Fabric Interconnect 6536 est un boitier de 1RU d’encombrement qui possède :
- 32 ports Ethernet 40G/100G, qui peuvent devenir 128 ports 10G/25G par l’utilisation de câbles de cables “breakout”.
- 4 ports unifiés Ethernet 40G/100G ou 16 ports FC 8/16/32G avec utilisation de câbles de dérivation.
Il supporte les IOMs/IFMs depuis la 3jème génération, les cartes VIC de 4 et 5eme génération, et les serveurs M5 et M6 au format Blades ou Racks. Ceci afin de permettre son utilisation dans des environnements UCS déjà existant. Sa configuration et son administration se font exclusivement avec Intersight en mode Intersight Managed Mode (déjà présenté dans ce billet).
Les spécifications détaillées du FI 6536 sont disponibles ici.
Intelligent Fabric Module (IFM) 9108-100G
Le module Intelligent Fabric Module (IFM) 9108-100G est le compagnon du 6536 pour le chassis UCS-X. Il possède 8 ports externes 100G QSFP qui viennent se raccorder sur le 6536 selon les besoins de débit. En interne, il possède également 8 connecteurs 100G, ce qui permet donc d’offrir à chacun des 8 serveurs du châssis X9508 un débit effectif de 100G de bout-en-bout sans oversubscription. La présence d’un deuxième module IFM 9108-100G dans le châssis augmente le débit maximal à 200G par serveur. Comme expliqué dans ce billet, les connecteurs des cartes VIC des serveurs sont directement branchés sur les connecteurs internes des modules IFM, sans passer par une trace électrique du châssis. Ce principe d’architecture permet de faire évoluer très facilement tous les composants du châssis sans modification de celui-ci.
Les spécifications détaillées de l’IFM 9108-100G sont disponibles ici.
Cartes VIC 15000
La gamme des cartes VIC 15000 complète la Fabric UCS de 5ème génération. Elle se compose de plusieurs modèles selon de format de serveur (serveur rack C-series, serveur blade X-series et prochainement serveur B-series). Ces cartes permettent de délivrer jusqu’à 200G (100G par IFM) au serveur X210c.
Les spécifications détaillées des cartes VIC 15000 sont disponibles ici.
Une évolution progressive
Pour permettre une évolution progressive vers une Fabrique UCS de 5ème génération, le 6536 supporte aussi les châssis B-Series équipés des IOModules 2408 (et 2304 prochainement) et de serveurs B-Series M5 et M6. Le schéma ci-dessous illustre toutes les combinaisons d’utilisation du FI 6536 avec des serveurs UCS de différents formats et des modules réseau de différentes générations.
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