Arquitetura de Conectividade para Ambientes de Computação em Nuvem. Palestrante: Herlon Hernandes

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Laís Carmona Bayer
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2 Arquitetura de Conectividade para Ambientes de Computação em Nuvem Palestrante: Herlon Hernandes

3 Sumário Evolução dos Ambientes Computacionais Estrutura Tradicional Tecnologias Virtualização Requisitos Básicos e Segurança Infraestrutura Física Equipamentos Modelos de Implementação Dimensionamento

4 Evolução dos Ambientes Computacionais Mainframe: meados da década de 60 até a década de 80; Client-Server: década de 90 e modificam os modelos de processamento; Computação em Nuvem, ou Cloud Computing: século XXI, eis uma nova implementação no centro de dados;

5 Evolução dos Ambientes Computacionais Cloud is a style of computing where scalable and elastic ITrelated capabilities are provided as a service to customers using Internet technologies. Gartner. Cloud Computing: Esse modelo permite, sob demanda, o acesso à um conjunto de recursos computacionais configuráveis, tais como servidores, armazenamento, aplicações e serviços (IaaS, PaaS e SaaS), que podem ser rapidamente provisionados, com o menor esforço de gestão ou interação do prestador de serviço e, sobretudo, garantindo ambientes com alta disponibilidade e resilientes através da arquitetura e tecnologias de conectividade. NIST (National Institute of Standards and Technology)

6 Computação em Nuvem ou Cloud Computing Forma de gerenciar e escalar ambientes computacionais de alta disponibilidade. HH, 2011.

7 Estrutura Tradicional dos Ambientes Computacionais Dividido em três camadas: Data Center Core (Núcleo): camada de roteamento, que oferece escalabilidade para a construção de múltiplos blocos de agregação; Aggregation Layer (Agregação): fronteira entre a camada 3 de roteamento e de comutação na camada 2, bem como, é o ponto de conexão para dispositivos de serviço, como Firewall; Access Layer (Acesso): ponto de conectividade para servidores e recursos compartilhados, tipicamente em camada 2

Entretanto, criam desafios no gerenciamento da infraestrutura de Cabeamento.

8 Estrutura Tradicional dos Ambientes Computacionais (organização e instalação física dos equipamentos) End-of-Row: alta densidade de switches no final ou no meio de uma fileira de racks, que oferecem escalabilidade de portas e de comutação local. Entretanto, criam desafios no gerenciamento da infraestrutura de Cabeamento. Top-of-Rack: redução do volume de cabos, pois os switches são instalados na parte superior dos racks, que por sua vez, são conectados nos switches de agregação, fornecendo conectividade uniforme para racks locais e adjacentes.

9 Tecnologias: Centros de Dados Modernos Pesquisa e Desenvolvimento (P&D) Alta Disponibilidade Resiliência Escalabilidade dos ambientes Segurança Gestão

10 Tecnologias: Centros de Dados Modernos Virtualização de Switches Conceito de Virtual Route Forwarding - VRF Conjunto de configurações exclusivo

11 Tecnologias: Centros de Dados Modernos Agrupamento Lógico de Switches Constituem um equipamento único Criação de ambientes redundantes Aumento de banda Balanceamento de carga Eliminação do STP (Spanning Tree) Rápida convergência Arquitetura Tradicional com STP habilitado

12 Tecnologias: Centros de Dados Modernos Agrupamento Lógico de Switches Visão Lógica do agrupamento lógico de Switches

13 Tecnologias: Centros de Dados Modernos Switches Virtuais Gerência e acesso às Máquinas Virtuais Conjunto de recursos de rede (portas, LAN, SAN, sincronização, redundância, etc) Provisionamento de processo da camada de acesso da VM QoS Segurança

14 Tecnologias: Centros de Dados Modernos Switches Virtuais

15 Virtualização Movimentação de Máquinas Virtuais Migração de aplicações de missão crítica, paradas programadas, expansão sem paradas, balanceamento de carga; Alta disponibilidade Transparência entre sites VPLS e soluções proprietárias Banda mínima de 622 Mbps, 1Gbps dentro do Centro de Dados, mesmo domínio de braodcast, latência menor de 5 milisegundos, distância máxima de 400 Km (*); (*) Depende da implementação

16 Virtualização Movimentação de Máquinas Virtuais

17 Segurança As questões de segurança em ambientes destinados à Computação em Nuvem, são tratados igualmente aos ambientes atuais; Entretanto: recursos de virtualização de ativos de rede; virtualização de servidores e desktops; firewall e gateway virtuais; controladores e balanceadores de tráfego de VMs; aceleradores WAN;

18 Infraestrutura Física Construção Civil; Containers; baixo custo com infraestrutura (-80%); maior mobilidade e agilidade no processo de expansão (até 10X); restrição de modelos de equipamentos que podem ser instalados internamente (mainframes); e o espaço interno restrito para a movimentação do técnico.

19 Equipamentos A linha de equipamentos projetados para ambientes de Centros de Dados devem suportar os recursos descritos anteriormente e serão utilizados em camadas distintas, mas não exclusivamente. 10 Gigabit Ethernet; throughput de terabits por segundo (Tbps); garantindo altos níveis de escalabilidade e flexibilidade; oferecem baixa latência para soluções ethernet; suportar múltiplas classes de tráfegos sem descarte; consolidar as redes LAN e SAN; operação ininterrupta.

20 Modelos de Implementação (em virtude do tráfego ou em função das funcionalidades) Modelo 1 Ilustra dois switches agrupados e conectados como redundância de um rack de servidores (access layer); é possível utilizar múltiplas conexões para servir a LAN, combinando o tráfego sem perdas e com baixa latência; possível conectar diretamente a SAN, através de interfaces de fibra (FCoE).

21 Modelos de Implementação Modelo 2 ilustra um cenário onde cada rack de servidores no Centro de Dados é equipado com dois equipamentos conectores, como pode ser visto na camada de acesso (access layer); conectados a dois switches de maior porte, dando resiliência à arquitetura.

22 Modelos de Implementação Modelo 3 ilustra a implementação de todos os recursos e equipamentos citados até aqui, convergindo em um ambiente resiliente, escalável, virtualizado e, principalmente, gerenciável.

23 Dimensionamento Máquinas Virtuais Aplicações Srv Tipo Storage DB (Oracle) 17 Risc 400 TB DB (Postgree) 10 x TB LDAP 5 x TB Web Service 70 x86 28 TB 50 Risc VMWare 30 x86 - Backup 6 Risc/ x PB LAN SAN 1 x 10G FCoE 2 (10G) Srv - Desktop (%) - 2 (10FCoE) 15% 15% 1 x 10G FCoE 40% 2 (10GE) 20% 4 x 1GE 2 (4G FCoE) % % Qtd. (%) Acessos Simultâneos % Link disponível para acesso (Uplink/Downlink) 100 M 10% 4 (10GE) 8 x 8G FCoE NETWORK Estimativas Entre outros itens: Firewall, IPS, Acordo de Nível de Serviço, Espaço Físico...

24 Tendências Top-Of-Rack FCoE Virtualização (VRF) 10 Gbps Agrupamento de ativos Green IT

25 Projeto de Segmentação Perguntas? Herlon Hernandes #

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