Backgrounder Cisco Business Ready Data Center Business Ready Data Center (BRDC) von Cisco Das moderne Rechenzentrum In Rechenzentren stehen häufig teure Insellösungen, die zudem nur selten voll ausgelastet sind. Mit Business Ready Data Center von Cisco können Unternehmen ihre IP- und Storage- Infrastruktur Schritt für Schritt zu einer integrierten Gesamtlösung umbauen. Die damit einhergehende Konsolidierung bringt Kosteneinsparungen, wodurch sich die Investition in den meisten Fällen schnell auszahlen dürfte. Die IT-Infrastruktur ist mehr denn je der Lebensnerv eines Unternehmens. Wenn sie nicht reibungslos funktioniert, kommen Geschäftsprozesse ins Stocken, Kunden sind verärgert, Umsätze gehen verloren. Selbst im Katastrophenfall muss ein Rechenzentrum in der Lage sein, den Geschäftsbetrieb zumindest in den wichtigsten Bereichen aufrecht zu erhalten. Gleichzeitig erhalten IT-Manager von der Geschäftsleitung die Vorgabe, bei den Kosten so viel wie möglich einzusparen. Ein wichtiges Instrument hierfür ist die Konsolidierung der Server- und Storage-Systeme sowie ganzer Rechenzentren. Bei Speichersystemen ist die Virtualisierung ein wichtiger Schlüssel zur Konsolidierung und zu einer besseren Auslastung der vorhandenen Ressourcen. Die Zusammenfassung ganzer Rechenzentren stellt ebenfalls große Herausforderungen an die Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit der Netzwerkinfrastruktur. Seite 1 von 9
Business Ready Data Center schafft Voraussetzungen für Konsolidierung Um diesen speziellen Anforderungen moderner Rechenzentren gerecht zu werden, hat Cisco das Business Ready Data Center (BRDC) entwickelt. BRDC ist ein integrierter Lösungsansatz, der auf den Technologien des Intelligent Information Network (IIN) von Cisco basiert. Mit seiner IIN-Vision gibt Cisco die Richtung für die Netzwerkevolution der nächsten drei bis fünf Jahre vor. Als Teil von IIN umfasst BRDC nicht nur die klassischen Netzwerkinfrastruktur-Layer 2 und 3, sondern auch die Layer 4 bis 7 bis zur Applikationsebene. Durch sowohl im IP- als auch im Speichernetz integrierte intelligente Funktionen lässt sich der Betrieb von Rechenzentren deutlich vereinfachen und optimieren. Mithilfe von BRDC können Unternehmen ihre bisherigen komplexen, häufig viel zu groß dimensionierten proprietären Hardware- und Software- Lösungen Schritt für Schritt in eine auf Standards basierende intelligente Infrastruktur überführen. Sie profitieren zudem davon, dass es mit der neuen Netzwerkinfrastruktur möglich ist, die Kapazitäten flexibel an sich verändernde Geschäftsprozesse anzupassen. Alle Produkte, die Bestandteil von BRDC sind, wurden von Cisco unter realitätsnahen Bedingungen intensiv getestet. Eine umfangreiche Dokumentation hilft den Kunden bei der Implementierung und beim Troubleshooting, wenn Probleme auftauchen. Dadurch sparen Unternehmen enorme Kosten, die sie aufbringen müssten, wenn sie derart komplexe Lösungen in Eigenregie testen und implementieren würden. Das BRDC-Framework lässt sich modular einsetzen und dank seiner hohen Flexibilität auch an ältere IT-Infrastrukturen anpassen. Die Integration von Mainframes ist ebenfalls möglich. Seite 2 von 9
Leistungsfähig, sicher, skalierbar Ein nach den Vorgaben von BRDC aufgebautes Rechenzentrum stellt dem Unternehmen alle wichtigen Funktionen integriert zur Verfügung. An erster Stelle steht dabei, dass alle wichtigen Geschäftsdaten wirkungsvoll geschützt werden. Hierfür kommen zum einen leistungsfähige Sicherheitsmechanismen auf allen OSI-Layern zum Einsatz. Zum anderen sorgen Business-Continuance- Mechanismen wie Datenspiegelung und Remote Replication dafür, dass der Zugriff auf die Daten auch im Katastrophenfall möglich ist. Zudem ist das Netzwerkdesign durchgängig auf höchste Verfügbarkeit ausgelegt, so dass im Normalfall keine Kommunikationsstörungen auftreten, selbst wenn einzelne Komponenten ausfallen sollten. Damit die vorhandenen Ressourcen möglichst effizient eingesetzt werden können, verfügen sowohl die IP- als auch die Speichernetz- Infrastruktur von BRDC über Virtualisierungs- und Automatisierungs- Technologien, die eine effiziente Storage- und Serverkonsolidierung erlauben. Die ebenfalls vorhandenen Quality-of-Service- Mechanismen ermöglichen den Aufbau einer serviceorientierten Infrastruktur. BRDC lässt sich zudem sehr gut skalieren, und zwar in beide Richtungen ("scale up" und "scale down"). Dadurch kann sich ein Rechenzentrum flexibel an veränderte Anforderungen anpassen, ohne dass hierfür grundlegende Änderungen an Design oder Architektur erforderlich wären. Das BRDC-Framework von Cisco setzt sich aus den drei Säulen Foundation Infrastructure, Network System Intelligence und Embedded Application and Storage Services zusammen, die im folgenden näher beschrieben werden. Seite 3 von 9
Säule 1: Foundation Infrastructure für intelligente IP- und Storage-Netzwerke Die Grundlage für Cisco BRDC bildet die Foundation Infrastructure, die sich wiederum aufgliedert in das Intelligent IP Network, das Intelligent Storage Network und das Data Center Interconnect Network. Alle drei Netzwerkbereiche sind mit hochverfügbaren, skalierbaren Komponenten aufgebaut, die zahlreiche intelligente Funktionen wie VLANs, VSANs oder Firewalls direkt in das Netzwerk integrieren. Durch die damit verfügbaren hohen Bandbreiten und Port-Dichten ist auch ein sehr schnelles Wachstum kein Problem. Die Multilayer-Plattform von BRDC bietet zahlreiche Schnittstellen für LAN-, Metro- und WAN-Netze sowie einen breiten Protokoll- Support. Mithilfe der Multiservice-Plattformen von Cisco lassen sich Rechenzentren flexibel miteinander verbinden und die Kosten für die WAN-Anbindungen an die geschäftlichen Bedürfnisse anpassen. Eine Besonderheit der Foundation Infrastructure von Cisco BRDC ist, dass das IP- und das Storage-Netzwerk verschiedene Services und Verwaltungs-Tools gemeinsam nutzen können. Dies vereinfacht die Verwaltung und trägt zu einer Reduzierung der Kosten bei. Intelligente IP-Netze Für den Zugriff der Anwender auf Daten und für die Kommunikation zwischen Servern und Storage-Systemen benötigen Rechenzentren leistungsfähige und ausfallsichere IP-Netzwerke. Cisco bietet hierfür im Rahmen von BRDC mit den Catalyst-Switches einen zentralen Baustein, der sich durch hohe Verfügbarkeit, Performance und Flexibilität auszeichnet. Das modulare Design erlaubt es, intelligente Funktionen wie Firewalls oder Verschlüsselung direkt in das Netzwerk zu integrieren. Zudem lassen sich künftige Technologien einfacher nachrüsten. Seite 4 von 9
Die Möglichkeit, verschiedene Services direkt in das Netzwerk zu integrieren, erfordert neue Konzepte für das Rechenzentrumsdesign. Denn damit entsteht eine zusätzliche Service-Schicht, die sich zwischen den traditionellen Aggregation- und den Core-Layer schiebt. Mithilfe dieser Schicht lassen sich intelligente Dienste über alle Anwendungen und Systeme hinweg zentral verwalten, da die Services virtualisiert werden und dadurch im gesamten Rechenzentrum nutzbar sind. Intelligente Speichernetze In die Entwicklung von Storage Networks hat Cisco seine reichhaltigen Erfahrungen mit Datennetzwerken einfließen lassen und verbessert damit die Art und Weise, wie Speichernetze arbeiten. Zum Beispiel wurde die VLAN- und die IPSec-Technologie für Speichernetze adaptiert und stellt hier als Virtual SAN (VSAN) beziehungsweise als Fibre Channel Security Protocol vergleichbare Funktionen bereit. Die BRDC-Lösungen für Speichernetze profitieren von diesen Entwicklungen. Eine zentrale Rolle spielt in Rechenzentren die VSAN-Technik: Sie bietet die erforderliche Netzwerksicherheit und die hohe Verfügbarkeit, um mehrere SAN-Inseln in einer einzigen physischen SAN-Infrastruktur zu konsolidieren - und das bei Bedarf sogar standortübergreifend. Dies senkt die Kosten und verbessert die Stabilität der Netzwerkinfrastruktur. Im Storage-Bereich ist die MDS-9500-Familie die Flaggschiffplattform von Cisco. Sie stellt zahlreiche intelligente Services bereit, um die Verfügbarkeit von Anwendungen sowie die Sicherheit und das Management von Speichernetzen zu verbessern. Mithilfe der Quality-of-Service-Funktionen können IT-Manager wichtige Geschäftsanwendungen beim Transport durch das Netzwerk priorisieren. Seite 5 von 9
Die multiprotokollfähigen MDS-Switches verbinden Server und Speichersysteme flexibel über Fibre Channel (FC und FICON), iscsi, Gigabit Ethernet oder Fibre Channel over IP (FCIP). Dieser integrierte FC- und IP-Storage-Ansatz senkt die Kosten, zum Beispiel indem bestimmte Server kostengünstig per iscsi über das IP-Netzwerk angebunden werden. Die in der MDS-Plattform integrierte Virtualisierung erlaubt ein effizientes Storage-Pooling für die optimale Nutzung der vorhandenen Speicherressourcen. Mechanismen wie eine fortlaufende Datenreplikation oder die Spiegelung wichtiger Geschäftsdaten stellen die Business Continuance sicher. Interconnect Network Für einen reibunglosen Geschäftsbetrieb sind Ausweichrechenzentren eine wichtige Voraussetzung. Deshalb umfasst die Foundation Infrastructure für BRDC als dritten Bereich das Interconnect Network, um entfernte Data Center miteinander zu verbinden. Bei der Konsolidierung von ganzen Rechenzentren sind schnelle Fernverbindungen mit niedriger Latenz ebenfalls ein Muss, weil die Server, Storage-Systeme und Anwendungen in den Filialen dann von der Ferne aus auf das zentrale Rechenzentrum zugreifen. Die DWDM-, CWDM-, Sonet/SDH- sowie IP-Routing- und Switching-Plattformen von Cisco, wie zum Beispiel die optische Multiservice-Plattform ONS 15000, liefern die hierfür nötigen Schnittstellen und Protokolle. Für die Verbindung von FC-SANs kommt FCIP zum Einsatz. Säule 2: Network System Intelligence Neben der bereits in der Foundation-Infrastruktur integrierten Intelligenz umfasst BRDC eine ganze Reihe ergänzender Services, die von Appliances, Speichersystemen oder Servern bereit gestellt werden. Gemeinsam mit Regeln für das Netzwerkdesign und Best Practices ergibt sich daraus die so genannte Network System Intelligence. Das Gesamtsystem kann auf Störungen, Bedrohungen oder bestimmte Bedingungen wie sich verändernde Lastmuster Seite 6 von 9
automatisch reagieren. Es untergliedert sich in die vier Kategorien Security, Delivery Optimization, Manageability und Availability. Da BRDC sowohl das IP- als auch das Storage-Netzwerk über eine zentrale Infrastruktur bereit stellt, muss eine hohe Sicherheit gewährleistet sein. Das Framework definiert deshalb Security- Strategien, Technologien und Produkte, um Angriffe von außen und von innen abzuwehren. Dabei wird eine Multilayer-Security implementiert, die sowohl das IP- als auch das Storage- und das Interconnect-Netzwerk durchgängig schützt. So bietet zum Beispiel das Security Services Modul für die Catalyst 6500 Switches Funktionen wie Firewalls zwischen VLANs, Intrusion Detection, SSL-Services und VPN-Terminierung. Im Speichernetz stellt unter anderem die VSAN-Technik sichere Umgebungen bereit. Auch die Services für Delivery Optimization sind auf allen BRDC- Plattformen für IP- und Storage-Networking verfügbar. Sie lassen sich auch in Appliances oder Server-Agenten integrieren, um die Performance von Anwendungen zu verbessern, zum Beispiel indem geschäftskritische Anwendungen mithilfe von Quality-of-Service- Funktionen priorisiert werden. Die Interconnect-Infrastruktur stellt sicher, dass zeitkritische Applikationen wie synchrone Datenspiegelung mit möglichst niedriger Latenz betrieben werden. Große Vorteile bietet BRDC bei der Administration, denn sowohl die IP- als auch die Speicher- und die Interconnect-Infrastruktur lassen sich mithilfe von gemeinsamen Management- und Diagnose-Tools zentral verwalten. Dies vereinfacht Konfiguration, Monitoring und Change Management deutlich. Die Produktivität steigt und der administrative Overhead und die Kosten sinken. Das Management- Framework Cisco Works unterstützt die Verwaltung von IP- und Storage-Netzen, Delivery Optimization, Security, WAN und optischen Netze. Die Suite bietet hierfür ein zentralisiertes und automatisiertes Provisioning, Change Management, Monitoring und Troubleshooting. Seite 7 von 9
Um eine hohe Verfügbarkeit zu garantieren, darf in einem Cisco BRDC an keiner Stelle ein Single-Point-of-Failure vorhanden sein. Hardware-Redundanz alleine reicht aber nicht aus, denn die häufigste Ausfallursache sind menschliche Fehler. Deshalb umfasst BRDC auch Best Practices, um Business Continuance sicher zu stellen. Die Dokumentation enthält zudem Beschreibungen, wie sich Verbindungs- und Session-Timeouts verhindern lassen. Säule 3: Embedded Application and Storage Services Mit BRDC wird es möglich, wichtige Anwendungs- und Storage- Services, die bisher auf dedizierten Servern oder Speichersystemen implementiert wurden, direkt in der Netzwerkinfrastruktur ablaufen zu lassen. Hierzu zählen die Datenreplikation und -Verteilung sowie die Virtualisierung von Speicherressourcen. Sie sind in speziellen Service-Modulen integriert und verbessern die Skalierbarkeit, Verfügbarkeit, Sicherheit und Verwaltbarkeit von Datenreplikation, Backup und Business-Continuance-Lösungen. Da die Replikation auch zwischen heterogenen Speicherumgebungen sowie per Snapshot- Technologie möglich ist, können Rechenzentren ihre Kosten reduzieren. Die Virtualisierung von Speicherressourcen erlaubt ein einfaches Provisioning des Plattenplatzes in heterogenen Umgebungen und reduziert die Kosten durch eine deutlich bessere Auslastung der vorhandenen Speicherkapazitäten. Virtualisierung ist auch eine wichtige Voraussetzung, um ein On Demand Utility Computing zu ermöglichen, das die benötigten Ressourcen je nach Bedarf automatisch bereit stellt. Für die Zukunft plant Cisco weitere Intelligent Application Services, um die Seite 8 von 9
Leistungsfähigkeit der mit BRDC implementierten IP- und Storage- Infrastruktur weiter zu erhöhen. Fazit Mit dem Business Ready Data Center von Cisco können Unternehmen ihre IT-Infrastruktur konsolidieren und ihre IP- und Storage- Netzwerke unter einem einheitlichen Dach kostengünstig implementieren und verwalten. Die in BRDC integrierten Interconnect-Plattformen sorgen für die erforderliche Business Continuance und erlauben es zudem, ganze Rechenzentren zu konsolidieren. Die Integration von FC- und IP-Storage, die Virtualisierung von Speicherressourcen und die neuen Virtual SANs können ebenfalls zu nennenswerten Kosteneinsparungen beitragen. Auch aufgrund der hohen Ausfallsicherheit, der guten Performance, der hohen Sicherheit und der in beide Richtungen vorhandenen Skalierbarkeit lohnt sich eine Investition in die moderne Rechenzentrumsarchitektur BRDC. 15.900 Zeichen (inklusive Leerzeichen) Kontakt: Reiner Dresbach, Business Development Manager BRDC, Cisco Systems GmbH Januar 2005 Seite 9 von 9