سوییچ نکسوس N5K-C5548UP-FA سیسکو

بررسی اجمالی محصول سوئیچ‌های سری Cisco Nexus 5000

دیتاسنترهای امروزی به‌طور فزاینده‌ای با سرورهای رک‌مونت (Rack-mount) و تیغه‌ای (Blade) متراکم پر شده‌اند که میزبان پردازنده‌های چند هسته‌ای قدرتمند هستند. افزایش سریع تراکم محاسباتی در رک و استفاده روزافزون از نرم‌افزارهای مجازی‌سازی (Virtualization)، تقاضا برای 10 Gigabit Ethernet و ورودی/خروجی یکپارچه (Consolidated I/O) را تسریع کرده است؛ کاربردهایی که سوئیچ‌های Cisco Nexus 5000 Series گزینه‌ای عالی برای آن‌ها محسوب می‌شوند.سوئیچ‌های Cisco Nexus 5000 Series با تأخیر (Latency) پایین، امکان انتخاب سیستم خنک‌کننده از جلو به عقب یا برعکس، پورت‌های دسترسی مسی یا فیبر نوری و پورت‌های داده رو به پشت، برای طیف گسترده‌ای از محیط‌های فیزیکی، مجازی، دسترسی به فضای ذخیره‌سازی (Storage Access) و محاسبات با کارایی بالا (High-performance Computing) طراحی شده‌اند. این ویژگی‌ها به مشتریان انعطاف‌پذیری لازم را می‌دهد تا نیازهای دیتاسنتر خود را به تدریج و با سرعتی متناسب با اهداف تجاری‌شان برآورده کرده و توسعه دهند.

این سری از سوئیچ‌ها با بهره‌گیری از معماری کات-ترو (Cut-through)، از اترنت 10 گیگابیت (10 Gigabit Ethernet) با نرخ خط (Line-rate) در تمامی پورت‌ها پشتیبانی کرده و در عین حال، تأخیر (Latency) پایین و پایداری را فارغ از اندازه بسته (Packet size) و سرویس‌های فعال حفظ می‌کنند. این سوئیچ‌ها از مجموعه‌ای از فناوری‌های شبکه تحت عنوان Data Center Bridging (DCB) پشتیبانی می‌کنند که قابلیت اطمینان (Reliability)، کارایی (Efficiency) و مقیاس‌پذیری (Scalability) شبکه‌های اترنت را افزایش می‌دهد. این ویژگی‌ها به سوئیچ‌ها اجازه می‌دهد تا از کلاس‌های ترافیکی متعدد بر روی یک زیرساخت اترنت بدون اتلاف (Lossless Ethernet fabric) پشتیبانی کنند و بدین ترتیب، یکپارچه‌سازی محیط‌های LAN، SAN و کلاستر را امکان‌پذیر سازند. قابلیت اتصال Fibre Channel over Ethernet (FCoE) به Fibre Channel بومی، ضمن محافظت از سرمایه‌گذاری‌های فعلی در سیستم‌های ذخیره‌سازی، کابل‌کشی درون رک (In-rack cabling) را به شکل چشمگیری ساده‌سازی می‌کند.

علاوه بر پشتیبانی از کارت‌های رابط شبکه (NICs) استاندارد 10 گیگابیت اترنت روی سرورها، سری Cisco Nexus 5000 با آداپتورهای چندمنظوره‌ای به نام آداپتورهای شبکه همگرا (CNAs) یکپارچه می‌شود که عملکردهای کارت‌های شبکه اترنت و آداپتورهای گذرگاه میزبان (HBAs) فیبر نوری را ترکیب می‌کنند؛ این امر گذار به یک ساختار شبکه واحد و یکپارچه (Unified Network Fabric) را شفاف کرده و با رویه‌ها، نرم‌افزارهای مدیریتی و درایورهای سیستم‌عامل موجود سازگار می‌سازد. این سری از سوئیچ‌ها با فرستنده-گیرنده‌های (Transceivers) یکپارچه و راهکارهای کابل‌کشی Twinax سازگار است که اتصال مقرون‌به‌صرفه 10 گیگابیت اترنت را برای سرورها در سطح رک فراهم کرده و نیاز به فرستنده-گیرنده‌های نوری گران‌قیمت را از بین می‌برد. سبد محصولات Cisco Nexus 5000 همچنین انعطاف‌پذیری لازم برای اتصال مستقیم به سرورها با استفاده از اتصالات 10GBASE-T یا فیبر نوری با فرستنده-گیرنده‌های Enhanced Small Form-Factor Pluggable (SFP+) را فراهم می‌کند.

سری Cisco Nexus 5000 برای محیط‌های مرکز داده (Data Center) با فناوری cut-through طراحی شده است که راهکارهای اترنت با تأخیر (Latency) پایین و پایدار را فراهم می‌کند. این سوئیچ‌ها با سیستم خنک‌کننده از جلو به عقب یا عقب به جلو و پورت‌های داده در قسمت پشت دستگاه، سوئیچینگ را به سرورها نزدیک کرده و مسیر کابل‌کشی را کوتاه و ساده می‌سازند.این سری از سوئیچ‌ها با داشتن منابع تغذیه و ماژول‌های فن ماژولار و قابل تعویض در حین کار (Hot-pluggable)، قابلیت سرویس‌دهی بالایی دارند و از نرم‌افزار Cisco NX-OS در سطح مرکز داده برای اطمینان بالا و مدیریت آسان استفاده می‌کنند.

بررسی اجمالی پلتفرم Cisco Nexus 5500

در یک محیط کسب‌وکار که دائماً در حال تغییر است، شرکت‌ها از بخش‌های فناوری اطلاعات (IT) خود می‌خواهند تا به آن‌ها در کاهش هزینه‌ها، بهبود بهره‌وری (Productivity) و معرفی روش‌های نوین برای تعامل با پایگاه مشتریان خود کمک کنند.

پلتفرم Cisco Nexus 5500 تطبیق‌پذیری پیشرو در صنعت سوئیچ‌های دیتاسنتر 10 Gigabit Ethernet سری Cisco Nexus 5000 را گسترش داده و پیشرفت‌های نوآورانه‌ای را در جهت تراکم بالاتر، تأخیر (Latency) کمتر و سرویس‌های چندلایه ارائه می‌دهد. پلتفرم Cisco Nexus 5500 برای پیاده‌سازی‌های لایه دسترسی سرور (Access-layer) در دیتاسنترهای سازمانی و در طیف متنوعی از محیط‌های دیتاسنتر فیزیکی، مجازی، دسترسی به فضای ذخیره‌سازی (Storage-access) و محاسبات با کارایی بالا (HPC) بسیار مناسب است.

سوئیچ Cisco Nexus 5548P

سوئیچ Cisco Nexus 5548P (شکل 1) اولین مدل از سوئیچ‌های پلتفرم Cisco Nexus 5500 است. این دستگاه یک سوئیچ 10 گیگابیت اترنت و FCoE با ارتفاع یک یونیت (1RU) است که تا 960 گیگابیت بر ثانیه پهنای باند (Throughput) و تا 48 پورت را ارائه می‌دهد. این سوئیچ دارای 32 پورت ثابت 1/10 گیگابیت اترنت و FCoE از نوع SFP+ و یک اسلات توسعه (Expansion Slot) است.

سوئیچ Cisco Nexus 5548UP

سوئیچ Cisco Nexus 5548UP (شکل 2) یک سوئیچ 1RU با قابلیت پشتیبانی از 10 Gigabit Ethernet، Fibre Channel و FCoE است که تا 960 گیگابیت بر ثانیه پهنای باند (Throughput) و تا 48 پورت را ارائه می‌دهد. این سوئیچ دارای 32 پورت یکپارچه (Unified Ports) و یک اسلات توسعه (Expansion Slot) است.

سوئیچ Cisco Nexus 5596UP

سوئیچ Cisco Nexus 5596UP (شکل 3) یک سوئیچ 2RU با قابلیت پشتیبانی از 10 گیگابیت اترنت (10 Gigabit Ethernet)، فیبر نوری (Fibre Channel) و FCoE است که تا 1920 گیگابیت بر ثانیه پهنای باند (Throughput) و تا 96 پورت را ارائه می‌دهد. این سوئیچ دارای 48 پورت یکپارچه (Unified Ports) و سه اسلات توسعه (Expansion Slots) است.

سوئیچ Cisco Nexus 5596T

سوئیچ Cisco Nexus 5596T (شکل 4) دارای فرم فاکتور 2RU است که شامل 32 پورت ثابت 10G BASE-T و 16 پورت ثابت SFP+ می‌باشد. این سوئیچ همچنین از حداکثر سه اسلات توسعه (Expansion Slots) پشتیبانی می‌کند. این سوئیچ از اترنت 10 گیگابیت (فیبر و مسی)، Fibre Channel و FCoE پشتیبانی کرده و تا 1920 گیگابیت بر ثانیه پهنای باند (Throughput) و تا 96 پورت را ارائه می‌دهد. این سوئیچ از پورت‌های یکپارچه (Unified Ports) در تمامی پورت‌های SFP+ پشتیبانی می‌کند. پورت‌های 10G BASE-T از FCoE تا فاصله 30 متری با کابل‌های Category 6a و Category 7 پشتیبانی می‌کنند.

گزینه‌های ماژول توسعه (Expansion Module) برای سوئیچ‌های Cisco Nexus 5548P، 5548UP، 5596UP و 5596T

پلتفرم Cisco Nexus 5500 به ماژول‌های توسعه (Expansion Modules) مجهز شده است که می‌توان از آن‌ها برای افزایش تعداد پورت‌های 10 گیگابیت اترنت، 40 گیگابیت اترنت و FCoE، یا برای اتصال به شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN) مبتنی بر Fibre Channel با استفاده از پورت‌های سوئیچ 8/4/2/1-Gbps Fibre Channel، و یا هر دو مورد استفاده کرد.

سوئیچ‌های Cisco Nexus 5548P و 5548UP از دو ماژول توسعه (Expansion Module) پشتیبانی می‌کنند و Cisco Nexus 5596UP و 5596T از چهار ماژول توسعه از میان گزینه‌های زیر پشتیبانی می‌نمایند (شکل 5):

●   ماژول اترنت که شانزده پورت 1/10 گیگابیت اترنت و FCoE را با استفاده از رابط SFP+ ارائه می‌دهد.

●   ماژول Fibre Channel به همراه اترنت که هشت پورت 1/10 گیگابیت اترنت و FCoE را با استفاده از رابط SFP+ و هشت پورت اتصال Fibre Channel بومی (Native) با سرعت 8/4/2/1 گیگابیت بر ثانیه را با استفاده از رابط SFP+/SFP ارائه می‌دهد.

●   ماژول پورت یکپارچه (Unified port) که تا شانزده پورت 1/10 گیگابیت اترنت و FCoE را با استفاده از رابط SFP+ یا تا شانزده پورت اتصال نیتیو Fibre Channel با سرعت 8/4/2/1 گیگابیت بر ثانیه را با استفاده از رابط‌های SFP+ و SFP فراهم می‌کند؛ استفاده از 1/10 گیگابیت اترنت یا 8/4/2/1 گیگابیت بر ثانیه Fibre Channel بر روی یک پورت به صورت متقابل انحصاری (mutually exclusive) است، اما می‌توان آن را برای هر یک از 16 پورت فیزیکی در هر ماژول انتخاب کرد.

●   ماژول اترنت چهار پورت QSFP که 4 پورت 40 گیگابیت اترنت را با استفاده از رابط QSFP فراهم می‌کند. هر پورت 40GE QSFP تنها در حالت 4x10G کار می‌کند و از DCB و FCoE پشتیبانی می‌نماید.

سوئیچ Cisco Nexus 5596T همچنین از یک ماژول توسعه (Expansion Module) دیگر پشتیبانی می‌کند:

●   ماژول اترنت (شکل 6) که دوازده پورت 10G BASE-T را فراهم می‌کند؛ پورت‌های 10G BASE-T از قابلیت FCoE تا فاصله 30 متری با کابل‌های Category 6a و Category 7 پشتیبانی می‌کنند.

گزینه‌های کارت دختر (Daughter Card) لایه 3 و ماژول توسعه برای سوئیچ‌های Cisco Nexus 5548P، 5548UP، 5596UP و 5596T

●   علاوه بر این ماژول‌های توسعه، سوئیچ‌های Cisco Nexus 5548P و 5548UP از یک کارت دختر (Daughter Card) لایه 3 پشتیبانی می‌کنند که می‌تواند همراه با سیستم یا به صورت قطعه یدکی (قابل ارتقا در محل) سفارش داده شود. این کارت دختر تا 160 گیگابیت بر ثانیه ظرفیت مسیریابی لایه 3 (240 میلیون بسته در ثانیه [mpps]) را فراهم می‌کند که می‌تواند بین تمام 48 پورت موجود در شاسی به اشتراک گذاشته شود. همان‌طور که در شکل 7 نشان داده شده است، کارت دختر لایه 3 یکی از اسلات‌های توسعه در پشت شاسی را اشغال نمی‌کند، بلکه با جایگزینی ماژول ورودی/خروجی لایه 2 (N55‑DL2) که در جلوی شاسی قرار دارد، نصب می‌شود.

●   علاوه بر این ماژول‌های توسعه، سوئیچ‌های Cisco Nexus 5596UP و 5596T از یک ماژول لایه 3 (Layer 3) پشتیبانی می‌کنند که تا 160 گیگابیت بر ثانیه (Gbps) قابلیت انتقال لایه 3 (240 میلیون بسته در ثانیه یا mpps) را فراهم می‌کند که می‌تواند بین تمامی پورت‌های ورودی/خروجی (I/O) در شاسی به اشتراک گذاشته شود (شکل 8).

●   نسخه 2 کارت‌های دختر (Daughter Cards) لایه 3 و ماژول‌های توسعه، دارای قابلیت‌های بهبودیافته‌ای هستند که ظرفیت جدول میزبان (Host Table) را از 8000 به 16000 ورودی، یا مسیرهای چندپخشی (Multicast Routes) را از 4000 به 8000 افزایش می‌دهند؛ این قابلیت از نسخه نرم‌افزاری Cisco NX-OS Software Release 5.2(1)N1(1b) و نسخه‌های پس از آن در دسترس است.

●   نیاز به نصب رایگان مجوز پایه LAN (N55-BAS1k9=) دارد. این مجوز در خرید سخت‌افزار گنجانده شده است؛ با این حال، مجوز باید به صورت دستی نصب شود.

توسعه‌دهنده‌های فابریک (Fabric Extenders) سری Cisco Nexus 2000

توسعه‌دهنده‌های فابریک (Fabric Extenders) سری Cisco Nexus 2000 دسته‌ای از محصولات مرکز داده (Data Center) هستند که یک پلتفرم دسترسی به سرور (Server-access platform) جامع را فراهم می‌کنند؛ این پلتفرم در محیط‌های متنوعی از جمله 1 گیگابیت اترنت، 10 گیگابیت اترنت، فابریک یکپارچه (Unified fabric)، رک (Rack) و سرورهای تیغه‌ای (Blade server) مقیاس‌پذیر است. توسعه‌دهنده‌های فابریک سری Cisco Nexus 2000 با هدف ساده‌سازی معماری و عملیات مرکز داده (Data Center) و پاسخگویی به نیازهای تجاری و کاربردی آن طراحی شده‌اند.

Cisco Nexus 2000 Series Fabric Extenders با همکاری سوئیچ‌های Cisco Nexus، راهکاری مقرون‌به‌صرفه و کارآمد برای پشتیبانی از محیط‌های امروزی Gigabit Ethernet ارائه می‌دهند و در عین حال، امکان مهاجرت آسان به فناوری‌های Cisco unified fabric با قابلیت شناسایی ماشین مجازی (Virtual machine-aware) و 10 Gigabit Ethernet را فراهم می‌کنند.

طراحی سری Cisco Nexus 2000 با طراحی سرورها هم‌راستا است. این سری قابلیت خنک‌کنندگی از جلو به عقب یا عقب به جلو، سازگاری با طراحی‌های راهروی گرم (hot-aisle) و راهروی سرد (cold-aisle) در دیتاسنتر، قرارگیری تمامی پورت‌های سوئیچ (Switch) در قسمت پشت دستگاه در مجاورت پورت‌های سرور، و دسترسی به تمامی قطعات قابل سرویس توسط کاربر از پنل جلویی را ارائه می‌دهد. سری Cisco Nexus 2000 برای عملکرد بدون وقفه (nonstop operation) ساخته شده است و دارای منابع تغذیه (Power Supply) ماژولار با قابلیت تعویض در حین کار (hot-swappable) و سینی فن با قابلیت تعویض در حین کار به همراه فن‌های افزونه (redundant) می‌باشد. فرم فاکتور 1RU فشرده آن فضای کمی اشغال می‌کند که ادغام آن را در طراحی‌های رک (Rack) آسان می‌سازد (شکل 9).

سری Cisco Nexus 2000 دو نوع پورت ارائه می‌دهد: پورت‌هایی برای اتصال میزبان‌های نهایی (رابط‌های میزبان یا Host Interfaces) و پورت‌های آپلینک (رابط‌های فابریک یا Fabric Interfaces). رابط‌های فابریک (Fabric Interfaces) برای اتصال به سوئیچ والد بالادستی Cisco Nexus با رنگ زرد متمایز شده‌اند.

جدول 1، Fabric Extenderهای سری Cisco Nexus 2000 را فهرست می‌کند. Fabric Extenderها می‌توانند با یک سوئیچ والد (Parent Switch) ترکیب و هماهنگ شوند تا گزینه‌های اتصال (Connectivity) را فراهم کنند.

جدول 1.       مشخصات فنی Cisco Nexus 2000 Series

مدل‌های Cisco Nexus 2224TP، 2248TP و 2248TP-E گزینه‌های متنوعی از تراکم پورت (Port Density) را برای اتصال 100-Mbps و Gigabit Ethernet با قابلیت مقیاس‌پذیری (Scalability) بالا فراهم می‌کنند. مدل Cisco Nexus 2232PP امکان مهاجرت آسان از Gigabit Ethernet به 10 Gigabit Ethernet را فراهم کرده و در عین حال از محیط‌های 10 Gigabit با مقیاس‌پذیری بالا پشتیبانی می‌کند.

فابریک اکستندر (Fabric Extender) مدل Cisco Nexus 2248TP-E یک توسعه‌دهنده فابریک 1 گیگابیت اترنت با کاربری عمومی است که با بهبودهایی برای بارهای کاری نظیر پایگاه‌های داده با حجم بالا، ذخیره‌سازی توزیع‌شده و ویرایش ویدیو ارائه شده است. درست مانند Cisco Nexus 2248TP، مدل Cisco Nexus 2248TP-E نیز از 48 پورت 100/1000BASE-T برای اتصال به هاست و چهار رابط فابریک 10 گیگابیت اترنت پشتیبانی می‌کند.

دستگاه Cisco Nexus 2232TM-E Fabric Extender از محیط‌های مقیاس‌پذیر 1/10GBASE-T، سهولت در مهاجرت از 1GBASE-T به 10GBASE-T و استفاده مجدد و مؤثر از کابل‌کشی‌های ساختاریافته موجود پشتیبانی می‌کند. این دستگاه به یک ماژول آپلینک (Uplink) مجهز است که از هشت رابط فابریک 10 گیگابیت اترنت پشتیبانی می‌کند. این محصول نسخه پیشرفته‌تر (Superset) از Cisco Nexus 2232TM با جدیدترین نسل 10GBASE-T PHY است که امکان مصرف توان کمتر و بهبود نرخ خطای بیت (BER) را فراهم می‌آورد. دستگاه Cisco Nexus 2232TM-E از قابلیت‌های DCB و یکپارچه‌سازی LAN و SAN پشتیبانی می‌کند.

دستگاه توسعه‌دهنده فابریک (Fabric Extender) مدل Cisco Nexus 2232PP 1/10GE، پلتفرمی ایده‌آل برای مهاجرت از اترنت گیگابیتی (Gigabit Ethernet) به اترنت 10 گیگابیتی (10 Gigabit Ethernet) و محیط‌های فابریک یکپارچه (Unified Fabric) است. این دستگاه از FCoE و مجموعه‌ای از فناوری‌های شبکه که در مجموع با نام Data Center Bridging (DCB) شناخته می‌شوند پشتیبانی می‌کند که باعث افزایش قابلیت اطمینان (Reliability)، کارایی (Efficiency) و مقیاس‌پذیری (Scalability) شبکه‌های اترنت می‌گردد. این ویژگی‌ها به سوئیچ‌ها اجازه می‌دهند تا از کلاس‌های ترافیکی متعدد بر روی یک فابریک اترنت بدون اتلاف (Lossless) پشتیبانی کنند و بدین ترتیب امکان تجمیع محیط‌های LAN، SAN و کلاستر را فراهم آورند.

دستگاه Cisco Nexus 2248PQ 10 Gigabit Ethernet Fabric Extender جدیدترین عضو خانواده Cisco Nexus Fabric Extender است. این دستگاه از محیط‌های 10 گیگابیت اترنت با تراکم بالا (High-density) پشتیبانی می‌کند و دارای 48 پورت میزبان 1/10 گیگابیت اترنت SFP+ و 4 پورت فابریک QSFP+ (معادل 16 پورت فابریک 10 گیگابیت اترنت) است. اتصال QSFP+ ضمن کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های راهکار، کابل‌کشی را ساده‌تر می‌کند. دستگاه Cisco Nexus 2248PQ 10GE Fabric Extender از FCoE و مجموعه‌ای از فناوری‌های شبکه که در کنار هم با نام Data Center Bridging (DCB) شناخته می‌شوند، پشتیبانی می‌کند که باعث افزایش قابلیت اطمینان (Reliability)، کارایی (Efficiency) و مقیاس‌پذیری (Scalability) شبکه‌های اترنت می‌شود. این ویژگی‌ها امکان پشتیبانی از کلاس‌های ترافیکی متعدد را بر روی یک فابریک اترنت بدون اتلاف (Lossless) فراهم کرده و در نتیجه امکان یکپارچه‌سازی محیط‌های LAN، شبکه ذخیره‌سازی (SAN) و کلاستر را میسر می‌سازد.

Cisco Nexus B22HP Fabric Extender (شکل 10) برای سیستم‌های HP Blade، اولین توسعه‌دهنده فابریک (Fabric Extender) با قابلیت 10 گیگابیت اترنت و FCoE در قالب شاسی‌های تیغه‌ای (Blade Chassis) شرکت‌های ثالث است. این محصول برای مشتریانی طراحی شده است که در حال حاضر از سرورهای تیغه‌ای HP استفاده می‌کنند و ادغام آن‌ها با فابریک مرکز داده (Data Center Fabric) شرکت Cisco Nexus را تسهیل می‌کند.

Cisco Nexus B22F (شکل 10) که یک توسعه‌دهنده فابریک (Fabric Extender) برای Fujitsu BladeSystem است، یک توسعه‌دهنده فابریک 10 گیگابیت اترنت (10 Gigabit Ethernet) و FCoE در قالب شاسی‌های بلید (Blade Chassis) شخص ثالث می‌باشد. این محصول برای مشتریانی طراحی شده است که از قبل سرورهای بلید Fujitsu را در اختیار دارند و ادغام آن‌ها با فابریک دیتاسنتر (Data Center Fabric) شرکت Cisco Nexus را تسهیل می‌کند.

Cisco Nexus B22DELL (شکل 10) Fabric Extender برای سیستم‌های تیغه‌ای (Blade System) دل، یک توسعه‌دهنده فابریک (Fabric Extender) با قابلیت 10 گیگابیت اترنت و FCoE در قالب شاسی‌های تیغه‌ای شخص ثالث است. این محصول برای مشتریانی طراحی شده است که در حال حاضر از سرورهای تیغه‌ای دل استفاده می‌کنند و ادغام آن‌ها با فابریک مرکز داده (Data Center Fabric) سیسکو را تسهیل می‌کند.

توسعه‌دهنده‌های فابریک (Fabric Extenders) سری Cisco Nexus 2000 از طریق لینک‌های فابریک خود و با استفاده از کابل‌های مسی CX1، ماژول‌های نوری با برد کوتاه یا بلند و همچنین Cisco Fabric Extender Transceivers مقرون‌به‌صرفه، به سوئیچ اصلی Cisco Nexus متصل می‌شوند. ماژول‌های Cisco Fabric Extender Transceivers، فرستنده-گیرنده‌های (Transceivers) نوری هستند که راهکاری بسیار اقتصادی برای اتصال توسعه‌دهنده فابریک به سوئیچ اصلی فراهم می‌کنند.

سناریوهای استقرار (Deployment Scenarios) برای Cisco Nexus 2000 Series و Cisco Nexus 5000 Series

توسعه‌دهنده‌های فابریک (Fabric Extenders) می‌توانند در سناریوهای استقرار زیر مورد استفاده قرار گیرند:

●   سرورهای رک‌مونت (Rack servers) با کارت‌های شبکه (NICs) اترنت 100 مگابیت، گیگابیت اترنت یا 10 گیگابیت اترنت؛ فابریک اکستندر (Fabric Extender) می‌تواند به صورت فیزیکی در بالای رک قرار گیرد و سوئیچ Cisco Nexus 5000 Series می‌تواند در وسط یا انتهای ردیف مستقر شود، یا هر دو دستگاه فابریک اکستندر و سوئیچ Cisco Nexus 5000 Series می‌توانند در انتها یا وسط ردیف قرار بگیرند.

●   محیط‌های ترکیبی گیگابیت اترنت (Gigabit Ethernet) و 10 گیگابیت اترنت (10 Gigabit Ethernet) که در آن‌ها سرورهای رک‌مونت (Rack servers) با هر دو سرعت در یک رک یا در رک‌های مجاور در حال فعالیت هستند.

●   پیاده‌سازی‌های 10 Gigabit Ethernet و FCoE با استفاده از سرورهای دارای کارت‌های شبکه همگرا (CNA) برای محیط‌های زیرساخت یکپارچه (Unified Fabric) با Cisco Nexus 2232PP.

●   اتصال سرور 1/10 گیگابیت اترنت BASE-T با قابلیت مهاجرت آسان از 1 به 10GBASE-T و استفاده مجدد و موثر از کابل‌کشی ساختاریافته.

●   رک‌های سرور با مدیریت یکپارچه lights-out (iLO)، همراه با رابط‌های مدیریتی 100 مگابیت اترنت یا گیگابیت اترنت و رابط‌های iLO.

●   سرورهای تیغه‌ای (Blade Servers) گیگابیت اترنت و 10 گیگابیت اترنت با تیغه‌های عبوری (Pass-through blades).

●   محیط‌های پردازشی با تأخیر (Latency) پایین و کارایی بالا.

●   دسترسی مجازی‌سازی شده (Virtualized access).

●   توسعه‌دهنده‌های فابریک (Fabric Extenders) سری Cisco Nexus 2000 می‌توانند به صورت تک یا دوگانه (با استفاده از Enhanced vPC) به دو سوئیچ بالادستی پلتفرم Cisco Nexus 5500 متصل شوند (شکل 11).

●   سرورها یا میزبان‌های نهایی (End host) می‌توانند با استفاده از NIC teaming (شکل 11) به یک یا دو Cisco Nexus 2000 Series Fabric Extenders متصل شوند، مشروط بر اینکه پلتفرم اصلی Cisco Nexus 5500 دارای قابلیت Enhanced vPC فعال باشد.

گزینه‌های کارآمد برای فرستنده-گیرنده (Transceiver) و کابل‌کشی

پلتفرم Cisco Nexus 5500 از طیف گسترده‌ای از گزینه‌های اتصال اترنت 1 و 10 گیگابیت (10 Gigabit Ethernet) با استفاده از ماژول‌های Cisco 10GBASE SFP+ پشتیبانی می‌کند.

علاوه بر این، پلتفرم Cisco Nexus 5500 از گزینه‌های اتصال 1 گیگابیت اترنت (1 Gigabit Ethernet) با استفاده از ماژول‌های 1GBASE SFP پشتیبانی می‌کند و رابط‌های 8/4/2-Gbps Fibre Channel SFP+ و 4/2/1-Gbps Fibre Channel SFP نیز با استفاده از گزینه‌های ماژول توسعه (Expansion Module) پشتیبانی می‌شوند.

جدول 2 گزینه‌های فرستنده-گیرنده (Transceiver) پشتیبانی‌شده را فهرست می‌کند.

جدول 2.       ماتریس پشتیبانی از فرستنده-گیرنده (Transceiver) در پلتفرم Cisco Nexus 5500

پهنای باند (Bandwidth) بالای 10 گیگابیت اترنت، چالش‌هایی را برای انتقال داده ایجاد می‌کند که توسط گزینه‌های فرستنده-گیرنده (Transceiver) و کابل‌کشی پشتیبانی‌شده در پلتفرم Cisco Nexus 5500 برطرف می‌شوند.

این پلتفرم از یک راهکار نوآورانه کابل‌کشی مسی Twinax پشتیبانی می‌کند که برای استفاده درون رک (In-rack) به کانکتورهای استاندارد SFP+ متصل می‌شود و همچنین از کابل‌کشی نوری برای فواصل طولانی‌تر بهره می‌برد (جدول 3).

●   برای کابل‌کشی درون رک (In-rack) یا رک‌های مجاور، پلتفرم Cisco Nexus 5500 از کابل‌های مسی 10 Gigabit Ethernet با اتصال مستقیم SFP+ پشتیبانی می‌کند؛ راهکاری نوآورانه که فرستنده-گیرنده‌ها (Transceivers) را با کابل‌های Twinax در یک راهکار کم‌مصرف، مقرون‌به‌صرفه و با تأخیر (Latency) پایین ادغام می‌کند.

●   برای کابل‌کشی‌های طولانی‌تر، پلتفرم Cisco Nexus 5500 از فرستنده-گیرنده‌های (Transceiver) نوری SFP+ چندحالته (Multimode) با برد کوتاه پشتیبانی می‌کند.

جدول 3.       پلتفرم Cisco Nexus 5500 از کابل‌های مسی مستقیم (Direct-Attach) 10 گیگابیت اترنت SFP+ برای کابل‌کشی درون رک و راهکارهای نوری برای اتصالات طولانی‌تر (فقط اترنت) پشتیبانی می‌کند.

ویژگی‌ها و مزایا

مجموعه ویژگی‌های جامع پلتفرم Cisco Nexus 5500، آن را برای کاربردهای لایه دسترسی (Access-layer) در دیتاسنترها به صورت Top-of-Rack، Middle-of-Row یا End-of-Row بسیار مناسب می‌سازد. سوئیچ‌های این پلتفرم با بهره‌گیری از ویژگی‌های استاندارد 10 Gigabit Ethernet و FCoE، و همچنین قابلیت‌های آگاهی از ماشین مجازی (Virtual machine awareness)، از سرمایه‌گذاری‌های انجام‌شده در رک‌های دیتاسنتر محافظت می‌کنند و به بخش‌های فناوری اطلاعات اجازه می‌دهند تا شبکه‌ها را بر اساس نیازها و زمان‌بندی‌های اختصاصی خود یکپارچه‌سازی کنند. ترکیب تراکم پورت بالاتر، اترنت بدون اتلاف (Lossless Ethernet)، عملکرد با سرعت سیم (Wire-speed performance) و تأخیر (Latency) بسیار پایین، این پلتفرم سوئیچ را برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد برای 10 Gigabit Ethernet که می‌تواند از یک فابریک مبتنی بر اترنت مشترک در دیتاسنترهای سازمانی و ارائه‌دهندگان خدمات پشتیبانی کند، ایده‌آل ساخته و از سرمایه‌گذاری‌های سازمان‌ها محافظت می‌نماید. این پلتفرم سوئیچ، تراکم پورت کافی برای پشتیبانی کامل از رک‌های تکی و چندگانه مجهز به سرورهای تیغه‌ای (Blade) و رک‌مونت (Rack-mount) را فراهم می‌کند.

●   این سوئیچ‌ها که برای دیتاسنترهای امروزی ساخته شده‌اند، دقیقاً مشابه سرورهایی که پشتیبانی می‌کنند طراحی شده‌اند. پورت‌ها و اتصالات برق در قسمت عقب و نزدیک به پورت‌های سرور قرار دارند که به کوتاه و کارآمد نگه داشتن طول کابل‌ها کمک کرده و مزایایی را که به‌طور سنتی در سرورهای تیغه‌ای (Blade Servers) ارائه می‌شد، برای سرورهای رک (Rack Servers) نیز فراهم می‌کنند. ماژول‌های برق و فن با قابلیت تعویض در حین کار (Hot-swappable) از طریق پنل جلویی قابل دسترسی هستند، جایی که چراغ‌های وضعیت، نمایی کلی از عملکرد سوئیچ را در یک نگاه ارائه می‌دهند. سیستم خنک‌کننده از جلو به عقب یا عقب به جلو با طراحی سرورها سازگار است و از طراحی‌های کارآمد راهروهای سرد و گرم در دیتاسنتر پشتیبانی می‌کند. قابلیت سرویس‌دهی با دسترسی به تمامی واحدهای قابل تعویض توسط مشتری از طریق پنل جلویی بهبود یافته است. استفاده از پورت‌های SFP+ انعطاف‌پذیری بیشتری را فراهم کرده و امکان استفاده از طیف وسیعی از راهکارهای اتصال، از جمله کابل‌های مسی Twinax برای فواصل کوتاه و فیبر نوری برای فواصل طولانی را ممکن می‌سازد.

●   قابلیت DCB به زیرساخت‌های اترنت (Ethernet fabrics) امکان می‌دهد تا از انتقال بدون اتلاف (Lossless transmission) پشتیبانی کنند که این امر موجب افزایش مقیاس‌پذیری (Scalability) شبکه، پشتیبانی از یکپارچه‌سازی ورودی/خروجی (I/O consolidation)، تسهیل مدیریت جریان‌های ترافیکی متعدد و بهینه‌سازی عملکرد می‌شود. اگرچه یکپارچه‌سازی SAN تنها به زیرساخت بدون اتلاف فراهم‌شده توسط مکانیزم Ethernet Pause نیاز دارد، پلتفرم Cisco Nexus 5500 ویژگی‌های بیشتری را ارائه می‌دهد که ایجاد یک زیرساخت شبکه یکپارچه (Unified network fabric) با کارایی بالا و مدیریت آسان‌تر را ممکن می‌سازد. ویژگی‌های DCB در جدول 4 خلاصه شده و توسط پلتفرم Cisco Nexus 5500 پشتیبانی می‌شوند.

جدول 4.       ویژگی‌ها و مزایای DCB

●   پروتکل FCoE یک پروتکل لایه بالایی مبتنی بر استاندارد است که پروتکل Fibre Channel (FCP) و سرویس‌های آن را بر روی لایه 2 اترنت (Ethernet) نگاشت می‌کند. این پروتکل در واقع کپسوله‌سازی (Encapsulation) ساده‌ای از Fibre Channel در بستر اترنت است که مدل‌ها و ابزارهای مدیریت شبکه موجود در Fibre Channel را حفظ کرده و به محافظت از سرمایه‌گذاری‌های انجام شده در بخش نرم‌افزار و آموزش کارکنان کمک می‌کند.

●   فناوری Cisco unified fabric تمامی ورودی/خروجی‌های (I/O) مرکز داده را بر روی لایه 2 اترنت (Layer 2 Ethernet) یکپارچه می‌کند.

●   پورت‌های یکپارچه (Unified ports) به هر پورت توانمند اجازه می‌دهند تا نقش اترنت 1 و 10 گیگابیت، SAN و LAN اشتراکی روی اترنت 10 گیگابیت، یا Fibre Channel با سرعت 8/4/2/1 گیگابیت بر ثانیه را ایفا کند. پورت‌های یکپارچه به کاربر انعطاف‌پذیری لازم برای انتخاب گزینه‌های پورت SAN و LAN متناسب با دیتاسنترهای مجازی‌سازی شده را می‌دهند و برای کاربرانی که هنوز آماده مهاجرت از Fibre Channel بومی نیستند، مسیر مهاجرت به FCoE را فراهم می‌کنند.

●   بهره‌وری انرژی (Energy efficiency) حاصل از به‌کارگیری پلتفرم Cisco Nexus 5500 به مراکز داده کمک می‌کند تا ضمن کاهش ردپای کربنی، در محدوده فضای فیزیکی، توان مصرفی و ظرفیت سرمایشی خود فعالیت کنند. هر لینک شبکه در سطح رک نیازمند آداپتورها، سوئیچ‌ها و فرستنده-گیرنده‌ها (Transceivers) است که همگی مصرف انرژی دارند. یکپارچه‌سازی ورودی/خروجی (I/O consolidation) با حذف نیاز به آداپتورها، کابل‌ها و سوئیچ‌های مجزای Fibre Channel، مصرف انرژی را کاهش می‌دهد.

در بسیاری از موارد، شبکه‌های کلاستر سرور (Server Cluster) نیز می‌توانند بر روی شبکه‌های 10 Gigabit Ethernet تجمیع شوند، به‌ویژه با توجه به تأخیر (Latency) پایین پلتفرم Cisco Nexus 5500. سخت‌افزار این سوئیچ (Switch) همچنین برای بهره‌وری انرژی طراحی شده است. فن‌های با سرعت متغیر (Variable-speed fans) تنها به میزان توان مورد نیاز برای خنک‌سازی شاسی (Chassis) در آن لحظه خاص، انرژی مصرف می‌کنند. منابع تغذیه (Power supplies) سوئیچ برای پشتیبانی از بدترین سناریوها طراحی شده‌اند، که در آن‌ها فرستنده-گیرنده‌های (Transceivers) ناکارآمد SFP+ باعث افزایش مصرف برق می‌شوند؛ با این حال، هنگامی که راهکارهای کابل‌کشی کم‌مصرف (Low-power cabling) به کار گرفته می‌شوند، منابع تغذیه این پلتفرم سوئیچ، بازدهی 90 درصدی را تنها با 25 درصد بهره‌وری حفظ می‌کنند که منجر به استفاده بهینه از انرژی در بهترین سناریوها می‌شود.

●   مدیریت یکپارچه برای محصولات Cisco از طریق ثبات در مدل‌ها و ابزارهای مدیریتی نرم‌افزار Cisco NX-OS و نرم‌افزار Cisco MDS 9000 فراهم می‌شود.

علاوه بر این، پروتکل مدیریت شبکه ساده (SNMP) MIBها، XML و Cisco CLI برای مدیریت سوئیچ توسط مشتریان از طریق ابزارهای شخص ثالث و ابزارهای توسعه‌یافته سفارشی در دسترس قرار گرفته‌اند. پلتفرم سوئیچ از Cisco NX-OS برای بهره‌وری عملیاتی برتر، امنیت فراگیر (Pervasive Security) و عملکرد مداوم حتی در حین ارتقای نرم‌افزار استفاده می‌کند.

●   ویژگی‌های مدیریت‌پذیری (Manageability) و قابلیت سرویس‌دهی (Serviceability) نرم‌افزار شامل Smart Call Home و تبادل خودکار پارامترها (از طریق DCBX) است. امنیت از طریق کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC)؛ پشتیبانی از احراز هویت، مجوزدهی و حسابرسی (AAA)، سرورهای راه دور TACACS+ و RADIUS؛ و دسترسی از طریق Secure Shell (SSH) ارتقا یافته است.

کاربردها

پلتفرم Cisco Nexus 5500 از سناریوهای کاربردی متعددی پشتیبانی می‌کند که این سوئیچ‌ها را به گزینه‌ای منعطف برای دیتاسنتر (Data Center) تبدیل کرده است:

●   به عنوان سوئیچ‌های لایه دسترسی (Access-layer)، این دستگاه‌ها می‌توانند صرفاً به عنوان سوئیچ‌های 1 و 10 گیگابیت اترنت مورد استفاده قرار گیرند و اتصالات 10 گیگابیت اترنت را در تعداد کمتری از اتصالات سرور که به لایه تجمیع (Aggregation layer) ترانک (Trunked) شده‌اند، ادغام کنند.

●   پلتفرم Cisco Nexus 5500 در ترکیب با توسعه‌دهنده فابریک (Fabric Extender) اترنت Cisco Nexus 2248TP GE، می‌تواند به عنوان یک سیستم سوئیچینگ 1 گیگابیت اترنت با تراکم بالا مورد استفاده قرار گیرد و بیش از 900 اتصال 1 گیگابیت اترنت را در یک صفحه مدیریتی واحد تجمیع کند.

●   پلتفرم Cisco Nexus 5500 در ترکیب با توسعه‌دهنده فابریک (Fabric Extender) مدل Cisco Nexus 2232PP 10GE، می‌تواند به عنوان یک سیستم سوئیچینگ 10 گیگابیت اترنت با تراکم بالا مورد استفاده قرار گیرد که بیش از 600 اتصال 10 گیگابیت اترنت را در یک صفحه مدیریتی واحد تجمیع می‌کند.

●   به عنوان یک پلتفرم تجمیع ورودی/خروجی (I/O) در سطح رک، این سوئیچ‌ها ترافیک اترنت (Ethernet) را از سرورها به لایه تجمیع (Aggregation Layer) منتقل کرده و ترافیک فایبر چنل (Fibre Channel) را به شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN) مبتنی بر فایبر چنل موجود هدایت می‌کنند.

●   به عنوان یک عنصر حیاتی در یکپارچه‌سازی ورودی/خروجی (I/O) مرکز داده، این سوئیچ‌ها امکان یکپارچه‌سازی I/O در لایه دسترسی (Access Layer) را فراهم کرده و قابلیت همکاری (Interoperability) بین پلتفرم Cisco Nexus 5500 و سایر محصولات مبتنی بر استاندارد را ارائه می‌دهند.

قابلیت پلتفرم Cisco Nexus 5500 برای عملکرد در تمامی این ظرفیت‌ها، به حفظ سرمایه‌گذاری در مرکز داده (Data Center) با استفاده از یک مدل استقرار کمک می‌کند که در آن می‌توان ویژگی‌های اضافی را در صورت نیاز فعال کرد.

سوئیچ لایه دسترسی (Access-Layer) با پورت‌های گیگابیت اترنت (Gigabit Ethernet) و 10 گیگابیت اترنت (10 Gigabit Ethernet)

پلتفرم Cisco Nexus 5500 با بهره‌گیری از تراکم بالا، عملکرد (Performance) عالی، سیستم خنک‌کننده از جلو به عقب یا عقب به جلو و پیکربندی پورت‌های داده در پنل پشتی طراحی شده است که آن را برای تجمیع تعداد زیادی از لینک‌های 10 گیگابیت اترنت از سمت سرورها یا سایر سوئیچ‌های لایه دسترسی (Access-layer) بسیار مناسب می‌سازد. تراکم پورت‌های این سوئیچ به هر دستگاه اجازه می‌دهد تا با استفاده از گزینه کابل‌کشی مسی 10 گیگابیت SFP+ با اتصال مستقیم (Direct-attach)، از یک رک یا رک‌های مجاور پشتیبانی کند. پلتفرم Cisco Nexus 5500 همچنین می‌تواند تنها با قابلیت‌های اترنت فعال خریداری شود که به دپارتمان‌های فناوری اطلاعات (IT) اجازه می‌دهد تا آن‌ها را به صورت موازی با شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN) مبتنی بر Fibre Channel موجود مستقر کنند.

شکل 12 یک جفت سوئیچ Cisco Nexus 5500 پلتفرم (Platform) را به صورت فعال-فعال (Active-Active) نشان می‌دهد که به کارت‌های شبکه (NIC) اترنت افزونه (Redundant) در سرورها متصل شده‌اند. به جای استفاده از چندین اتصال 1 گیگابیت اترنت برای شبکه محلی (LAN)، برنامه‌های کاربردی جابه‌جایی ماشین مجازی (Virtual Machine Mobility) و پشتیبانی از شبکه ذخیره‌سازی (SAN) مبتنی بر پروتکل iSCSI، مشتریان می‌توانند ترافیک خود را بر روی یک زیرساخت (Fabric) یکپارچه، بدون اتلاف (Lossless) و با تأخیر (Latency) پایین 10 گیگابیت اترنت تجمیع کنند.

پلتفرم Cisco Nexus 5500 می‌تواند به عنوان یک سوئیچ (Switch) لایه دسترسی (Access-layer) در بالای رک (Top-of-rack) و به صورت موازی با شبکه‌های ذخیره‌سازی (SAN) مبتنی بر Fibre Channel موجود، مستقر شود.

معماری دسترسی یکپارچه (Unified Access Architecture)

یکی از سناریوهای پیاده‌سازی شامل تجهیز هر رک (Rack) مرکز داده با دو دستگاه Cisco Nexus 2248 GE Fabric Extender یا دو دستگاه Cisco Nexus 2232 10GE Fabric Extender است که به دو سوئیچ بالادستی (Upstream) از پلتفرم Cisco Nexus 5500 متصل می‌شوند (شکل 13). تا 48 سرور می‌توانند به هر Fabric Extender با پورت 1 گیگابیت اترنت (1 Gigabit Ethernet) و تا 32 سرور می‌توانند به هر Fabric Extender با پورت 10 گیگابیت اترنت (10 Gigabit Ethernet) متصل شوند. با فرض اینکه این سرورها دارای اتصال دوگانه (Dual-homed) باشند، یک جفت سوئیچ از پلتفرم Cisco Nexus 5500 می‌تواند تا 1152 سرور 1 گیگابیت اترنت (24 دستگاه Cisco Nexus 2248 Fabric Extender) یا تا 768 سرور 10 گیگابیت اترنت (24 دستگاه Cisco Nexus 2232 Fabric Extender) را پشتیبانی و متصل کند.

فابریک یکپارچه (Unified Fabric) با قابلیت FCoE: تجمیع ورودی/خروجی (I/O Consolidation)

پلتفرم Cisco Nexus 5500 چندین شبکه شامل LAN، SAN و کلاستر سرور را در یک فابریک یکپارچه (Unified Fabric) ادغام می‌کند که باعث صرفه‌جویی در هزینه‌های سرمایه‌ای و عملیاتی مرتبط با استقرار شبکه‌های موازی متعدد، زیرساخت سوئیچینگ و کابل‌کشی می‌شود. پلتفرم Cisco Nexus 5500 با کارت‌های شبکه همگرا (CNA) شخص ثالث که کارت‌های شبکه اترنت (NIC) و آداپتورهای گذرگاه میزبان (HBA) فیبر نوری مجزا را به سیستم‌عامل سرور معرفی می‌کنند، سازگار است. این رویکرد به درایورهای موجود و نرم‌افزارهای مدیریت فیبر نوری (Fibre Channel) اجازه می‌دهد تا به صورت شفاف با FCoE کار کنند. در بخش بالادستی (Upstream)، ماژول‌های توسعه از اتصالات مستقیم پلتفرم Cisco Nexus 5500 به SANهای فیبر نوری بومی (Native) موجود با استفاده از پورت‌های اختصاصی فیبر نوری بومی پشتیبانی می‌کنند (شکل 14). پلتفرم Cisco Nexus 5500 همچنین می‌تواند از طریق لینک‌های بین سوئیچی (ISL) با پورت VE که مطابق با استانداردهای صنعتی هستند، به سوئیچ‌های بالادستی دارای قابلیت FCoE متصل شود.

محافظت از سرمایه‌گذاری با زیرساخت یکپارچه (Unified Fabric) مبتنی بر FCoE

پلتفرم Cisco Nexus 5500 از ورودی/خروجی (I/O) یکپارچه با استفاده از FCoE در لینک‌های پایین‌دست (Downlinks) به سمت سرورها پشتیبانی می‌کند. پروتکل FCoE در واقع همان Fibre Channel است و به همین دلیل، روش‌های پیکربندی، عملیاتی و مدیریتی آشنایی دارد. در لینک‌های بالادست (Uplinks) به سمت شبکه، مشتریان می‌توانند از میان گزینه‌های اتصال مستقیم FCoE به سیستم‌های ذخیره‌سازی، اتصال مستقیم Fibre Channel بومی به سیستم‌های ذخیره‌سازی، اتصال FCoE به سوئیچ‌های دارای قابلیت FCoE و اتصال Fibre Channel بومی به SANهای موجود، انتخاب کنند. Fibre Channel و FCoE می‌توانند به‌طور همزمان در شبکه Fibre Channel حضور داشته باشند که به مشتریان اجازه می‌دهد همچنان از ابزارهای مدیریتی و اجرایی فعلی خود استفاده کنند. نرم‌افزار مدیریت SAN با نام Cisco Fabric Manager، جریان‌های Fibre Channel و FCoE را بر روی پورت‌های دارای قابلیت FCoE و Fibre Channel مدیریت می‌کند.

معماری محصول (Product Architecture)

پلتفرم Cisco Nexus 5500 حول دو مؤلفه سفارشی ساخته شده است: یک فابریک کراس‌بار یکپارچه (Unified Crossbar Fabric) و یک مدار مجتمع با کاربرد خاص (ASIC) کنترل‌کننده پورت یکپارچه. هر سوئیچ (Switch) پلتفرم Cisco Nexus 5500 شامل یک ASIC فابریک کراس‌بار یکپارچه و چندین کنترل‌کننده پورت یکپارچه برای پشتیبانی از پورت‌های ثابت و ماژول‌های توسعه (Expansion Modules) در داخل سوئیچ (Switch) است.

کنترلر پورت یکپارچه (Unified Port Controller)، رابطی میان ASIC فابریک کراس‌بار یکپارچه (Unified Crossbar Fabric) و آداپتور رسانه شبکه فراهم می‌کند و تصمیمات مربوط به ارسال فریم‌های اترنت (Ethernet)، فایبر چنل (Fibre Channel) و FCoE را اتخاذ می‌نماید. این ASIC با انتقال بسته‌ها به فابریک کراس‌بار یکپارچه پیش از دریافت کامل محموله (Payload)، از طراحی Cut-through سوئیچ پشتیبانی می‌کند. ASIC فابریک کراس‌بار یکپارچه، یک فابریک کراس‌بار تک‌مرحله‌ای و بدون مسدودسازی (Nonblocking) است که قادر به اتصال تمامی پورت‌ها با سرعت سیم (Wire Speed) می‌باشد. فابریک کراس‌بار یکپارچه با پیاده‌سازی زمان‌بندی آگاه از کیفیت سرویس (QoS-aware Scheduling) برای ترافیک‌های یونیکست (Unicast) و مالتی‌کست (Multicast)، عملکردی برتر ارائه می‌دهد. علاوه بر این، یکپارچگی دقیق فابریک کراس‌بار یکپارچه با کنترلرهای پورت یکپارچه، تضمین‌کننده یک فابریک بدون اتلاف (Lossless) با تأخیر (Latency) پایین برای رابط‌های ورودی (Ingress) است که درخواست دسترسی به رابط‌های خروجی (Egress) را دارند.

مروری بر نرم‌افزار Cisco NX-OS

سیستم‌عامل Cisco NX-OS یک سیستم‌عامل در سطح دیتاسنتر (Data Center-class) است که با زیربنایی مبتنی بر ماژولار بودن (Modularity)، تاب‌آوری (Resiliency) و قابلیت سرویس‌دهی (Serviceability) طراحی شده است. سیستم‌عامل Cisco NX-OS که بر پایه نرم‌افزار اثبات‌شده Cisco MDS 9000 SAN-OS در صنعت بنا شده، به تضمین دسترسی مداوم کمک کرده و استانداردی برای محیط‌های دیتاسنتر حساس و حیاتی (Mission-critical) تعیین می‌کند. طراحی خود-ترمیم‌شونده (Self-healing) و بسیار ماژولار Cisco NX-OS، عملیات بدون وقفه (Zero-impact) را به واقعیت تبدیل کرده و انعطاف‌پذیری عملیاتی فوق‌العاده‌ای را فراهم می‌آورد.

سیستم‌عامل Cisco NX-OS با تمرکز بر نیازهای مراکز داده (Data Center)، مجموعه‌ای قدرتمند و جامع از ویژگی‌ها را ارائه می‌دهد که پاسخگوی نیازهای شبکه اترنت (Ethernet) و شبکه ذخیره‌سازی در مراکز داده کنونی و آینده است. این سیستم‌عامل با بهره‌گیری از رابط XML و رابط خط فرمان (CLI) مشابه Cisco IOS،نرم‌افزار Cisco NX-OS پیاده‌سازی‌های پیشرفته‌ای از استانداردهای شبکه مرتبط و همچنین مجموعه‌ای از نوآوری‌های اختصاصی Cisco در سطح مراکز داده (Data Center-class) را فراهم می‌کند.

ویژگی‌ها و مزایای نرم‌افزار Cisco NX-OS

●   سازگاری نرم‌افزاری: نسخه 5.0 نرم‌افزار Cisco NX-OS با محصولات سیسکو که از هر نوعی از سیستم‌عامل Cisco IOS استفاده می‌کنند، سازگاری متقابل (Interoperability) دارد. همچنین Cisco NX-OS 5.0 با هر سیستم‌عامل شبکه‌ای که مطابق با استانداردهای شبکه ذکر شده در این برگه داده (Data Sheet) باشد، سازگار است.

●   نرم‌افزار مشترک در سراسر دیتاسنتر: سیستم‌عامل Cisco NX-OS محیط عملیاتی دیتاسنتر را ساده‌سازی کرده و یک سیستم‌عامل یکپارچه ارائه می‌دهد که برای اجرای تمامی بخش‌های شبکه دیتاسنتر، شامل LAN، SAN و سرویس‌های شبکه لایه 4 تا 7 طراحی شده است.

●   طراحی نرم‌افزاری ماژولار: سیستم‌عامل Cisco NX-OS برای پشتیبانی از پردازش توزیع‌شده چندرشته‌ای (Multithreaded) بر روی پردازنده‌های متقارن (SMPs)، پردازنده‌های چند‌هسته‌ای (Multicore CPUs) و پردازنده‌های توزیع‌شده کارت‌های شبکه (Line-card processors) طراحی شده است. وظایف محاسباتی سنگین، مانند برنامه‌نویسی جداول سخت‌افزاری، می‌توانند به پردازنده‌های اختصاصی توزیع‌شده در کارت‌های شبکه محول شوند. فرآیندهای ماژولار در Cisco NX-OS بر اساس تقاضا و هر کدام در یک فضای حافظه محافظت‌شده مجزا ایجاد می‌شوند. بنابراین، فرآیندها تنها زمانی آغاز شده و منابع سیستم تخصیص می‌یابند که یک قابلیت (Feature) فعال شود. این فرآیندهای ماژولار توسط یک زمان‌بند (Scheduler) پیش‌دستانه بلادرنگ مدیریت می‌شوند که به تضمین پردازش به‌موقع عملکردهای حیاتی کمک می‌کند.

●   توسعه سریع بهبودها و رفع مشکلات: ماژولار بودن (Modularity) سیستم‌عامل Cisco NX-OS امکان می‌دهد تا ویژگی‌های جدید، بهبودها و رفع مشکلات به‌سرعت در نرم‌افزار ادغام شوند. بدین ترتیب، اصلاحات ماژولار می‌توانند در بازه زمانی کوتاهی توسعه یافته، تست شده و ارائه شوند.

●   عیب‌یابی (Troubleshooting) و تشخیص: سیستم‌عامل Cisco NX-OS با قابلیت‌های سرویس‌دهی منحصربه‌فردی طراحی شده است تا به مدیران شبکه امکان دهد بر اساس روندها و رویدادهای شبکه، اقدامات پیشگیرانه انجام دهند؛ این امر موجب بهبود برنامه‌ریزی شبکه و ارتقای زمان پاسخ‌دهی مرکز عملیات شبکه (NOC) و تأمین‌کنندگان می‌شود. قابلیت‌های Smart Call Home و Cisco Generic Online Diagnostics (GOLD) از جمله ویژگی‌هایی هستند که قابلیت سرویس‌دهی (Serviceability) در Cisco NX-OS را بهبود می‌بخشند.

◦     قابلیت Smart Call Home: این ویژگی به طور مداوم اجزای سخت‌افزاری و نرم‌افزاری را پایش (Monitor) می‌کند تا اعلان‌های مبتنی بر ایمیل از رویدادهای حیاتی سیستم ارائه دهد. طیف متنوعی از فرمت‌های پیام برای سازگاری بهینه با سرویس‌های پیجر، ایمیل استاندارد و برنامه‌های تجزیه و تحلیل خودکار مبتنی بر XML در دسترس است. این قابلیت امکان گروه‌بندی هشدارها و پروفایل‌های مقصد قابل سفارشی‌سازی را فراهم می‌کند. برای مثال، می‌توان از آن برای پیج کردن مستقیم یک مهندس پشتیبانی شبکه، ارسال ایمیل به مرکز عملیات شبکه (NOC) و استفاده از سرویس‌های Cisco Auto-Notify جهت ایجاد مستقیم پرونده در مرکز کمک‌های فنی سیسکو (TAC) استفاده کرد. این ویژگی گامی به سوی عملیات سیستم خودمختار است که به تجهیزات شبکه امکان می‌دهد هنگام بروز مشکل به تیم IT اطلاع دهند و با اطمینان از رسیدگی سریع به مشکل، زمان رفع آن را کاهش داده و زمان در دسترس بودن سیستم (Uptime) را افزایش دهند.

◦     Cisco GOLD: قابلیت Cisco GOLD مجموعه‌ای از امکانات عیب‌یابی (Diagnostic) برای اطمینان از عملکرد صحیح سخت‌افزار و مسیرهای داده داخلی مطابق با طراحی است. عیب‌یابی در زمان بوت (Boot-time)، پایش مداوم (Continuous Monitoring) و تست‌های درخواستی و زمان‌بندی‌شده، بخشی از مجموعه ویژگی‌های Cisco GOLD هستند. این زیرسیستم عیب‌یابی پیشرو در صنعت، امکان جداسازی سریع خطا (Fault Isolation) و پایش مداوم سیستم را فراهم می‌کند که در محیط‌های عملیاتی امروزی که به صورت بی‌وقفه فعال هستند، حیاتی است.

●   رابط XML برنامه‌پذیر: بر اساس استاندارد صنعتی NETCONF، رابط XML در Cisco NX-OS یک API یکپارچه برای دستگاه‌ها فراهم می‌کند که امکان توسعه سریع و ایجاد ابزارهایی برای بهبود شبکه را فراهم می‌سازد.

●   پروتکل SNMP: سیستم‌عامل Cisco NX-OS با استانداردهای SNMPv1، v2 و v3 سازگار است و از مجموعه گسترده‌ای از MIBها پشتیبانی می‌کند.

●   کنترل دسترسی مبتنی بر نقش (RBAC): با استفاده از RBAC، سیستم‌عامل Cisco NX-OS به مدیران شبکه این امکان را می‌دهد که با تخصیص نقش‌ها به کاربران، دسترسی به عملیات سوئیچ (Switch) را محدود کنند. مدیران می‌توانند سطح دسترسی را شخصی‌سازی کرده و آن را تنها به کاربرانی که به آن نیاز دارند، محدود نمایند.

●   کانال پورت مجازی پیشرفته (Enhanced vPC): قابلیت کانال پورت مجازی (vPC) به یک سمت از کانال پورت اجازه می‌دهد تا بین یک جفت سوئیچ Cisco Nexus 5000 Series تقسیم شود. vPC با حذف پورت‌های مسدود شده توسط پروتکل درخت پوشا (Spanning Tree Protocol) در اتصالات دو-محیطه (dual-homed)، مسیردهی چندگانه لایه 2 (Layer 2 multipathing) را فراهم می‌کند. vPC امکان استفاده کامل از پهنای باند (Bandwidth) دوطرفه و توپولوژی‌های منطقی لایه 2 ساده‌سازی شده را بدون نیاز به تغییر مدل‌های مدیریتی و استقرار فعلی فراهم می‌سازد. قابلیت vPC به گونه‌ای ارتقا یافته است که دستگاه‌های لبه (edge devices) می‌توانند با استفاده از vPC به پلتفرم Nexus 2000 متصل شوند و همچنین پلتفرم Nexus 2000 می‌تواند به طور همزمان با استفاده از vPC به پلتفرم‌های Nexus 5000 متصل گردد.

●   Cisco FabricPath: تکنولوژی Cisco FabricPath مجموعه‌ای از فناوری‌های اترنت چندمسیره (Multipath) است که مزایای قابلیت اطمینان و مقیاس‌پذیری (Scalability) مسیریابی لایه 3 را با انعطاف‌پذیری شبکه‌های لایه 2 ترکیب کرده و به تیم‌های فناوری اطلاعات امکان می‌دهد تا مراکز داده با مقیاس‌پذیری بسیار بالا ایجاد کنند. Cisco FabricPath یک مکانیزم مسیریابی لایه 2 مبتنی بر توپولوژی ارائه می‌دهد که مدل ارسال ترافیک با هزینه برابر و چندمسیره (ECMP) را فراهم می‌سازد. Cisco FabricPath با پیاده‌سازی یک بهبود فنی، مشکل مقیاس‌پذیری جدول آدرس MAC که از ویژگی‌های شبکه‌های سوئیچینگ لایه 2 است را برطرف می‌کند. علاوه بر این، Cisco FabricPath از vPC+ پشتیبانی می‌کند؛ تکنولوژی مشابه vPC که امکان اتصال افزونه (Redundant) زیرساخت‌های اترنت موجود به Cisco FabricPath را بدون نیاز به پروتکل Spanning Tree فراهم می‌آورد. مزایای معرفی‌شده توسط تکنولوژی Cisco FabricPath عبارتند از:

◦     سادگی عملیاتی: تکنولوژی Cisco FabricPath یک مکانیزم کشف خودکار (Autodiscovery) را تعبیه کرده است که به هیچ پیکربندی اضافی در پلتفرم نیاز ندارد. با ارائه اتصال لایه 2 (Layer 2)، ویژگی «VLAN در هر کجا» (VLAN anywhere) فرآیند تأمین منابع را ساده کرده و انعطاف‌پذیری بار کاری (Workload) را در سراسر شبکه فراهم می‌کند.

◦     تاب‌آوری (Resiliency) و عملکرد بالا: از آنجایی که Cisco FabricPath یک پروتکل مسیریابی لایه 2 است، پایداری، مقیاس‌پذیری (Scalability) و تاب‌آوری بهینه‌شده را به همراه محدودسازی خرابی‌های شبکه ارائه می‌دهد.

◦     فابریک با مقیاس‌پذیری عظیم: با ایجاد یک مدل ارسال داده (Forwarding Model) بر پایه مسیریابی 16-way ECMP، تکنولوژی Cisco FabricPath به جلوگیری از گلوگاه‌های پهنای باند (Bandwidth) کمک کرده و به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا ظرفیت شبکه را به‌صورت پویا و بدون ایجاد اختلال در شبکه افزایش دهند.

◦     پشتیبانی از FabricPath Multi-Topology برای دو توپولوژی مجزا که امکان بومی‌سازی (Localization) و استفاده مجدد از VLAN را در شبکه فراهم می‌کند.

●   Cisco TrustSecامنیت: به عنوان بخشی از مجموعه امنیتی Cisco TrustSec، سری Nexus 5000 قادر خواهد بود در احراز هویت CTS به سرور ACS شرکت کرده و سیاست‌های ACS را دریافت کند. لیست‌های کنترل دسترسی گروه امنیتی (SGACLs) که پارادایم جدیدی در کنترل دسترسی شبکه هستند، به جای آدرس‌های IP بر اساس برچسب‌های گروه امنیتی (Security Group Tags) عمل می‌کنند. این ویژگی امکان پیاده‌سازی سیاست‌هایی را فراهم می‌کند که به دلیل استقلال از توپولوژی، مختصرتر بوده و مدیریت آن‌ها آسان‌تر است.

بسته‌بندی نرم‌افزاری Cisco NX-OS برای سری Cisco Nexus 5000

بسته‌بندی نرم‌افزاری برای Cisco Nexus 5000 Series ضمن حفظ سازگاری با سوئیچ‌های دسترسی (Access Switches) سیسکو، انعطاف‌پذیری و مجموعه‌ای جامع از قابلیت‌ها را ارائه می‌دهد. نرم‌افزار پیش‌فرض سیستم دارای مجموعه‌ای کامل از ویژگی‌های لایه 2 (Layer 2) به همراه قابلیت‌های جامع امنیتی و مدیریتی است. برای فعال‌سازی عملکردهای مسیریابی (Routing) لایه 3 (Layer 3) برای IP unicast و multicast، نیاز به نصب لایسنس‌های اضافی است.

جدول 5، بسته‌بندی نرم‌افزاری (Software Packaging) و مجوزهای (Licensing) موجود را فهرست می‌کند.

جدول 5.       بسته‌بندی نرم‌افزاری و لایسنسینگ (Licensing)

نرم‌افزار Cisco ONE Software

لایسنس‌ها را می‌توان به صورت جداگانه برای هر ویژگی مطابق جدول 5 یا از طریقCisco ONEنرم‌افزار برای شبکه‌سازی مرکز داده (Data Center Networking)که برای پلتفرم Cisco Nexus 5500 در دسترس است، خریداری کرد.

نرم‌افزار Cisco ONE روشی نوین را برای مشتریان جهت خرید، بهره‌برداری و استفاده از نرم‌افزارهای زیرساختی ما فراهم می‌کند. این نرم‌افزار یک مدل مصرف ساده‌سازی شده را ارائه می‌دهد که بر سناریوهای رایج مشتریان در دیتاسنتر (Data Center)، شبکه گسترده (WAN) و شبکه محلی (LAN) متمرکز است.

نرم‌افزار و خدمات Cisco ONE چهار مزیت اصلی را برای مشتریان فراهم می‌کند:

●   مجموعه‌های نرم‌افزاری که سناریوهای کاربردی معمول مشتریان را با قیمتی جذاب پوشش می‌دهند

●   حفاظت از سرمایه‌گذاری در خرید نرم‌افزار از طریق قابلیت انتقال لایسنس (License Portability) با استفاده از خدمات نرم‌افزاری

●   دسترسی به نوآوری‌های مستمر و فناوری‌های جدید با سرویس پشتیبانی نرم‌افزاری سیسکو (Cisco Software Support Service - SWSS)

●   مدل‌های لایسنس‌دهی منعطف برای توزیع روان هزینه‌های نرم‌افزاری مشتری در طول زمان

برای کسب اطلاعات سفارش نرم‌افزار Cisco ONE برای سوئیچ‌های پلتفرم Cisco Nexus 5500، لطفاًاینجا کلیک کنید.

مدیریت شبکه مرکز داده Cisco (Cisco Data Center Network Manager)

سوئیچ Cisco Nexus 5000 در Cisco DCNM پشتیبانی می‌شود. نرم‌افزار Cisco DCNM برای پلتفرم‌های سخت‌افزاری مجهز به Cisco NX-OS طراحی شده است که شامل خانواده محصولات Cisco Nexus می‌شود. Cisco DCNM یک راهکار مدیریتی سیسکو است که باعث افزایش زمان در دسترس بودن (Uptime) و قابلیت اطمینان (Reliability) زیرساخت مرکز داده شده و در نتیجه تداوم کسب‌وکار را بهبود می‌بخشد. با تمرکز بر نیازهای مدیریتی شبکه مرکز داده، Cisco DCNM یک چارچوب قدرتمند و مجموعه‌ای جامع از ویژگی‌ها را ارائه می‌دهد که نیازهای مسیریابی (Routing)، سوئیچینگ (Switching) و مدیریت ذخیره‌سازی (Storage Administration) مراکز داده فعلی و آینده را برآورده می‌کند. به‌طور خاص، Cisco DCNM فرآیند تأمین منابع (Provisioning) را خودکار کرده، شبکه LAN را با شناسایی افت عملکرد (Performance Degradation) به‌صورت پیش‌دستانه نظارت می‌کند، امنیت شبکه را تأمین کرده و تشخیص عناصر شبکه دارای نقص عملکرد را ساده‌سازی می‌کند.

مشخصات فنی

جدول 6 مشخصات فنی پلتفرم Cisco Nexus 5500 را فهرست می‌کند.

جدول 6.       مشخصات فنی محصول

ماژول‌های فیبر نوری SFP (SFP Optics)

پلتفرم Cisco Nexus 5500 از SFP اترنت گیگابیتی (Gigabit Ethernet) برای گزینه‌های اتصال اترنت گیگابیتی پشتیبانی می‌کند که در هر دو محدوده دمایی استاندارد و گسترده با پشتیبانی از نظارت نوری دیجیتال (DOM) در دسترس هستند. ماژول‌های فرستنده-گیرنده (Transceiver) SFP زیر توسط سخت‌افزار در تمامی پورت‌های پلتفرم Cisco Nexus 5500 پشتیبانی می‌شوند:

●   ماژول Cisco 1000BASE-T SFP

●   ماژول Cisco 1000BASE-SX SFP

●   ماژول فیبر نوری Cisco 1000BASE-LX/LR SFP

●   ماژول فیبر نوری (Fibre Channel) سیسکو با سرعت 8/4/2/1 گیگابیت بر ثانیه SFP

منبع تغذیه (Power Supply)

جدول 7، مشخصات منبع تغذیه (Power Supply) پلتفرم Cisco Nexus 5500 را فهرست می‌کند.

جدول 7.       ویژگی‌های منبع تغذیه (Power Supply)

محیط (Environment)

جدول 8، ویژگی‌های محیطی پلتفرم Cisco Nexus 5500 را فهرست می‌کند.

جدول 8.       ویژگی‌های محیطی (Environment Properties)

وزن

جدول 9 وزن سوئیچ‌های پلتفرم Cisco Nexus 5500 را فهرست می‌کند.

جدول 9.       وزن

الزامات نرم‌افزاری (Software Requirements)

پلتفرم Cisco Nexus 5500 توسط نسخه 5.0 و بالاتر نرم‌افزار Cisco NX-OS پشتیبانی می‌شود. مدل‌های Cisco Nexus 5548UP، 5596UP، ماژول توسعه پورت یکپارچه (Unified Port Expansion Module) و ماژول‌های لایه 3 (Layer 3) توسط نسخه 5.0(3)N1.1 و بالاتر نرم‌افزار Cisco NX-OS پشتیبانی می‌شوند. مدل‌های Cisco Nexus 5596T و N55-M12T (ماژول 12 پورت 10G BASE-T) توسط نسخه 5.2(1)N1(1b) و بالاتر نرم‌افزار Cisco NX-OS پشتیبانی می‌شوند. قابلیت FCoE بر روی پورت‌های 10G Base-T توسط نسخه 6.0(2)N1(1) و بالاتر نرم‌افزار Cisco NX-OS پشتیبانی می‌شود. ماژول N55-M4Q توسط نسخه 6.0(2)N1(2) و بالاتر نرم‌افزار Cisco NX-OS پشتیبانی می‌شود. سیستم‌عامل Cisco NX-OS با هر سیستم‌عامل شبکه، از جمله Cisco IOS Software، که با استانداردهای شبکه ذکر شده در این برگه مشخصات (Data Sheet) مطابقت داشته باشد، تعامل (Interoperate) دارد.

برای اطلاع از آخرین اطلاعات مربوط به انتشار نرم‌افزار و توصیه‌های فنی، لطفاً به بولتن محصول در آدرس زیر مراجعه کنید:http://www.cisco.com/go/nexus5000.

انطباق با استانداردهای نظارتی (Regulatory Standards Compliance)

جدول 10 خلاصه‌ای از انطباق با استانداردهای نظارتی (Regulatory Standards) برای پلتفرم Cisco Nexus 5500 را ارائه می‌دهد.

جدول 10.     انطباق با استانداردهای نظارتی: ایمنی، امنیت و EMC

اطلاعات سفارش‌گذاری

جدول 11 اطلاعات سفارش‌گذاری برای پلتفرم Cisco Nexus 5500 را ارائه می‌دهد. توجه داشته باشید که توسعه‌دهنده‌های فابریک (Fabric Extenders) سری Cisco Nexus 2000 را می‌توان به صورت جداگانه یا همراه با پلتفرم Cisco Nexus 5500 سفارش داد.

جدول 11.     اطلاعات سفارش‌گذاری

برای کسب اطلاعات بیشتر

●   سوئیچ‌های سری Cisco Nexus 5000:http://www.cisco.com/go/nexus5000

●   اکستندرهای فابریک (Fabric Extenders) سری Cisco Nexus 2000:http://www.cisco.com/go/nexus2000

●   نرم‌افزار Cisco NX-OS:http://www.cisco.com/go/nxos