UCS-X – Ihr nächster Innovationsschub für das Rechenzentrum?

Cisco ist 2009 in den Servermarkt eingestiegen und hat seitdem einige technologische Veränderungen in Rechenzentren hervorgerufen. Seit letztem Jahr gibt es nun die neue Generation UCS-X, die angetreten ist, um diese Evolution fortzuführen. Im Artikel beschreibe ich die Grundlagen für diese Evolution und stelle die Auswirkungen auf das zukünftige Design dar.

Die mit UCS eingeführten Änderungen wie stateless Server für Blade und Rack Server, Vereinfachung der Architektur durch konvergente Anbindung bis hin zum Out-of-Band Management und ein vereinheitlichtes Management und Steuerung mittels API waren der Grundstein dafür, dass Cisco sich vom „Spät-Einsteiger“ zum Marktführer im Blade Bereich entwickeln konnte. Stateless Server werden mittlerweile von den meisten Serveranbietern in den Markt gebracht – doch die Flexibilität, Workloads von Rack auf Blade Server über mehrere Generationen umzuziehen, fällt den meisten schwer. Dabei erleichtert diese Technologie Migrationen, z.B. von Oracle Datenbankinstanzen auf bare metal, ungemein. Alle Konfigurationen sind in einem Profil gespeichert, so z.B. Firmware, MAC Adressen, WWN’s und Bios Einstellungen. Bei einer Migration wird das System heruntergefahren, das Profil einem neuen und damit meist leistungsstärkeren System zugewiesen und dann neu gestartet. Damit ist die Migration abgeschlossen. Das System bemerkt dies nur durch neue CPU ID’s, welche Intel fest in den Chip integriert, alles andere ist gleich. Durch die Verringerung des Verkabelungsaufwandes wird zusätzlich der Luftdurchfluss im Rack optimiert, was eine höhere Dichte an Servern innerhalb des Rechenzentrums zulässt. Das Management der Systeme kann hierbei aus einer zentralen Instanz heraus über Standortgrenzen hinweg zentral bereitgestellt werden.

Mit der neuen Generation an Systemen, UCS-X, möchte Cisco die Entwicklung noch weiter vorantreiben. Im Fokus stehen hier das Management als auch die Chassis der neuen Systeme. Das Management kann nun neben einem reinen On-Premises Betrieb auch hybrid oder in der Cloud bereitgestellt werden. Damit können auch kleinere Außenstellen out of the Box zentral verwaltet werden. Auch Supportfälle können nun einfacher gehandelt werden: nun besteht die Möglichkeit, bei Bedarf Log Files durch das Cisco TAC selbst anzufordern. Durch die Anbindung an eine zentrale Datenbasis wird auch das Firmware Management einfacher und der Admin sieht im Management auf einen Blick kritische Updates und kann diese ohne großen Aufwand einplanen. Betrachtet man den wachsenden Bedarf an Performance, Flexibilität in der Hardwareausstattung und die stetig steigenden Anforderungen an den Energiebedarf neuer Serversysteme, ist neue Chassis bestens zukunftsweisend. Das Chassi besitzt nun keine Back Plane mehr, was eine optimiertere Kühlung erlaubt, bei Bedarf auch mittels Flüssigkühlung. Die Konnektivität wird mittels Netzwerk Fabric Connect Modulen hergestellt, diese werden innerhalb des Chassis mit den Servern durch das Schienen System durch den reinen Einschub der Systeme verbunden. Hier sind mittels 2 Fabric Modulen bis zu 1,6 TBps Bandbreite pro Chassi und bis zu 200 Gbps pro Bladeserver an Konnektivität möglich. Zusätzlich gibt es 2 weitere Einschübe, die eine Verbindung mittels PCIe herstellen können. Hierdurch können auch GPU oder spezielle ASICS z.B. für ML ins Chassi integriert werden. Da keine Backplane vorhanden ist, können die Module in Zukunft aber flexibel ausgetauscht und die möglichen Bandbreiten damit erweitert werden.

Betrachtet man das UCS Chassis, was nun nahezu 13 Jahre auf den Markt und weiterhin verfügbar ist, lässt sich erahnen, dass die Laufzeit von UCS-X über 2030 geplant ist. Die Verbindung erfolgt heute noch über Fabric Interconnects, die eine konsolidierte Anbindung an LAN, SAN und Out Of Band Management ermöglichen. Auf der Roadmap ist hier aber auch abzusehen, dass mit UCS-X auch eine direkte Verbindung mit einem Top of Rack Ansatz möglich ist. Dann wahrscheinlich aber mit einem hohen Fokus auf IP Storage. Auch die konvergenten Designs, wie der FlexPod, integrieren das UCS-X System bereits, sodass auch validierte Designs vorliegen. Eine Integration des Managements in Intersight ist hier ebenfalls möglich. So lassen sich dann Virtualisierung, Storage und Server Management aus einer Oberfläche verwalten und administrieren. Das Beispiel zeigt die Integration von NetApp OnTap.