حان الوقت للكشف عن تفاصيل حول أجهزة التوجيه الجديدة من فئة الناقل Huawei NetEngine 8000 - حول قاعدة الأجهزة وحلول البرامج التي تسمح لك ببناء اتصالات شاملة من طرف إلى طرف مع إنتاجية تصل إلى 400 جيجابت في الثانية ومراقبة جودة خدمات الشبكة على المستوى الفرعي.
ما الذي يحدد التقنيات اللازمة لحلول الشبكات
يتم الآن تحديد متطلبات أحدث معدات الشبكات من خلال أربعة اتجاهات رئيسية:
- وانتشار النطاق العريض المتنقل من الجيل الخامس؛
- نمو الأحمال السحابية في كل من مراكز البيانات الخاصة والعامة؛
- وتوسيع عالم إنترنت الأشياء؛
- الطلب المتزايد على الذكاء الاصطناعي.
خلال الوباء، ظهر اتجاه عام آخر: السيناريوهات التي يتم فيها تقليل الحضور المادي قدر الإمكان لصالح الوجود الافتراضي، أصبحت أكثر جاذبية. ويشمل ذلك، من بين أمور أخرى، خدمات الواقع الافتراضي والمعزز، فضلاً عن الحلول القائمة على شبكات Wi-Fi 6. كل هذه التطبيقات تتطلب جودة عالية للقناة. تم تصميم NetEngine 8000 لتوفير ذلك.
عائلة نت إنجين 8000
تنقسم الأجهزة المضمنة في عائلة NetEngine 8000 إلى ثلاث سلاسل رئيسية. تتميز هذه النماذج بالحرف X، وهي نماذج رئيسية عالية الأداء لمشغلي الاتصالات أو لمراكز البيانات ذات التحميل العالي. تم تصميم سلسلة M لاستيعاب سيناريوهات المترو المختلفة. والأجهزة ذات الفهرس F مخصصة في المقام الأول لتنفيذ سيناريوهات DCI (الربط بين مراكز البيانات) الشائعة. يمكن أن تكون معظم "الثمانية آلاف" جزءًا من أنفاق شاملة بمعدل إنتاجية يبلغ 400 جيجابت/ثانية وتدعم مستوى خدمة مضمونًا (اتفاقية مستوى الخدمة - SLA).
حقيقة: تنتج شركة Huawei اليوم فقط مجموعة كاملة من المعدات لتنظيم شبكات فئة 400GE. يوضح الرسم التوضيحي أعلاه سيناريو إنشاء شبكة لعميل مؤسسة كبيرة أو مشغل كبير. ويستخدم الأخير أجهزة التوجيه الأساسية NetEngine 9000 عالية الأداء، بالإضافة إلى أجهزة التوجيه NetEngine 8000 F2A الجديدة، القادرة على تجميع عدد كبير من الاتصالات بسرعة 100 أو 200 أو 400 جيجابت في الثانية.
يتم تنفيذ مصانع المترو على أساس أجهزة السلسلة M. تتيح مثل هذه الحلول التكيف مع الزيادة المتوقعة في حجم حركة المرور بمقدار عشرة أضعاف خلال العقد المقبل دون تغيير النظام الأساسي.
تنتج شركة Huawei بشكل مستقل وحدات بصرية بمعدل إنتاجية يصل إلى 400 جيجابت في الثانية. الحلول المبنية عليها أرخص بنسبة 10-15% من الحلول المشابهة من حيث السعة، ولكنها تستخدم قنوات بسعة 100 جيجابت. بدأ اختبار الوحدات في عام 2017، وفي عام 2019 تم بالفعل تنفيذ أول المعدات المبنية عليها؛ تقوم شركة الاتصالات الإفريقية Safaricom حاليًا بتشغيل مثل هذا النظام تجاريًا.
من المؤكد أن النطاق الترددي الهائل لـ NetEngine 8000، والذي قد يبدو مفرطًا في عام 2020، سيكون مطلوبًا بالتأكيد في المستقبل غير البعيد. بالإضافة إلى ذلك، يعد جهاز التوجيه مناسبًا للاستخدام كنقطة تبادل كبيرة، وهو ما سيكون بالتأكيد مفيدًا لكل من مشغلي الدرجة الثانية وهياكل المؤسسات الكبيرة في مرحلة النمو السريع ومبدعي حلول الحكومة الإلكترونية.
تعمل هواوي أيضًا على تعزيز انتشار عدد من التقنيات الجديدة، بما في ذلك بروتوكول التوجيه SRv6، الذي يبسط بشكل كبير تسليم حركة مرور VPN للمشغل. توفر تقنية FlexE (Flexible Ethernet) إنتاجية مضمونة في الطبقة الثانية من نموذج OSI، كما تتيح لك تقنية iFIT (قياس معلومات التدفق عن بعد في الموقع) مراقبة معلمات أداء SLA بدقة.
من وجهة نظر الموفر، يمكن استخدام SRv6 من مستوى الحاوية في مركز بيانات مبني على NFV (المحاكاة الافتراضية لوظائف الشبكة)، على سبيل المثال، بيئة النطاق العريض اللاسلكية. سيحتاج عملاء الشركات إلى الاستخدام الشامل للبروتوكول الجديد عند بناء الشبكات الأساسية (العمود الفقري). ونؤكد أن هذه التكنولوجيا ليست مملوكة ويتم استخدامها من قبل بائعين مختلفين، مما يزيل خطر عدم التوافق.
هذا هو الجدول الزمني لتسويق تقنية SRv6 لدعم حلول 5G. حالة عملية: قامت شركة مجموعة زين العربية، في طور التحول إلى الجيل الخامس، بتحديث شبكتها، وزيادة قدرة القنوات الأساسية، وكذلك تحسين إمكانية إدارة البنية التحتية من خلال إدخال SRv5.
كيفية تطبيق هذه التقنيات
تم استخدام ثلاثة منتجات مختلفة سابقًا كـ "مظلة تكنولوجية" تغطي الحلول المذكورة أعلاه. تم استخدام U2000 كنظام NMS لمجال النقل ومجال IP. بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام أنظمة uTraffic وAgile Controller الأكثر شهرة في أنظمة SDN. ومع ذلك، فقد تبين أن هذا المزيج ليس مناسبًا جدًا عند تطبيقه على أجهزة التوجيه من فئة الناقل، لذلك يتم الآن دمج هذه المنتجات في أداة CloudSoP.
بادئ ذي بدء، يسمح لك بالإدارة الكاملة لدورة حياة البنية التحتية، بدءا من بناء الشبكة - البصرية أو IP. كما أنها مسؤولة عن إدارة الموارد، القياسية (MPLS) والجديدة (SRv6). وأخيرًا، يتيح CloudSoP إمكانية تقديم جميع الخدمات بشكل كامل بمستوى عالٍ من الدقة.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على النهج الكلاسيكي للإدارة. وفي هذه الحالة، يمكن تنفيذ ذلك باستخدام L3VPN أو SR-TE، مما يوفر فرصًا إضافية لإنشاء الأنفاق. من أجل توزيع الموارد لمختلف مهام الخدمة، يتم استخدام أكثر من مائة معلمة وتوجيه القطاع.
كيف يبدو نشر مثل هذه الخدمة؟ تحتاج أولاً إلى تعيين السياسة الأساسية لمستوى معين (مستوى). في الرسم البياني أعلاه، يتم تحديد تقنية SRv6، والتي يتم من خلالها تكوين توصيل حركة المرور من النقطة A إلى النقطة E. سيقوم النظام بحساب المسارات المحتملة مع مراعاة الإنتاجية والتأخير، كما يقوم أيضًا بإنشاء معلمات للتحكم اللاحق.
بمجرد الانتهاء من الإعداد، نحن جاهزون لإنشاء وإطلاق خدمات VPN إضافية. الميزة الرئيسية لحل هواوي هو أنه، على عكس MPLS Traffic Engineering القياسي، فإنه يسمح لك بمزامنة مسارات الأنفاق دون أي إضافات إضافية.
يوضح الرسم البياني أعلاه العملية العامة للحصول على المعلومات. غالبًا ما يتم استخدام SNMP لهذا الغرض، الأمر الذي يستغرق الكثير من الوقت ويعطي نتيجة متوسطة. ومع ذلك، فإن القياس عن بعد، الذي استخدمناه سابقًا في مراكز البيانات وحلول الحرم الجامعي، قد وصل إلى عالم الشبكات الأساسية الناقلة. إنه يضيف حملاً، ولكنه يسمح لك بفهم ما يحدث على الشبكة ليس في اللحظة، ولكن على المستوى الفرعي.
وبطبيعة الحال، يجب "هضم" حجم حركة المرور الناتج بطريقة أو بأخرى. ولهذا الغرض، يتم استخدام تكنولوجيا إضافية للتعلم الآلي. واستنادًا إلى الأنماط المحملة مسبقًا لأخطاء الشبكة الأكثر شيوعًا، يستطيع نظام المراقبة عمل تنبؤات حول احتمال حدوث تجاوزات. على سبيل المثال، انهيار وحدة SFP (عامل الشكل الصغير القابل للتوصيل) أو زيادة مفاجئة في حركة مرور الشبكة.
وهذا هو ما يبدو عليه نظام التحكم القابل للتطوير أفقيًا (المتوسع) استنادًا إلى خوادم TaiShan ARM وقاعدة بيانات GaussDB. تتمتع العقد الفردية للنظام التحليلي بمفهوم "الدور"، الذي يسمح بالتوسع الدقيق للخدمات التشخيصية مع نمو حركة المرور أو زيادة عدد عقد الشبكة.
بمعنى آخر، كل ما كان جيدًا في عالم أنظمة التخزين يأتي تدريجيًا إلى مجال إدارة الشبكات.
ومن الأمثلة الصارخة على تنفيذ تقنياتنا الجديدة البنك الصناعي والتجاري الصيني (ICBC). إنه ينشر شبكة أساسية من أجهزة التوجيه عالية الأداء التي يتم تعيين أدوار محددة لها. وفقًا لـ NDA، يحق لنا تقديم فكرة عامة فقط عن بنية الشبكة في الرسم التخطيطي. ويتضمن ثلاثة مراكز بيانات كبيرة متصلة عبر أنفاق شاملة، و35 موقعًا إضافيًا (مراكز بيانات المستوى الثاني). يتم استخدام كل من التوصيلات القياسية وSR-TE.
بنية IP WAN الذكية ثلاثية الطبقات
تعتمد حلول هواوي على بنية ثلاثية الطبقات، حيث يوجد في المستوى الأدنى معدات ذات أداء متفاوت. يوجد في المستوى الثاني بيئة إدارة المعدات والخدمات الإضافية التي تعمل على توسيع وظائف تحليل الشبكة والتحكم فيها. يتم تطبيق الطبقة العليا نسبيًا. تتضمن سيناريوهات التطبيق الأكثر شيوعًا تنظيم شبكات مشغلي الاتصالات والمؤسسات المالية وشركات الطاقة والوكالات الحكومية.
وفيما يلي مقطع فيديو قصير يوضح إمكانيات NetEngine 8000 والحلول التقنية المستخدمة فيه:
وبطبيعة الحال، يجب أن تكون المعدات مصممة لنمو حركة المرور وتوسيع البنية التحتية، مع الأخذ بعين الاعتبار الطاقة المناسبة والتبريد المناسب. عندما يتم تجهيز طراز جهاز التوجيه الرئيسي بـ 20 مصدر طاقة بقدرة 3 كيلووات لكل منهما، فإن استخدام أنابيب الكربون النانوية في نظام إزالة الحرارة لم يعد يبدو زائدًا عن الحاجة.
لماذا كل هذا؟ قد يبدو الأمر كالخيال العلمي، ولكن بالنسبة لنا الآن، يعد تحقيق 14,4 تيرابت/ثانية لكل فتحة أمرًا ممكنًا تمامًا. وهذا النطاق الترددي المذهل مطلوب بشدة. على وجه الخصوص، نفس الشركات المالية والطاقة، والعديد منها اليوم لديها شبكات أساسية تم إنشاؤها باستخدام تقنية DWDM (تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي الكثيف). ففي نهاية المطاف، يتزايد أيضًا عدد التطبيقات التي تتطلب سرعات أعلى من أي وقت مضى.
يتطلب أحد سيناريوهاتنا لبناء شبكات التعلم الآلي بين مجموعتي Atlas 900 أيضًا إنتاجية من فئة تيرابت. وهناك الكثير من المهام المماثلة. وتشمل هذه، على وجه الخصوص، الحوسبة النووية، وحسابات الأرصاد الجوية، وما إلى ذلك.
أساس الأجهزة ومتطلباتها
توضح الرسوم البيانية وحدات توجيه LPUI المتوفرة حاليًا مع البطاقات المدمجة وخصائصها.
وهذا هو ما تبدو عليه خارطة الطريق مع خيارات الوحدات الجديدة التي ستكون متاحة على مدار العامين المقبلين. عند تطوير الحلول المبنية عليها، من المهم مراعاة استهلاك الطاقة. في الوقت الحاضر، يتم إنشاء مراكز البيانات القياسية بمعدل 7-10 كيلوواط لكل حامل، في حين أن استخدام أجهزة التوجيه من فئة تيرابت يعني استهلاك طاقة أعلى عدة مرات (يصل إلى 30-40 يوواط في الذروة). وهذا يستلزم الحاجة إلى تصميم موقع متخصص أو إنشاء منطقة منفصلة عالية التحميل في مركز بيانات موجود.
نظرة عامة على الهيكل تكشف أن المصانع مخفية خلف كتلة المروحة الوسطى. هناك إمكانية لاستبدالها "الساخن" الذي يتم تنفيذه بفضل التكرار وفقًا لمخطط 2N أو N+1. في جوهرها، نحن نتحدث عن بنية متعامدة قياسية ذات موثوقية عالية.
ليس فقط الرائد
بغض النظر عن مدى إعجاب النماذج الرئيسية، فإن معظم عمليات التثبيت يتم حسابها من خلال حلول الصناديق لسلسلة M وF.
أجهزة توجيه الخدمة الأكثر شيوعًا الآن هي الطرازين M8 وM14. إنها تسمح لك بالعمل مع كل من الواجهات ذات السرعة المنخفضة، مثل E1، والواجهات عالية السرعة (100 جيجابت/ثانية الآن و400 جيجابت/ثانية في المستقبل القريب) داخل نفس النظام الأساسي.
أداء M14 كافٍ تمامًا لتلبية جميع احتياجات عملاء المؤسسات العاديين. باستخدامه، يمكنك إنشاء حلول L3VPN قياسية للاتصال بموفري الخدمة؛ كما أنه جيد كأداة إضافية، على سبيل المثال، لجمع القياس عن بعد أو استخدام SRv6.
يتوفر عدد كبير من البطاقات للنموذج. ولا توجد مصانع منفصلة، ويتم الاستعانة بمشرفين لضمان الاتصال. وبهذه الطريقة، يتم تحقيق توزيع الأداء عبر المنافذ الموضحة في الرسم التخطيطي.
في المستقبل، يمكن استبدال المشرف بآخر جديد، والذي سيعطي أداءً جديدًا على نفس المنافذ.
طراز M8 أصغر قليلاً من طراز M14 وهو أيضًا أقل أداءً من الطراز الأقدم، لكن حالات الاستخدام الخاصة بهما متشابهة جدًا.
تسمح مجموعة البطاقات الفعلية المتوافقة مع M8، على سبيل المثال، بإعداد اتصال بأجهزة P عبر واجهة بسرعة 100 جيجابت في الثانية، واستخدام تقنية FlexE وتشفير كل شيء.
بشكل عام، باستخدام جهاز M6 يمكنك البدء في العمل مع بيئة المشغل. إنها صغيرة وغير مناسبة لمقدمي الخدمات، ولكنها قابلة للتطبيق بسهولة كنقطة تجميع حركة المرور لربط مراكز البيانات الإقليمية، على سبيل المثال في أحد البنوك. علاوة على ذلك، فإن البرنامج المحدد هنا هو نفسه كما هو الحال في النماذج القديمة.
يتوفر عدد أقل من البطاقات لجهاز M6، ويبلغ الحد الأقصى للأداء 50 جيجابت في الثانية، وهو أعلى بشكل ملحوظ من الحلول القياسية التي تبلغ 40 جيجابت في الثانية في الصناعة.
أصغر طراز، M1A، يستحق أيضًا ذكرًا خاصًا. يعد هذا حلاً صغيرًا قد يكون مفيدًا عندما يُتوقع أن يكون نطاق درجة حرارة التشغيل ممتدًا (-40... +65 درجة مئوية).
بضع كلمات عن خط F. أصبح طراز NetEngine 8000 F1A أحد أكثر منتجات هواوي شعبية في عام 2019، لأسباب ليس أقلها أنه مزود بمنافذ ذات إنتاجية تتراوح من 1 إلى 100 جيجابت/ثانية (ما يصل إلى 1,2 Tbit/s في المجموع).
المزيد عن SRv6
لماذا أصبح من الضروري الآن تضمين دعم تقنية SRv6 في منتجاتنا؟
حاليًا، يمكن أن يصل عدد البروتوكولات المطلوبة لإنشاء أنفاق VPN إلى 10+، مما يسبب مشكلات إدارية خطيرة ويشير إلى الحاجة إلى تبسيط العملية بشكل جذري.
وتمثلت استجابة الصناعة لهذا التحدي في إنشاء تقنية SRv6، التي كان لشركة هواوي وسيسكو يد في ظهورها.
أحد القيود التي يجب إزالتها هو الحاجة إلى استخدام مبدأ السلوك لكل قفزة (PHB) لتوجيه الحزم القياسية. من الصعب جدًا إنشاء تفاعل "بين المشغلين" عبر Inter-AS MP-BGP مع خدمات إضافية (VPNv4)، لذلك يوجد عدد قليل جدًا من هذه الحلول. يسمح لك SRv6 بتمهيد مسار الحزمة في البداية عبر المقطع بأكمله دون تسجيل أنفاق خاصة. ويتم تبسيط برمجة العمليات نفسها، مما يسهل بشكل كبير عمليات النشر الكبيرة.
يوضح الرسم البياني حالة تنفيذ SRv6. تم ربط الشبكتين العالميتين من خلال عدة بروتوكولات مختلفة. لتلقي الخدمة من أي خادم افتراضي أو خادم مادي، يلزم وجود عدد كبير من المحولات (التسليم) بين VXLAN وVLAN وL3VPN وما إلى ذلك.
بعد تنفيذ SRv6، أصبح لدى المشغل نفق شامل ليس حتى لخادم الأجهزة، ولكن لحاوية Docker.
تعرف على المزيد حول تقنية FlexE
الطبقة الثانية من نموذج OSI سيئة لأنها لا توفر الخدمات الضرورية ومستوى SLA الذي يحتاجه مقدمو الخدمة. إنهم، بدورهم، يرغبون في الحصول على نوع من التناظرية لـ TDM (تعدد الإرسال بتقسيم الزمن)، ولكن على شبكة إيثرنت. وقد تم اتباع العديد من الأساليب لحل المشكلة، وكانت النتائج محدودة للغاية.
تعمل Flex Ethernet على وجه التحديد على ضمان جودة SDH (التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن) ومستويات TDM في شبكات IP. أصبح هذا ممكنًا بفضل العمل مع المستوى الأمامي، عندما قمنا بتعديل بيئة L2 بهذه الطريقة بحيث تصبح منتجة قدر الإمكان.
كيف يعمل أي منفذ فعلي قياسي؟ هناك عدد معين من قوائم الانتظار وحلقة تكساس. الحزمة التي تدخل إلى المخزن المؤقت تنتظر المعالجة، وهو أمر ليس مناسبًا دائمًا، خاصة في وجود تدفقات الأفيال والفئران.
تساعد عمليات الإدخال الإضافية وطبقة أخرى من التجريد على ضمان إنتاجية مضمونة على مستوى الوسيط المادي.
يتم تخصيص طبقة MAC إضافية في طبقة نقل المعلومات، مما يجعل من الممكن إنشاء قوائم انتظار مادية صلبة يمكن تعيين اتفاقيات مستوى الخدمة المحددة لها.
وهذا ما يبدو على مستوى التنفيذ. تقوم الطبقة الإضافية فعليًا بتنفيذ تأطير TDM. بفضل هذا الإدخال التعريفي، من الممكن توزيع قوائم الانتظار بشكل دقيق وإنشاء خدمات TDM عبر Ethernet.
يتضمن أحد سيناريوهات استخدام FlexE التزامًا صارمًا للغاية باتفاقيات مستوى الخدمة من خلال إنشاء فترات زمنية لموازنة الإنتاجية أو توفير الموارد للخدمات المهمة.
سيناريو آخر يسمح لك بالعمل مع العيوب. بدلاً من مجرد تجزئة نقل المعلومات، نقوم بتشكيل قنوات منفصلة على المستوى المادي تقريبًا، بدلاً من القنوات الافتراضية التي يتم إنشاؤها بواسطة جودة الخدمة (QoS).
المزيد عن آي فيت
مثل FlexE، iFIT هي تقنية مرخصة من هواوي. فهو يسمح بالتحقق من SLA على مستوى دقيق للغاية. على عكس آليات IP SLA وNQA القياسية، لا يعمل iFIT مع حركة المرور الاصطناعية، ولكن مع حركة المرور "المباشرة".
iFIT متاح على جميع الأجهزة التي تدعم القياس عن بعد. ولهذا الغرض، يتم استخدام حقل إضافي لا تشغله بيانات الخيار القياسية. يتم تسجيل المعلومات هناك مما يسمح لك بفهم ما يحدث في القناة.
***
تلخيصًا لما قيل، نؤكد أن وظيفة NetEngine 8000 والتقنيات المضمنة في تقنيات "الثمانية آلاف" تجعل هذه الأجهزة خيارًا معقولًا ومبررًا عند إنشاء وتطوير شبكات من فئة الناقل والشبكات الأساسية للطاقة والشركات المالية، وكذلك أنظمة "الحكومة الإلكترونية".
المصدر: www.habr.com