اليوم، لا ينصب تركيزنا فقط على خط منتجات هواوي لإنشاء شبكات مراكز البيانات، ولكن أيضًا على كيفية بناء حلول متقدمة شاملة بناءً عليها. لنبدأ بالسيناريوهات، وننتقل إلى وظائف محددة تدعمها المعدات، وننتهي بإلقاء نظرة عامة على أجهزة محددة يمكن أن تشكل أساسًا لمراكز البيانات الحديثة ذات أعلى مستوى من أتمتة عمليات الشبكة.
بغض النظر عن مدى روعة خصائص معدات الشبكات، فإن إمكانيات الحلول المعمارية التطبيقية المبنية عليها تتحدد بمدى فعالية التكامل المتبادل بين الأجهزة والبرامج والتقنيات الافتراضية وغيرها من التقنيات المرتبطة بها. في محاولتنا لمواكبة العصر، نحاول أن نقدم للعملاء بسرعة فرصًا حديثة وواعدة، والتي غالبًا ما تكون متقدمة على أعنف خطط البائعين الآخرين.
تتضمن الحلول المستندة إلى Cloud Fabric شبكة مركز بيانات، ووحدة تحكم SDN، بالإضافة إلى المكونات الأخرى الضرورية لمشروع معين، بما في ذلك من الشركات المصنعة الأخرى.
يتضمن السيناريو الأول والأبسط استخدام الحد الأدنى من المكونات: فالشبكة مبنية على أجهزة هواوي وأدوات الطرف الثالث لأتمتة عمليات إدارة الشبكة ومراقبتها. على سبيل المثال، مثل Ansible أو Microsoft Azure.
يفترض السيناريو الثاني أن العميل يستخدم بالفعل نظام المحاكاة الافتراضية ونظام SDN لمراكز البيانات، على سبيل المثال NSX، ويريد استخدام معدات Huawei كجهاز VTEP (نقطة نهاية النفق الافتراضي) ضمن حل VMware الحالي. على موقع هذه الشركة معدات هواوي التي تم اختبارها ويمكن استخدامها كـ VTEP. بعد كل شيء، ليس سرًا أنه بغض النظر عن مدى نجاح حلول برمجيات VXLAN (الشبكة المحلية القابلة للامتداد الافتراضية) على المحولات الافتراضية، فإن تطبيقات الأجهزة تكون أكثر كفاءة من حيث الأداء.
السيناريو الثالث هو بناء أنظمة فئة الاستضافة والحوسبة التي تتضمن وحدة تحكم، ولكنها تفتقر إلى أي منصة أعلى قد يكون من الضروري التكامل معها. يتضمن أحد خيارات تنفيذ هذا السيناريو وجود وحدة تحكم Agile Controller-DCN SDN منفصلة. يمكن لمسؤولي النظام استخدام هذه البنية لتنفيذ عمليات إدارة الشبكة اليومية. تعتمد النسخة الأكثر تطورًا من السيناريو الثالث على تفاعل Agile Controller-DCN مع VMware vCenter، متحدًا بعملية تجارية معينة، ولكن مرة أخرى بدون نظام إدارة أعلى.
السيناريو الرابع جدير بالملاحظة - التكامل مع النظام الأساسي القائم على OpenStack أو منتج المحاكاة الافتراضية FusionSphere الخاص بنا. نقوم بتسجيل العديد من الطلبات للحصول على حلول معمارية مماثلة، ومن بينها OpenStack (CentOS، Red Hat، وما إلى ذلك) هو الأكثر شيوعًا. كل هذا يتوقف على النظام الأساسي لتنسيق وإدارة موارد الحوسبة المستخدمة في مركز البيانات.
السيناريو الخامس جديد تماما. بالإضافة إلى محولات الأجهزة المعروفة، فهي تشتمل على محول ظاهري موزع CloudEngine 1800V (CE1800V)، والذي لا يمكن تشغيله إلا باستخدام KVM (الجهاز الظاهري القائم على Kernel). تتضمن هذه البنية دمج Agile Controller-DCN مع منصة Kubernetes للحاويات باستخدام البرنامج الإضافي CNI. وهكذا فإن شركة هواوي، ومعها العالم أجمع، تتحرك من المحاكاة الافتراضية للمضيف إلى المحاكاة الافتراضية لنظام التشغيل.
المزيد عن الحاويات
لقد ذكرنا سابقًا المحول الظاهري CE1800V الذي تم نشره باستخدام Agile Controller-DCN. بالاشتراك مع مفاتيح أجهزة هواوي، فإنها تشكل نوعًا من "التراكب المختلط". في المستقبل القريب، ستتلقى البرامج النصية للحاويات من Huawei دعمًا لوظائف NAT وموازنة التحميل.
يتمثل أحد قيود البنية في أنه لا يمكن استخدام CE1800V بشكل منفصل عن Agile Controller-DCN. يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن PoD واحد لمنصة Kubernetes لا يمكن أن يحتوي على أكثر من 4 ملايين حاوية.
يتم الاتصال بشبكة VXLAN الخاصة بمركز البيانات عبر VLAN (شبكة المنطقة المحلية الافتراضية)، ولكن يوجد خيار يعمل فيه CE1800V بمثابة VTEP مع عملية BGP (بروتوكول بوابة الحدود). يسمح ذلك بتبادل مسارات BGP مع العمود الفقري دون الحاجة إلى محولات أجهزة منفصلة.
الشبكات الموجهة بالنوايا: الشبكات التي تحلل النوايا
مفهوم الشبكة المعتمدة على النوايا (IDN) من هواوي مرة أخرى في عام 2018. ومنذ ذلك الحين، واصلت الشركة العمل على الشبكات التي تستخدم تكنولوجيا الحوسبة السحابية والبيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي لتحليل أهداف ونوايا المستخدمين.
في الأساس، نحن نتحدث عن الانتقال من الأتمتة إلى الحكم الذاتي. يتم إرجاع النية المعلنة للمستخدم في شكل توصيات من منتجات الشبكة حول كيفية تنفيذ هذه النية. وفي قلب هذه الوظيفة توجد إمكانيات Agile Controller-DCN التي ستتم إضافتها إلى المنتج لضمان تنفيذ أيديولوجية IDN.
في المستقبل، ومع إدخال IDN، سيكون من الممكن نشر خدمات الشبكة بنقرة واحدة، مما يعني أعلى درجة من الأتمتة. إن البنية المعيارية لوظائف الشبكة والقدرة على الجمع بين هذه الوظائف ستسمح للمسؤول بتحديد الخدمات التي يجب إتاحتها على جزء معين من الشبكة.
لتحقيق هذا المستوى من إمكانية التحكم، تعتبر عملية ZTP (Zero Touch Provisioning) مهمة جدًا. وقد حققت شركة Huawei نجاحًا جديًا في هذا المجال، حيث توفر بفضلها القدرة على نشر الشبكة بشكل كامل خارج الصندوق.
تتضمن عملية التثبيت والنشر الإضافية بالضرورة إجراءً للتحقق من الاتصال بين الموارد (اتصال الشبكة) وتقييم التغييرات في أداء الشبكة اعتمادًا على أوضاع التشغيل الخاصة بها. تتضمن هذه المرحلة إجراء عملية محاكاة قبل بدء التشغيل الفعلي.
والخطوة التالية هي تكوين الخدمات لتناسب احتياجات العميل (توفير الخدمة) والتحقق منها، ويتم ذلك بواسطة أدوات هواوي المدمجة. ثم كل ما تبقى هو التحقق من النتيجة.
أصبح من الممكن الآن متابعة المسار الموصوف بالكامل باستخدام آلية شاملة واحدة تعتمد على منصة iMaster NCE التي تحتوي على Agile Controller-DCN ونظام إدارة عناصر الشبكة eSight (EMS).
حاليًا، يمكن لـ Agile Controller-DCN التحقق من توفر الموارد ووجود الاتصالات، وكذلك الاستجابة بشكل استباقي (بعد موافقة المسؤول) للمشاكل في الشبكة. تتم الآن إضافة الخدمات الضرورية يدويًا، ولكن في المستقبل تعتزم Huawei أتمتة هذه العمليات وغيرها، مثل نشر الخادم وتكوين الشبكة لأنظمة التخزين وما إلى ذلك.
سلاسل الخدمة والتجزئة الدقيقة
Agile Controller-DCN قادر على معالجة رؤوس الخدمة (Net Service Headers، أو NSH) الموجودة في حزم VXLAN. وهذا مفيد لإنشاء سلاسل الخدمة. على سبيل المثال، تنوي إرسال نوع معين من الحزم عبر مسار يختلف عن ذلك الذي يقدمه بروتوكول التوجيه القياسي. قبل أن يغادروا الشبكة، يجب عليهم المرور عبر أحد الأجهزة (جدار الحماية، وما إلى ذلك). للقيام بذلك، يكفي تكوين سلسلة خدمة تحتوي على القواعد اللازمة. بفضل هذه الآلية، من الممكن، على سبيل المثال، تكوين سياسات الأمان، ولكن من الممكن أيضًا إنشاء مجالات أخرى لتطبيقها.
يُظهر الرسم التخطيطي بوضوح تشغيل سلاسل الخدمة المتوافقة مع RFC استنادًا إلى NSH، كما يوفر قائمة بمفاتيح الأجهزة التي تدعمها.
يتم استكمال قدرات تسلسل الخدمات من هواوي من خلال التجزئة الدقيقة، وهي تقنية أمان الشبكة التي تعزل قطاعات الأمان وصولاً إلى عناصر عبء العمل الفردية. يساعد تجنب الحاجة إلى تكوين عدد كبير من قوائم ACL يدويًا على التغلب على عنق الزجاجة في قائمة التحكم بالوصول (ACL).
عملية ذكية
بالانتقال إلى مسألة تشغيل الشبكة، من المستحيل عدم ذكر مكون آخر من مظلة العلامة التجارية iMaster NCE - محلل الشبكة الذكي FabricInsight. فهو يوفر إمكانات واسعة لجمع القياس عن بعد والمعلومات حول تدفقات البيانات على الشبكة. يتم جمع القياس عن بعد باستخدام gRPC وتجميع البيانات حول الحزم المرسلة والمخزنة والمفقودة. يتم تجميع الكمية الكبيرة الثانية من المعلومات باستخدام ESPAN (محلل منفذ التبديل عن بعد المغلف) ويعطي فكرة عن تدفقات البيانات في مركز البيانات. في الأساس، نحن نتحدث عن جمع رؤوس TCP وكمية المعلومات المنقولة خلال كل جلسة TCP. يمكن القيام بذلك باستخدام أجهزة Huawei المختلفة - يتم عرض قائمتها في الرسم التخطيطي.
كما لم يتم نسيان SNMP وNetStream، لذلك تستخدم هواوي الآليات القديمة والجديدة على السواء من أجل الانتقال من الشبكة باعتبارها "الصندوق الأسود" إلى الشبكة التي نعرف كل شيء عنها حرفيًا.
نسيج الذكاء الاصطناعي: شبكة ذكية بدون فقدان
تم تصميم ميزات AI Fabric التي تدعمها أجهزتنا لتحويل شبكة Ethernet إلى شبكة عالية الأداء ومنخفضة الكمون ولا تفقد الحزم. يعد ذلك ضروريًا لتنفيذ سيناريوهات نشر التطبيقات الأساسية في شبكة مركز البيانات.
في الرسم البياني أعلاه نرى المشاكل التي من الممكن مواجهتها عند تشغيل الشبكة:
- فقدان الحزمة؛
- تجاوز سعة المخزن المؤقت؛
- مشكلة التحميل الأمثل للشبكة عند استخدام الروابط المتوازية.
وتطبق معدات هواوي آليات لحل كل هذه المشاكل. على سبيل المثال، على مستوى الشريحة، تم تقديم تقنية قائمة الانتظار الواردة الافتراضية، والتي في نفس الوقت لا تسمح بحظر الإدخال (حظر HOL).
على مستوى البروتوكول، توجد آلية ECN ديناميكية - تغيير حجم المخزن المؤقت ديناميكيًا، بالإضافة إلى Fast CNP - إرسال حزم الرسائل بسرعة حول مشكلة في الشبكة إلى المصدر.
الحقوق المتساوية للتدفقات и يساعد دعم تقنية تحديد أولويات الحزم الديناميكية (DPP)، والتي تتكون من وضع أجزاء قصيرة من البيانات من تدفقات مختلفة في قائمة انتظار منفصلة ذات أولوية عالية. وبالتالي، تبقى الحزم القصيرة أفضل في بيئة التدفقات الطويلة والثقيلة.
دعونا نوضح أنه لكي تعمل الآليات المذكورة أعلاه بفعالية، يجب أن تكون مدعومة مباشرة بالمعدات.
يتم استخدام كل هذه الوظائف في واحد من ثلاثة سيناريوهات لاستخدام معدات هواوي:
- عند بناء أنظمة الذكاء الاصطناعي على أساس التطبيقات الموزعة؛
- عند إنشاء أنظمة تخزين البيانات الموزعة؛
- عند إنشاء أنظمة للحوسبة عالية الأداء (HPC).
الأفكار المتجسدة في الأجهزة
بعد مناقشة السيناريوهات النموذجية لاستخدام حلول Huawei وإدراج إمكانياتها الرئيسية، دعنا ننتقل مباشرة إلى المعدات.
CloudEngine 16800 عبارة عن منصة توفر التشغيل لأكثر من 400 جيجابت/ثانية من الواجهات. وتتمثل ميزتها المميزة في وجود شريحة إعادة التوجيه ومعالج الذكاء الاصطناعي الخاص بها، إلى جانب وحدة المعالجة المركزية، وهو أمر ضروري لتنفيذ إمكانات AI Fabric.
تم تصنيع المنصة وفقًا للهندسة المعمارية المتعامدة الكلاسيكية مع نظام تدفق الهواء من الأمام إلى الخلف وتأتي مع واحد من ثلاثة أنواع من الهياكل - 4 (10U)، 8 (16U) أو 16 (32U) فتحات.
يمكن لـ CloudEngine 16800 استخدام عدة أنواع من بطاقات الخط. من بينها كلا من 10 جيجابت التقليدية و40 جيجابت، بالإضافة إلى 100 جيجابت، بما في ذلك الجديدة تمامًا. ومن المقرر إطلاق بطاقات ذات واجهات 25 و400 جيجابت/ثانية.
أما بالنسبة لمفاتيح ToR (أعلى الحامل)، فإن نماذجها الحالية موضحة في المخطط الزمني أعلاه. الأكثر إثارة للاهتمام هي نماذج 25 جيجابت الجديدة، ومحولات 100 جيجابت مع وصلات صاعدة 400 جيجابت، ومحولات 100 جيجابت عالية الكثافة مع 96 منفذًا.
محول التكوين الثابت الرئيسي لشركة Huawei في الوقت الحالي هو CloudEngine 8850. وينبغي استبداله بنموذج 8851 بواجهات 32 100 جيجابت/ثانية وثماني واجهات 400 جيجابت/ثانية، بالإضافة إلى القدرة على تقسيمها إلى 50 أو 100 أو 200 جيجابت/ثانية.
لا يزال هناك محول آخر بتكوين ثابت، وهو CloudEngine 6865، ضمن مجموعة منتجات Huawei الحالية. يعد هذا بمثابة العمود الفقري الذي أثبت كفاءته مع وصول بسرعة 10/25 جيجابت في الثانية وثمانية وصلات صاعدة بسرعة 100 جيجابت في الثانية. دعنا نضيف أنه يدعم أيضًا AI Fabric.
يوضح الرسم البياني خصائص جميع نماذج المفاتيح الجديدة، والتي نتوقع ظهورها في الأشهر المقبلة، أو حتى الأسابيع. يرجع بعض التأخير في إطلاق سراحهم إلى الوضع المحيط بفيروس كورونا. كما أن قضايا ضغط العقوبات على شركة Huawei لا تزال ذات صلة، ومع ذلك، فإن كل هذه الأحداث يمكن أن تؤثر فقط على توقيت العرض الأول.
يمكن الحصول بسهولة على مزيد من المعلومات حول حلول هواوي وخيارات تطبيقاتها من خلال الاشتراك في ندواتنا عبر الإنترنت أو الاتصال بممثلي الشركة مباشرة.
***
نذكرك بأن خبرائنا يجرون ندوات عبر الإنترنت بانتظام حول منتجات هواوي والتقنيات التي يستخدمونها. قائمة الندوات عبر الإنترنت للأسابيع القادمة متاحة على .
المصدر: www.habr.com