Прапануем вашай увазе кароткі агляд новай архітэктуры Huawei - HiCampus, у аснове якой цалкам бесправадны доступ для карыстальнікаў, IP + POL і інтэлектуальная платформа-над фізічнай інфраструктуры.
У пачатку 2020 года мы прадставілі дзве новыя архітэктуры, якія перш за выкарыстоўваліся выключна ў Кітаі. Аб HiDC, якая разлічана ў першую чаргу на разгортванне інфраструктуры ЦАДаў, увесну на Хабре ўжо выходзіў
Навошта патрэбен HiCampus
Шквал падзей, што пацягнулі за сабой пандэмія і супрацьстаянне ёй, воляй-няволяй заахвоціў многіх хутчэй прыйсці да разумення таго, што кампусы - гэта падмурак новага інтэлектуальнага свету. Пад абагульняючым словам "кампус" аб'яднаны не толькі офісныя зоны, але і даследчыя інстытуты, лабараторыі, універсітэты разам са студэнцкімі мястэчкамі і не толькі.
У адной толькі Расіі ў Huawei на сярэдзіну 2020 года налічваецца звыш тысячы распрацоўшчыкаў. Мала таго, праз два-тры гады іх будзе прыблізна ў пяць разоў больш. А сканцэнтраваны яны як раз у кампусах, дзе мы павінны забяспечыць ім бясшвовы сэрвіс па запыце, не прымушаючы іх чакаць.
Уласна, для канчатковага карыстача HiCampus - гэта сапраўды ў першую чаргу зручнейшая, чым перш, працоўнае асяроддзе. Бізнесу ж яна дапамагае павышаць эфектыўнасць вытворчасці, у дадатак аказваецца лягчэй для яго ў эксплуатацыі.
Тым часам на кампусах становіцца ўсё больш карыстачоў, і ў тых усё больш прылад. Добра яшчэ, што не кожная куртка пакуль забяспечаная Wi-Fi-модулем: "разумнае адзенне" яшчэ дзівоцтва, аднак не выключана, што неўзабаве яна ўвойдзе ў шырокі ўжытак. Як следства, без радыкальных тэхналагічных пераўтварэнняў якасць сэрвісу ў сетцы зніжаецца. Нічога дзіўнага: спажыванне трафіку павялічваецца, расце выдатак электраэнергіі, а новыя сэрвісы патрабуюць усё больш рэсурсаў рознага кшталту. Тым часам уладальнікі бізнэсу і рады дырэктараў, часцяком натхнёныя тымі тэмпамі, з якімі праходзіць лічбавая трансфармацыя вакол, у тым ліку ў канкурэнтаў, жадаюць новых магчымасцяў – хутка і танна («Як, у нас у офісе няма відэаназірання з face recognition? Чаму?! »). Акрамя таго, ад сеткавай інфраструктуры сёння чакаюць сінэргетычны эфект: разгортваць сетку дзеля адной толькі сеткі ўжо не прынята, ды і не ў духу часу.
Гэтыя праблемы і заклікана вырашыць HiCampus. У яе мы вылучаем тры зрэзу, кожны з якіх прыўносіць свае перавагі ў архітэктуру. Пералічоны іх у парадку ад ніжэйстаячага да вышэйстаячага:
- цалкам бесправадны;
- цалкам аптычны;
- інтэлектуальны.
Цалкам бесправадны зрэз
Базіс цалкам бесправаднога зрэзу - прадуктовае рашэнне Huawei на аснове Wi-Fi шостага пакалення. У параўнанні з Wi-Fi 5 яно дазваляе у чатыры разы павялічыць колькасць адначасова якія падключаюцца карыстачоў і пазбавіць «насельнікаў» кампуса ад неабходнасці дзе б там ні было падлучацца да сеткі «па правадах».
Новая прадуктовая лінейка AirEngine, на якой будуецца бесправадное асяроддзе HiCampus, уключае ў сябе кропкі доступу (ГД) пад самыя розныя сцэнары: жадаеце – для індустрыяльнай эксплуатацыі з IoT, жадаеце – для ўжывання па-за памяшканнямі. Дызайн, габарыты, спосабы мацавання прылад таксама дапушчаюць усе мажлівыя варыянты выкарыстання.
Новаўвядзенням у ГД, напрыклад павялічанаму ліку антэн на прыём (іх зараз 16 штук), мы абавязаны свайму цэнтру распрацоўкі ў Тэль-Авіве: якія працуюць там нашы калегі прыўнеслі ў Wi-Fi 6 шматлікае з свайго папярэдняга досведу паляпшэння сетак WiMAX і 5G-сетак, дзякуючы чаму ім удалося сур'ёзна аптымізаваць затрымкі і прапускную здольнасць кропак AirEngine. У выніку мы апынуліся ў стане гарантаваць прапускную здольнасць не ніжэй зададзенай адзнакі кожнаму кліенту: фраза "100 Мбіт/з усюды" у нашым выпадку не пусты гук.
Як гэта атрымалася? Тут ненадоўга звернемся да тэорыі. У адпаведнасці з тэарэмай Шэнана прапускную здольнасць кропкі доступу вызначаюць (a) колькасць прасторавых струменяў, (b) шырыня паласы прапускання і © суадносіны «сігнал - шум». У Huawei мадыфікацыі ў параўнанні з папярэднімі прадуктамі былі зроблены па ўсіх трох пунктах. Так, нашы ГД здольныя фармаваць да 12 прасторавых патокаў - У паўтара разы больш, чым топавыя мадэлі іншых вендараў. Акрамя таго, яны могуць падтрымліваць восем прасторавых патокаў шырынёй па 160 Мгц супраць у лепшым выпадку васьмі патокаў па 80 Мгц у канкурэнтаў. Нарэшце, дзякуючы тэхналогіі Smart Antenna нашы кропкі доступу дэманструюць значна большую талерантнасць да інтэрферэнцыі і больш высокі ўзровень RSSI на прыёме ў кліента.
Па выніках 2019 года нашы калегі з Тэль-Авіва атрымалі вышэйшую ўзнагароду ўнутры кампаніі менавіта за тое, што ім удалося на чыпе з падтрымкай Wi-Fi 802.11ax дамагчыся паказчыка "сігнал – шум" (SNR) вышэй, чым у іншага вядомага амерыканскага вытворцы. Вынік быў дасягнуты як за кошт выкарыстання новых матэрыялаў, так і з дапамогай больш дасканалай алгарытмічнай базы, зашытай у працэсар. Адгэтуль і іншыя выгодныя бакі Wi-Fi 6 "у інтэрпрэтацыі Huawei". У прыватнасці, рэалізаваны механізм multi-user MIMO, дзякуючы якому на аднаго карыстальніка можа быць выдзелена да васьмі прасторавых патокаў; MU-MIMO разлічаны на тое, каб задзейнічаць у перадачы інфармацыі кліентам увесь антэнны рэсурс кропкі доступу. Вядома, восем патокаў зараз не будуць адраджаны пад які-небудзь смартфон, а вось пад ноўтбук апошняга пакалення або VR-комплекс індустрыяльнага прызначэння - цалкам.
Такім чынам, з 16 прасторавымі патокамі фізічна можна ўзяць планку 10 Гбіт / с на кропку. На ўзроўні application-трафіку эфектыўнасць асяроддзя перадачы даных складзе 78-80%, або каля 8 Гбіт / с. Абмовімся, гэта справядліва ў выпадку з эксплуатацыяй 160-мегагерцавых каналаў. Зразумела, Wi-Fi 6 разлічаны перш-наперш на масавыя падлучэнні, і калі іх дзясяткі, то кожнае асобна ўзятае не будзе такім зааблочна хуткасным.
У лабараторных умовах мы неаднаразова праводзілі тэсты з дапамогай утыліты нагрузкі iPerf – і фіксавалі, што дзве hi-end-кропкі Huawei з лінейкі AirEngine, выкарыстоўваючы восем прасторавых патокаў шырынёй 160 Мгц кожны, абменьваюцца дадзенымі на ўзроўні прыкладанняў са хуткасцю каля 8,37 Гбіт/з. Трэба зрабіць рэмарку: так, прашыўка ў іх спецыяльная, разлічаная на тое, каб раскрыць патэнцыял абсталявання падчас выпрабаванняў, аднак факт застаецца фактам.
Дарэчы, у Huawei у Расіі дзейнічае Joint Validation Lab з шырокім паркам Wi-Fi-абсталявання. Раней мы выкарыстоўвалі ў ёй прылады з M.2-чыпамі іншых вытворцаў, зараз жа паказваем прадукцыйнасць Wi-Fi 6 на тэлефонах уласнай вытворчасці, напрыклад P40.
На ілюстрацыях вышэй відаць, што ў адзіным канструктыўным блоку, якіх у кропцы доступу чатыры штукі, змяшчаецца таксама па чатыры элемента – разам 16 прыёма-якія перадаюць антэн, якія функцыянуюць у дынамічным рэжыме. Што да beamforming, дзякуючы ўжыванню большай колькасці антэн на элеменце атрымоўваецца фармаваць вузейшы і доўгі прамень і надзейней «весткі» кліента, забяспечваць яму палепшаны user experience.
За кошт выкарыстання дадатковых патэнтаваных матэрыялаў дасягаюцца высокія электрычныя паказчыкі самай антэны. Адсюль і меншы працэнт страт на сігнал і значна больш выйгрышныя параметры адлюстравання сігналу.
У сябе ў лабараторыях мы не раз праводзілі тэсты на параўнанне сілы сігналу кропак доступу на аднолькавай адлегласці пакрыцця. На ілюстрацыі вышэй відаць, што на трыножках ўстаноўлены дзве ГД, якія падтрымліваюць Wi-Fi 6: адна (чырвоная) са смарт-антэнамі, ад Huawei, іншая без іх. Адлегласць ад кропкі да тэлефона ў абодвух выпадках – 13 м. Пра іншых роўных – той жа частотны дыяпазон 5 Ггц, частата канала 20 Мгц і т. д. – у сярэднім розніца ў сіле сігналу паміж прыладамі вылічаецца 3 дбм, і перавага на боку кропкі Huawei.
У другім цесцю задзейнічаны тыя ж кропкі Wi-Fi 6, той жа дыяпазон 20 Мгц, той жа зрэз 5 Ггц. На адлегласці 13 м істотнай розніцы не назіраецца, але, як толькі мы павялічваем дыстанцыю ўдвая, паказчыкі разыходзяцца амаль на парадак (7 дбм) – у карысць нашага AirEngine.
Выкарыстоўваючы тэхналогіі 5G – DynamicTurbo, дзякуючы якім на базе бесправаднога асяроддзя прыярытэзуецца трафік ад VIP-карыстальнікаў, мы дамагаемся сэрвісу, якога раней у Wi-Fi-асяроддзі не было (напрыклад, топ-менеджэр кампаніі не будзе рэгулярна пытаць вас, чаму ў яго такое слабое злучэнне). Да гэтага часу яны былі амаль выключна здабыткам свету правадных сетак – альбо TDM, альбо IP Hard Pipe, з вылучэннем MPLS-тунэляў.
Таксама Wi-Fi 6 ажыццяўляе канцэпцыю бясшвоўнага роўмінгу. Усё дзякуючы таму, што мадыфікаваны механізм міграцыі паміж кропкамі: спачатку карыстач падлучаецца да новай і толькі потым дысацыіруецца ад старой. Гэтая навіна дабратворна адлюстроўваецца на функцыянаванні ў такіх сцэнарах, як тэлефанія праз Wi-Fi, тэлемедыцына і automotive, а менавіта праца аўтаномных робатаў, беспілотнікаў і т. д, для якіх крытычна важна бесперабойна трымаць злучэнне з кіравальным цэнтрам.
У міні-роліку вышэй у гульнявой форме адлюстраваны суцэль сучасны кейс ужывання Wi-Fi 6 ад Huawei. У сабакі ў чырвоным камбінезоне VR-ачкі «падчэпленыя» да кропкі AirEngine, якая хутка перамыкаецца і забяспечвае мінімальныя затрымкі ў перадачы інфармацыі. Іншаму сабаку павезла менш: аналагічныя акуляры, надзетыя яму на галаву, падлучаныя да ГД іншага вендара (з этычных меркаванняў, само сабой, не станем яго зваць), і хай перабоі і лагі не фатальныя, але мяшаюць накладваць віртуальнае асяроддзе на навакольную прастору ў рэальным часу.
Унутры Кітая архітэктура прымяняецца на ўсю моц. З ужываннем яе рашэнняў пабудавана каля 600 кампусов, з іх добрая палова адпавядае прынцыпам HiCampus ад пачатку да канца.
Як паказвае практыка, больш эфектыўна за ўсё прымяненне HiCampus для сумеснай працы ў офісных прасторах, на "разумных фабрыках" з іх рухомымі аўтаномнымі робатамі – AGV, а таксама ў месцах масавага збору людзей. Напрыклад, у пекінскім міжнародным аэрапорце, дзе разгорнутая сетка Wi-Fi 6, якая забяспечвае бесправадныя паслугі для пасажыраў на ўсёй тэрыторыі; сярод іншага дзякуючы кампуснай інфраструктуры аэрапорту ўдалося скараціць час чакання ў чарзе на 15% і зэканоміць 20% на персанале.
Цалкам аптычны зрэз
Усё часцей мы будуем кампусе па новай мадэлі. IP + POL, і зусім не падпарадкоўваючыся загаду капрызаў тэхналагічнай моды. Панавалы раней падыход, пры якім, разгортваючы сеткавую інфраструктуру ў будынку, мы цягнулі оптыку да паверха, а далей рабілі разводку меддзю, накладваў на архітэктуру суровыя абмежаванні. Дастаткова аднаго таго, што пры неабходнасці апгрэйду даводзілася мяняць практычна ўсё асяроддзе на ўзроўні паверха. Сам матэрыял, медзь, таксама не ідэальны: і з пункта гледжання прапускной здольнасці, і з пункта гледжання жыццёвага цыклу, і з пункта гледжання наступнага развіцця асяроддзя. Вядома, медзь была ўсім зразумелая і дазваляла ствараць нескладаныя сеткавыя рашэнні хутка і нядорага. Разам з тым па сукупным кошце валодання і па патэнцыяле да апгрэйду сеткі медзь у 2020 годзе прайграе оптыцы.
Асабліва яскрава перавага оптыкі праступае, калі трэба закладвацца на доўгі жыццёвы цыкл інфраструктуры (і ацэньваць выдаткі на яе доўгую), а таксама калі тую чакае сур'ёзная эвалюцыя. Напрыклад, патрабуецца, каб у асяроддзі стала функцыянавалі 4K-камеры і 8K-тэлевізары ці іншы digital signage з высокім дазволам. У падобных сітуацыях найболей разумным рашэннем будзе ўжыванне цалкам аптычнай – з выкарыстаннем аптычных камутатараў – сеткі. Раней стоп-фактарам пры выбары на карысць такой мадэлі пабудовы кампуса служыў малы лік канчатковых тэрміналаў – optical network units (ONU). У наш жа час не толькі карыстацкія машыны мяркуюць магчымасць падлучэння праз тэрміналы да аптычнай сеткі. У тую ж Wi-Fi-кропку ўстаўляецца прыёмаперадатчык, які працуе з POL-сеткай, і мы атрымліваем бесправадны сэрвіс праз высакахуткасную аптычную сетку.
Такім чынам, паўнавартасна ўкараніць Wi-Fi 6 можна малой крывёй: наладзіць IP + POL-сетку, далучыць Wi-Fi да яе і спакойна нарошчваць прадукцыйнасць. Адзінае, у выпадку з Wi-Fi-кропкамі патрабуецца лакальнае электрасілкаванне. У астатнім нішто не мяшае нам давесці сетку да 10 або 50 Гбіт/з.
Разгортванне цалкам аптычных сетак мэтазгодна ў самых розных выпадках. Напрыклад, ім цяжка ўявіць альтэрнатыву ў старых дамах з доўгімі пралётамі. Калі вы ніколі не займаліся рэбілдынгам будынка ў цэнтры Масквы, то, паверце, вам буйна павезла: звычайна ўсе праходы для кабеля ў такіх будынках забітыя, і каб арганізаваць лакальную сетку па розуме, часам даводзіцца рабіць усё з нуля. У выпадку ж з POL-рашэннем можна пракласці аптычны кабель, развесці яго сплітарамі і стварыць сучасную сетку.
Тое ж тычыцца навучальных устаноў з карпусамі старой архітэктуры, гатэльных комплексаў і вялізных будынкаў, уключаючы аэрапорты.
Кіруючыся прынцыпам practice what you preach, у арганізацыі сеткавых асяроддзяў па мадэлі IP LAN + POL мы пачалі з сябе. Дабудаваны паўтара гады таму велізарны, агульным пляцам памяшканняў больш 1,4 млн м², кампус Huawei на возеры Суншань (Кітай) - адзін з першых кейсаў рэалізацыі архітэктуры HiCampus; яго будынкі, дарэчы, узнаўляюць сваім абліччам вядомыя помнікі еўрапейскай архітэктуры. Унутры ж усё, наадварот, сучасна, наколькі толькі магчыма.
З цэнтральнага будынка аптычныя лініі разыходзяцца ў суседнія, «надзейныя» кампусе, дзе, у сваю чаргу, таксама разводзяцца па паверхах і т. д. Кропкі доступу Wi-Fi 6, якія пакрываюць усю тэрыторыю, адпаведна, «сядзяць» менавіта на оптыцы.
На кампусе рэалізаваны цэлы спектр сэрвісаў, якія патрабуюць стабільнага высакахуткаснага падключэння, у тым ліку відэаназіранне з дапамогай камер высокага дазволу. Служаць яны, зрэшты, не толькі для відэаназірання. На ўваходзе ў кампус лічбавая платформа
Выкарыстанне цалкам сеткавых аптычных рашэнняў, апроч усяго іншага, эканоміць плойму месца, а каб іх абслугоўваць, патрабуецца значна менш людзей. Такім чынам, паводле нашай статыстыкі, у сярэднім інвестыцыі ў інфраструктуру дзякуючы аптычнаму пласту скарачаюцца на 40%.
Цалкам інтэлектуальны зрэз
Па-над фізічнымі рашэннямі, звязанымі з аптычным і бесправадным асяроддзем перадачы дадзеных, у HiCampus шчыльна задзейнічана інтэлектуальная платформа Horizon, якая служыць мэтам лічбавай трансфармацыі і дазваляе атрымаць з інфраструктуры больш карысці.
Для задач, злучаных з самай інфраструктурай, выкарыстоўваецца падлеглы пласт кіравання на платформе.
Першае яе прызначэнне - задзейнічаць тэхналогіі машыннага навучання для кантролю за сеткай. У прыватнасці, ML-алгарытмы далі магчымасць рэалізаваць у iMaster NCE модуль CampusInsight O&M 1-3-5: на працягу хвіліны прыходзяць звесткі пра памылку, тры хвіліны марнуецца на яе апрацоўку, за пяць хвілін яна ўхіляецца (падрабязней гл. у нашым артыкуле
Другая задача больш інтэлектуальная - інтэграваць розныя сэрвісы, звязаныя з "разумным кампусам" (той жа самы кантроль сеткі, відэаназіранне і інш.).
Калі ў сеткавай інфраструктуры некалькі дзясяткаў кропак доступу і пары кантролераў, нішто не мяшае здымаць з іх трафік і разбіраць яго ўручную пасродкам Wireshark. Але калі кропак тысячы, кантролераў дзясяткі, а разнесена ўся гэтая гаспадарка па вялікай тэрыторыі, шукаць няспраўнасці становіцца шматкроць цяжэй. Каб спрасціць задачу, мы распрацавалі рашэнне iMaster NCE CampusInsight (па ім у нас быў асобны
Выглядае працэс наступным чынам. Платформа, дапусцім, паказвае нам, што ў карыстальніка не ладзіцца з радыёаўтэнтыфікацыяй. Яна праводзіць аналіз і паказвае, на якім кроку ўзнікла праблема. І калі тая звязана з асяроддзем, то платформа прапануе нам вырашыць праблему (у інтэрфейсе ўзнікае кнопка Resolve). У відэа ніжэй паказана, як у сістэме прыходзіць апавяшчэнне аб тым, што адбыўся reject RADIUS: хутчэй за ўсё, альбо карыстач няправільна ўвёў пароль, альбо пароль памяняўся. Такім чынам, без сутаргавых спроб разабрацца, у чым справа, атрымоўваецца зберагчы плойму часу, балазе ўсе дадзеныя захоўваюцца і перадгісторыю той ці іншай калізіі лёгка вывучыць.
Распаўсюджаная гісторыя: да вас падыходзіць уладальнік кампаніі ці CTO і наракае на тое, што нейкая важная персона ўчора ў вас у офісе не здолела далучыцца да бесправадной сеткі. Даводзіцца вырашаць пытанне. Магчыма, пад пагрозай страты квартальнай прэміі. У звычайнай сітуацыі нельга ўхіліць праблему, не знайшоўшы таго самага VIP-карыстача. А што, калі гэта які-небудзь топ-мэнэджар ці намеснік міністра, з якім і сустрэцца нялёгка, тым больш папрасіць у яго смартфон, каб разабрацца ў праблеме? Пазбегнуць падобных сітуацый дапамагае прадукт Huawei, які выкарыстоўвае наш дыстрыбутыў вялікіх дадзеных FusionInsight, які захоўвае ўвесь назапашаны аб'ём ведаў аб тым, што адбывалася ў сетцы, дзякуючы чаму да вытокаў любой непаладкі можна дайсці шляхам рэтраспектыўнага аналізу.
Прылады і іх складнасць - справа важнае. Але каб пабудаваць сапраўды "разумны" кампус, неабходна софтверная надбудова.
Першым чынам, у HiCampus па-над фізічным узроўнем задзейнічаецца хмарная платформа. Яна можа мець прыватнае, публічнае ці гібрыднае выкананне. На яе, у сваю чаргу, напластоўваюцца сэрвісы для працы з дадзенымі. Уся гэтая сукупнасць ПЗ і з'яўляецца лічбавай платформай. З канцэптуальнага пункту гледжання яна абапіраецца на прынцыпы Relationship, Open, Multi-Ecosystem, Any-Connect – скарочана ROMA (пра іх і пра платформу ў цэлым таксама будзе асобны вэбінар і пост па яго слядах). Забяспечваючы сувязь паміж кампанентамі асяроддзя, Horizon робіць яе больш цэласнай, што далей знаходзіць пацверджанне як у бізнес-паказчыках, так і ў камфорце карыстальнікаў.
У сваю чаргу, інтэлектуальны цэнтр кіравання Huawei IOC (Intelligent Operation Center) закліканы сачыць за "здароўем" кампуса, энергаэфектыўнасцю і абароненасцю, а галоўнае, дае агульную панараму таго, што адбываецца на кампусе. Скажам, дзякуючы нагляднай схеме візуалізацыі (гл.
А дзякуючы таму, што да кропак доступу Huawei можна падлучаць дадатковыя модулі, якія працуюць па RFID, ZigBee ці Bluetooth, няцяжка стварыць асяроддзе, якая будзе абачліва маніторыць сітуацыю на кампусе і сігналізаваць аб самых розных праблемах. Акрамя таго, з дапамогай IOC зручна вырабляць інвентарызацыю актываў у рэальным часе, і ў цэлым праца з кампусам як з інтэлектуальнай адзінкай адчыняе масу магчымасцяў.
Вядома, асобныя вендары на рынку могуць падаць частку рашэнняў, падобных з уваходнымі ў HiCampus, напрыклад цалкам аптычны доступ. Аднак ні ў кога няма на ўзбраенні цэласнай архітэктуры, галоўныя добрыя якасці якой мы пастараліся расчыніць у пасце.
А напрыканцы дадамо, што даведацца падрабязнасці пра нашы рашэнні для smart campus, а асобныя нават паспрабаваць, можна на сайце нашага праекта
***
І не забывайце пра нашыя шматлікія вебинары, якія праводзяцца не толькі ў рускамоўным сегменце, але і на глабальным узроўні. Спіс вэбінараў на бліжэйшыя тыдні даступны па
Крыніца: habr.com