Vrijeme je da otkrijemo detalje o novim Huawei NetEngine 8000 usmjerivačima - o hardverskoj bazi i softverskim rješenjima koja vam omogućavaju da na njihovoj osnovi izgradite end-to-end end-to-end veze sa propusnošću od 400 Gbps i nadgledate kvalitet mrežnih usluga na poddrugom nivou.
Ono što određuje koje tehnologije su potrebne za mrežna rješenja
Zahtjeve za najnovijom mrežnom opremom sada određuju četiri ključna trenda:
- širenje 5G mobilnog širokopojasnog pristupa;
- rast opterećenja oblaka u privatnim i javnim data centrima;
- širenje IoT svijeta;
- sve veća potražnja za umjetnom inteligencijom.
Tokom pandemije pojavio se još jedan opšti trend: sve su privlačniji scenariji u kojima se fizičko prisustvo maksimalno smanjuje u korist virtuelnog. To uključuje, između ostalog, usluge virtuelne i proširene stvarnosti, kao i rješenja bazirana na Wi-Fi 6 mrežama. Sve ove aplikacije zahtijevaju visok kvalitet kanala. NetEngine 8000 je dizajniran da to obezbijedi.
Porodica NetEngine 8000
Uređaji uključeni u porodicu NetEngine 8000 podijeljeni su u tri glavne serije. Označeni slovom X, ovo su vodeći modeli visokih performansi za telekom operatere ili za podatkovne centre visokog opterećenja. M serija je dizajnirana da se prilagodi različitim scenarijima metroa. A uređaji sa indeksom F namijenjeni su prvenstveno za implementaciju uobičajenih DCI (data Center Interconnect) scenarija. Većina "osam hiljada" može biti dio end-to-end tunela sa propusnošću od 400 Gbit/s i podržavati zagarantovani nivo usluge (Service Level Agreement - SLA).
Činjenica: danas samo Huawei proizvodi cijeli niz opreme za organiziranje mreža klase 400GE. Gornja ilustracija prikazuje scenario za izgradnju mreže za velikog poslovnog korisnika ili velikog operatera. Potonji koristi rutere sa jezgrom NetEngine 9000 visokih performansi, kao i nove NetEngine 8000 F2A rutere, sposobne da agregiraju veliki broj konekcija od 100, 200 ili 400 Gbps.
Metro tvornice su implementirane na bazi uređaja serije M. Ovakva rješenja omogućavaju prilagođavanje desetostrukom povećanju obima saobraćaja koji se očekuje u narednoj deceniji bez promjene platforme.
Huawei samostalno proizvodi optičke module sa propusnošću od 400 Gbps. Rješenja izgrađena na njima su 10-15% jeftinija od rješenja sličnih kapaciteta, ali koriste 100-gigabitne kanale. Testiranje modula počelo je još 2017. godine, a već 2019. godine izvršena je prva implementacija opreme zasnovane na njima; Afrički telekom operater Safaricom trenutno komercijalno koristi takav sistem.
Ogroman propusni opseg NetEngine 8000, koji može izgledati pretjerano u 2020. godini, definitivno će biti potreban u ne tako dalekoj budućnosti. Osim toga, ruter je pogodan za korištenje kao veliko mjesto za razmjenu, što će svakako biti korisno kako operaterima drugog reda, tako i velikim poslovnim strukturama u fazi brzog rasta i kreatorima rješenja e-uprave.
Huawei također promovira širenje niza novih tehnologija, uključujući SRv6 protokol rutiranja, koji značajno pojednostavljuje isporuku VPN prometa operatera. Tehnologija FlexE (Fleksibilni Ethernet) obezbeđuje zagarantovanu propusnost na drugom sloju OSI modela, a iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) omogućava vam da precizno nadgledate SLA parametre performansi.
Sa tačke gledišta provajdera, SRv6 se može koristiti od nivoa kontejnera u data centru izgrađenom na NFV (virtuelizacija mrežnih funkcija) do, na primer, bežičnog širokopojasnog okruženja. Korporativnim klijentima će biti potrebna sveobuhvatna upotreba novog protokola prilikom izgradnje backbone (backbone) mreža. Tehnologija, naglašavamo, nije vlasnička i koriste je različiti proizvođači, što eliminira rizik od nekompatibilnosti.
Ovo je vremenski okvir za komercijalizaciju SRv6 tehnologije za podršku 5G rješenja. Praktični slučaj: arapska kompanija Zain Group je u procesu prelaska na 5G modernizirala svoju mrežu, povećavši kapacitet okosnih kanala, a također je poboljšala upravljivost infrastrukturom uvođenjem SRv6.
Kako primijeniti ove tehnologije
Tri različita proizvoda su prethodno korištena kao „tehnološki kišobran“ koji pokriva gore navedena rješenja. U2000 je korišten kao NMS za domen za prijenos i IP domen. Pored toga, u SDN sistemima su korišteni uTraffic sistemi i mnogo poznatiji Agile Controller. Međutim, pokazalo se da ova kombinacija nije baš zgodna kada se primjenjuje na rutere klase operatera, pa su sada ovi proizvodi kombinirani u alat CloudSoP.
Prije svega, omogućava vam da u potpunosti upravljate životnim ciklusom infrastrukture, počevši od izgradnje mreže - optičke ili IP. Također je odgovoran za upravljanje resursima, standardnim (MPLS) i novim (SRv6). Konačno, CloudSoP omogućava potpuno opsluživanje svih usluga sa visokim nivoom granularnosti.
Pogledajmo pobliže klasični pristup menadžmentu. U ovom slučaju, to se može izvesti pomoću L3VPN ili SR-TE, što pruža dodatne mogućnosti za stvaranje tunela. Za distribuciju resursa za različite servisne zadatke koristi se više od stotinu parametara i rutiranja segmenata.
Kako izgleda implementacija takve usluge? Prvo morate postaviti primarnu politiku za određeni nivo (ravan). Na dijagramu iznad odabrana je SRv6 tehnologija uz pomoć koje se konfiguriše isporuka saobraćaja od tačke A do tačke E. Sistem će izračunati moguće puteve uzimajući u obzir propusnost i kašnjenja, a takođe kreira parametre za naknadnu kontrolu.
Nakon što završimo postavljanje, spremni smo za kreiranje i pokretanje dodatnih VPN usluga. Glavna prednost Huaweijevog rješenja je ta što, za razliku od standardnog MPLS Traffic Engineeringa, omogućava sinhronizaciju putanja tunela bez ikakvih dodatnih dodataka.
Gornji dijagram prikazuje opći proces dobivanja informacija. Za to se često koristi SNMP, što oduzima dosta vremena i daje prosječan rezultat. Međutim, telemetrija, koju smo ranije koristili u podatkovnim centrima i rješenjima kampusa, došla je u svijet okosnih mreža operatera. Povećava opterećenje, ali vam omogućava da shvatite šta se dešava na mreži ne u minuti, već na poddrugom nivou.
Naravno, nastali obim saobraćaja mora se nekako „svariti“. Za to se koristi dodatna tehnologija mašinskog učenja. Na osnovu unapred učitanih obrazaca najčešćih grešaka na mreži, sistem za nadzor je u stanju da predvidi verovatnoću pojave ekscesa. Na primjer, kvar SFP (Small Form-factor Pluggable) modula ili iznenadni porast mrežnog prometa.
A ovako izgleda horizontalno skalabilan (razmjeran) kontrolni sistem zasnovan na TaiShan ARM serverima i GaussDB bazi podataka. Pojedinačni čvorovi analitičkog sistema imaju koncept „uloge“, koji omogućava granularno proširenje dijagnostičkih usluga kako promet raste ili se povećava broj mrežnih čvorova.
Drugim riječima, sve što je bilo dobro u svijetu sustava za pohranu podataka postepeno dolazi i na područje upravljanja mrežom.
Upečatljiv primjer implementacije naših novih tehnologija je Industrijska i komercijalna banka Kine (ICBC). On postavlja jezgru mreže rutera visokih performansi kojima su dodijeljene određene uloge. Prema NDA, imamo pravo da damo samo opštu predstavu o strukturi mreže na dijagramu. Uključuje tri velika data centra povezana end-to-end tunelima i 35 dodatnih lokacija (podatkovni centri drugog nivoa). Koriste se i standardni priključci i SR-TE.
Troslojna inteligentna IP WAN arhitektura
Huawei rješenja su bazirana na troslojnoj arhitekturi, na čijem donjem nivou se nalazi oprema različitih performansi. Na drugom nivou nalazi se okruženje za upravljanje opremom i dodatni servisi koji proširuju funkcionalnost analize i kontrole mreže. Gornji sloj se, relativno govoreći, nanosi. Najčešći scenariji primjene uključuju organiziranje mreža telekom operatera, finansijskih institucija, energetskih kompanija i vladinih agencija.
Evo kratkog videa koji opisuje mogućnosti NetEngine 8000 i tehnička rješenja koja se koriste u njemu:
Naravno, oprema mora biti projektovana za rast saobraćaja i proširenje infrastrukture, uzimajući u obzir odgovarajuću snagu i odgovarajuće hlađenje. Kada je vodeći model rutera opremljen sa 20 izvora napajanja od po 3 kW, upotreba ugljeničnih nanocevi u sistemu za odvođenje toplote više se ne čini suvišnom.
čemu sve ovo? Zvuči kao naučna fantastika, ali za nas je sada 14,4 Tbit/s po slotu sasvim dostižno. A ova zapanjujuća propusnost je tražena. Konkretno, iste finansijske i energetske kompanije, od kojih mnoge danas imaju jezgrene mreže kreirane koristeći DWDM (Multipleksiranje guste talasne dužine) tehnologiju. Uostalom, raste i broj aplikacija koje zahtijevaju sve veće brzine.
Jedan od naših scenarija za izgradnju mreža strojnog učenja između dva Atlas 900 klastera također zahtijeva propusnost klase terabita. I ima mnogo sličnih zadataka. To uključuje, posebno, nuklearno računanje, meteorološke proračune itd.
Hardverska osnova i njeni zahtjevi
Dijagrami pokazuju trenutno dostupne LPUI module rutera sa integrisanim karticama i njihove karakteristike.
A ovako izgleda mapa puta s novim opcijama modula koje će biti dostupne u naredne dvije godine. Prilikom razvoja rješenja zasnovanih na njima, važno je uzeti u obzir potrošnju energije. Danas se standardni data centri grade po stopi od 7–10 kW po raku, dok upotreba rutera klase terabit podrazumijeva nekoliko puta veću potrošnju energije (do 30–40 uW na vrhuncu). To podrazumijeva potrebu za dizajniranjem specijalizirane lokacije ili stvaranjem zasebne zone visokog opterećenja u postojećem podatkovnom centru.
Opšti pogled na šasiju otkriva da su fabrike skrivene iza srednjeg bloka ventilatora. Postoji mogućnost njihove “vruće” zamjene, implementirane zahvaljujući redundansi po šemi 2N ili N+1. U suštini, govorimo o standardnoj ortogonalnoj arhitekturi visoke pouzdanosti.
Ne samo vodeći brodovi
Bez obzira na to koliko su impresivni vodeći modeli, najviše instalacija čine kutijasta rješenja serije M i F.
Najpopularniji servisni ruteri sada su modeli M8 i M14. Oni vam omogućavaju da radite sa interfejsima male brzine, kao što je E1, i sa interfejsima velike brzine (100 Gbit/s sada i 400 Gbit/s u bliskoj budućnosti) u okviru iste platforme.
Performanse M14 sasvim su dovoljne da zadovolje sve potrebe običnih poslovnih kupaca. Koristeći ga, možete izgraditi standardna L3VPN rješenja za povezivanje s provajderima; dobar je i kao dodatni alat, na primjer, za prikupljanje telemetrije ili korištenje SRv6.
Za model je dostupan veliki broj kartica. Ne postoje posebne fabrike, a za obezbeđivanje povezivanja koriste se nadzornici. Na ovaj način se postiže distribucija performansi po portovima prikazanim na dijagramu.
U budućnosti se supervizor može zamijeniti novim, što će dati nove performanse na istim portovima.
Model M8 je nešto manji od M14 i također je inferiorniji u performansama u odnosu na stariji model, ali su njihovi slučajevi upotrebe vrlo slični.
Set fizičkih kartica kompatibilnih s M8 omogućava, na primjer, postavljanje veze s P-uređajima preko sučelja od 100 Gbps, korištenje FlexE tehnologije i šifriranje sve.
Uglavnom, upravo sa M6 uređajem možete početi raditi sa okruženjem operatera. Mali je i nije pogodan za provajdere, ali se lako može primijeniti kao tačka agregacije prometa za povezivanje regionalnih centara podataka, na primjer u banci. Štaviše, softver postavljen ovdje je isti kao i na starijim modelima.
Za M6 je dostupno manje kartica, a maksimalne performanse su 50 Gbps, što je, međutim, primjetno više od standardnih 40 Gbps rješenja u industriji.
Najmlađi model, M1A, također zaslužuje poseban spomen. Ovo je malo rješenje koje može biti od koristi tamo gdje se očekuje prošireni raspon radne temperature (-40... +65 °C).
Nekoliko riječi o liniji F. Model NetEngine 8000 F1A postao je jedan od najpopularnijih Huawei proizvoda u 2019. godini, ne samo zbog činjenice da je opremljen portovima sa propusnošću od 1 do 100 Gbit/s (do 1,2 Tbit/s ukupno).
Više o SRv6
Zašto je upravo sada bilo potrebno uključiti podršku za SRv6 tehnologiju u naše proizvode?
Trenutno, broj protokola potrebnih za uspostavljanje VPN tunela može biti 10+, što uzrokuje ozbiljne probleme u upravljanju i ukazuje na potrebu radikalnog pojednostavljenja procesa.
Odgovor industrije na ovaj izazov bilo je stvaranje SRv6 tehnologije, u čijoj su pojavi pomogli Huawei i Cisco.
Jedno od ograničenja koje je trebalo ukloniti bila je potreba za korištenjem principa ponašanja po skoku (PHB) za usmjeravanje standardnih paketa. Prilično je teško uspostaviti „međuoperatersku“ interakciju preko Inter-AS MP-BGP sa dodatnim servisima (VPNv4), pa je takvih rješenja vrlo malo. SRv6 vam omogućava da u početku prokrčite put paketa kroz cijeli segment bez registracije posebnih tunela. A programiranje samih procesa je pojednostavljeno, što uvelike olakšava velike implementacije.
Dijagram prikazuje slučaj implementacije SRv6. Dvije globalne mreže bile su povezane s nekoliko različitih protokola. Za primanje usluge sa bilo kojeg virtuelnog ili hardverskog servera, potreban je veliki broj prekidača (handover) između VXLAN, VLAN, L3VPN itd.
Nakon implementacije SRv6, operater je imao end-to-end tunel čak ni do hardverskog servera, već do Docker kontejnera.
Saznajte više o FlexE tehnologiji
Drugi sloj OSI modela je loš jer ne pruža potrebne usluge i nivo SLA koji je potreban provajderima. Oni bi zauzvrat željeli dobiti neku vrstu analoga TDM-a (Time-division multiplexing), ali na Ethernet-u. Poduzeti su mnogi pristupi za rješavanje problema, s vrlo ograničenim rezultatima.
Flex Ethernet služi upravo da garantuje kvalitet SDH (Synchronous Digital Hierarchy) i TDM nivoa u IP mrežama. To je postalo moguće zahvaljujući radu sa planom za prosleđivanje, kada smo na ovaj način modifikovali L2 okruženje kako bi ono postalo što produktivnije.
Kako funkcionira bilo koji standardni fizički port? Postoji određeni broj redova i tx prsten. Paket koji uđe u bafer čeka na obradu, što nije uvijek zgodno, posebno u prisustvu tokova slonova i miševa.
Dodatna umetanja i drugi sloj apstrakcije pomažu da se osigura zagarantovana propusnost na nivou fizičkog medija.
Dodatni MAC sloj se dodjeljuje na sloju za prijenos informacija, što omogućava stvaranje krutih fizičkih redova kojima se mogu dodijeliti specifični SLA.
Ovako to izgleda na nivou implementacije. Dodatni sloj zapravo implementira TDM kadriranje. Zahvaljujući ovom meta-umetku, moguće je granularno distribuirati redove i kreirati TDM usluge putem Etherneta.
Jedan od scenarija za korištenje FlexE uključuje vrlo striktno pridržavanje SLA-a stvaranjem vremenskih slotova za izjednačavanje protoka ili obezbjeđivanje resursa za kritične usluge.
Drugi scenario vam omogućava da radite sa nedostacima. Umjesto jednostavnog heširanja prijenosa informacija, formiramo odvojene kanale gotovo na fizičkom nivou, za razliku od virtuelnih koje kreira QoS (Quality of Service).
Više o iFIT-u
Kao i FlexE, iFIT je licencirana tehnologija kompanije Huawei. Omogućava SLA verifikaciju na vrlo detaljnom nivou. Za razliku od standardnih IP SLA i NQA mehanizama, iFIT ne radi sa sintetičkim, već sa "živim" saobraćajem.
iFIT je dostupan na svim uređajima koji podržavaju telemetriju. Za to se koristi dodatno polje koje nije zauzeto standardnim podacima opcija. Tamo se snimaju informacije koje vam omogućavaju da shvatite šta se dešava na kanalu.
***
Sumirajući rečeno, ističemo da funkcionalnost NetEngine 8000 i tehnologije ugrađene u tehnologije “osam hiljada” čine ove uređaje razumnim i opravdanim izborom pri kreiranju i razvoju mreža operaterske klase, jezgre mreža energetskih i finansijskih kompanija, kao i sistemi "elektronske vlade".
izvor: www.habr.com