Portem a la vostra atenció una breu visió general de la nova arquitectura de Huawei: HiCampus, que es basa en un accés completament sense fil per als usuaris, IP + POL i una plataforma intel·ligent a la part superior de la infraestructura física.
A principis del 2020, vam introduir dues noves arquitectures que abans s'utilitzaven exclusivament a la Xina. Sobre HiDC, que està dissenyat principalment per al desplegament de la infraestructura del centre de dades, ja es va publicar a Habré a la primavera . Ara fem una ullada general a HiCampus, una arquitectura de perfil més ampli.
Per què es necessita HiCampus
La ràfega d'esdeveniments que la pandèmia i la resistència a ella va suposar, volent o no, van portar a molts a entendre ràpidament que els campus són la base d'un nou món intel·lectual. La paraula general "campus" inclou no només àrees d'oficines, sinó també instituts de recerca, laboratoris, universitats juntament amb campus d'estudiants i molt més.
Només a Rússia, Huawei té més d'un miler de desenvolupadors a mitjan 2020. A més, d'aquí a dos o tres anys n'hi haurà aproximadament cinc vegades més. I es concentren precisament als campus, on els hem de prestar un servei fluid sota demanda, sense fer-los esperar.
De fet, per a l'usuari final, HiCampus és realment, en primer lloc, un entorn de treball més còmode que abans. Ajuda a les empreses a augmentar l'eficiència de la producció i, a més, els resulta més fàcil operar.
Mentrestant, cada cop hi ha més usuaris als campus, i cada cop tenen més dispositius. És bo que encara no totes les jaquetes estiguin equipades amb un mòdul Wi-Fi: la "roba intel·ligent" encara és una curiositat, però és possible que aviat s'utilitzi molt. Com a resultat, sense canvis tecnològics radicals, la qualitat del servei a la xarxa disminueix. No és estrany: el consum de trànsit augmenta, el consum d'energia augmenta i els nous serveis requereixen cada cop més recursos de diversa índole. Mentrestant, els propietaris d'empreses i els consells d'administració, sovint inspirats pel ritme al qual s'està produint la transformació digital al seu voltant, inclòs entre els seus competidors, volen noves oportunitats, de manera ràpida i econòmica ("Què, no tenim videovigilància amb reconeixement facial). a la nostra oficina? Per què?! "). A més, avui esperen un efecte sinèrgic de la infraestructura de xarxa: el desplegament d'una xarxa només pel bé de la xarxa ja no s'accepta, i no està en l'esperit dels temps.
Aquests són els problemes que HiCampus està dissenyat per resoldre. Distingim tres seccions, cadascuna de les quals aporta els seus propis avantatges a l'arquitectura. Els enumerem per ordre de menor a major:
- completament sense fil;
- tot òptic;
- intel · lectual.
Tall totalment sense fil
La base del tall completament sense fil és la solució de producte de Huawei basada en Wi-Fi de sisena generació. En comparació amb Wi-Fi 5, permet quàdruple augmentar el nombre d'usuaris connectats simultàniament i alleujar els "habitants" del campus de la necessitat de connectar-se a la xarxa "per cable" a qualsevol lloc.
La nova línia de productes AirEngine, sobre la qual es construeix l'entorn sense fil HiCampus, inclou punts d'accés (AP) per a una varietat d'escenaris: per a ús industrial amb IoT, per a ús exterior. El disseny, les dimensions i els mètodes de muntatge dels dispositius també permeten tots els casos d'ús imaginables.
Les innovacions del TD, per exemple, un augment del nombre d'antenes per a la recepció (ara n'hi ha 16) al nostre centre de desenvolupament de Tel Aviv: els nostres companys que hi treballaven van aportar gran part de la seva experiència prèvia en la millora de les xarxes WiMAX i 6G a Wi-Fi 5, gràcies al qual van poder optimitzar seriosament la latència i el rendiment dels punts AirEngine. Com a resultat, vam poder garantir un rendiment d'almenys un nivell determinat per a cada client: la frase "100 Mbit/s a tot arreu" no és una frase buida en el nostre cas.
Com ha passat? Passem breument a la teoria aquí. Segons el teorema de Shannon, el rendiment d'un punt d'accés està determinat per (a) el nombre de fluxos espacials, (b) l'amplada de banda i la relació senyal-soroll. Huawei ha fet modificacions en comparació amb productes anteriors en els tres punts. Així, els nostres AP són capaços de formar-se fins a 12 corrents espacials — una vegada i mitja més que els millors models d'altres venedors. A més, poden suportar vuit fluxos espacials de 160 MHz d'ample versus, en el millor dels casos, vuit fluxos de 80 MHz dels competidors. Finalment, gràcies a la tecnologia Smart Antenna, els nostres punts d'accés demostren una tolerància a interferències significativament més gran i nivells RSSI més alts quan els reben el client.
A finals de 2019, els nostres companys de Tel Aviv van rebre el premi més alt de l'empresa precisament perquè van aconseguir una relació senyal-soroll (SNR) superior a la d'un altre conegut fabricant nord-americà en un xip compatible amb Wi-Fi. Fi 802.11ax. El resultat es va aconseguir tant mitjançant l'ús de nous materials com amb l'ajuda d'una base algorítmica més avançada integrada al processador. D'aquí els altres aspectes avantatjos de Wi-Fi 6 "tal com l'interpreta Huawei". En particular, s'ha implementat un mecanisme MIMO multiusuari, gràcies al qual es poden assignar fins a vuit fluxos espacials per usuari; MU-MIMO està dissenyat per utilitzar tot el recurs d'antena del punt d'accés per transmetre informació als clients. Per descomptat, vuit fluxos alhora no s'assignaran a cap telèfon intel·ligent, sinó a un ordinador portàtil d'última generació o un complex de realitat virtual per a propòsits industrials, força bé.
Així, amb 16 fluxos espacials a la capa física, és possible aconseguir 10 Gbit/s per punt. A nivell de trànsit de l'aplicació, l'eficiència del mitjà de transmissió de dades serà del 78-80%, o aproximadament 8 Gbit/s. Reservem que això és cert en el cas del funcionament de canals de 160 MHz. Per descomptat, Wi-Fi 6 està dissenyat principalment per a connexions massives i, si n'hi ha dotzenes, cada connexió individual no serà tan alta.
En condicions de laboratori, vam realitzar proves repetides amb la utilitat de càrrega iPerf i vam registrar dos punts Huawei d'alta gamma de la línia AirEngine, utilitzant vuit fluxos espacials amb una amplada de 160 MHz cadascun, intercanviar dades a nivell d'aplicació a una velocitat d'uns 8,37 Gbit/s. Cal fer una observació: sí, tenen firmware especial, dissenyat per revelar el potencial de l'equip durant les proves, però el fet segueix sent un fet.
Per cert, Huawei opera un Joint Validation Lab a Rússia amb una àmplia flota d'equips Wi-Fi. Anteriorment, fèiem servir dispositius amb xips M.2 d'altres fabricants, però ara mostrem el rendiment del Wi-Fi 6 en telèfons de producció pròpia, per exemple P40.
Les il·lustracions anteriors mostren que un únic bloc estructural, dels quals n'hi ha quatre al punt d'accés, també conté quatre elements: un total de 16 antenes de transmissió i recepció que funcionen en mode dinàmic. Pel que fa a la formació de feix, gràcies a l'ús d'un nombre més gran d'antenes en un element, és possible formar un feix més estret i més llarg i "guiar" el client de manera més fiable, proporcionant-li una experiència d'usuari millorada.
A causa de l'ús de materials patentats addicionals, s'aconsegueix un alt rendiment elèctric de la pròpia antena. Això es tradueix en un percentatge més baix de pèrdues de senyal i paràmetres de reflexió del senyal molt millors.
Als nostres laboratoris, hem realitzat repetidament proves per comparar la força del senyal dels punts d'accés a la mateixa distància de cobertura. La il·lustració de dalt mostra que dos AP que admeten Wi-Fi 6 estan instal·lats als trípodes: un (vermell) amb antenes intel·ligents de Huawei i l'altre sense. La distància entre el punt i el telèfon en tots dos casos és de 13 m. En igualtat de coses: el mateix rang de freqüències és de 5 GHz, la freqüència del canal és de 20 MHz, etc., de mitjana, la diferència de força del senyal entre dispositius és de 3 dBm, i l'avantatge està al costat del punt Huawei.
La segona prova utilitza els mateixos punts Wi-Fi 6, el mateix rang de 20 MHz, el mateix tall de 5 GHz. A una distància de 13 m no hi ha cap diferència significativa, però tan bon punt doblim la distància, els indicadors divergeixen gairebé un ordre de magnitud (7 dBm), a favor del nostre AirEngine.
Utilitzant tecnologies 5G - DynamicTurbo, gràcies a les quals es prioritza el trànsit dels usuaris VIP en funció de l'entorn sense fil, estem aconseguint un servei que mai s'havia vist abans en un entorn Wi-Fi (per exemple, el màxim responsable d'una empresa no demanarà regularment tu per què té aquesta connexió feble). Fins ara, han estat gairebé exclusivament el domini del món de les xarxes per cable, ja sigui TDM o IP Hard Pipe, amb túnels MPLS destacats.
Wi-Fi 6 també dóna vida al concepte d'itinerància perfecta. Tot això gràcies al fet que s'ha modificat el mecanisme de migració entre punts: primer l'usuari es connecta al nou i només després es dissocia de l'antic. Aquesta innovació té un efecte beneficiós en el funcionament en escenaris com la telefonia per Wi-Fi, la telemedicina i l'automoció, concretament el treball de robots autònoms, drons, etc., per als quals és fonamental mantenir una connexió ininterrompuda amb el centre de control.
El mini-vídeo anterior mostra d'una manera lúdica un cas completament modern d'ús de Wi-Fi 6 de Huawei. El gos amb el mono vermell té ulleres de realitat virtual "enganxades" al punt AirEngine, que canvia ràpidament i garanteix un retard mínim en la transferència d'informació. Un altre gos va tenir menys sort: unes ulleres similars col·locades al cap estan connectades a un TD d'un altre venedor (per motius ètics, és clar, no l'anomenarem), i encara que les interrupcions i els retards no són fatals, sí interfereixen amb el superposició de l'entorn virtual sobre l'espai circumdant en el temps real.
A la Xina, l'arquitectura s'utilitza amb totes les seves forces. S'han construït uns 600 campus amb les seves solucions, dels quals una bona meitat compleixen els principis HiCampus de principi a fi.
Com mostra la pràctica, l'ús més eficaç d'HiCampus és per a la col·laboració en espais d'oficina, en "fàbriques intel·ligents" amb els seus robots autònoms mòbils - AGV, així com en llocs concorreguts. Per exemple, a l'aeroport internacional de Pequín, on s'ha desplegat una xarxa Wi-Fi 6 que ofereix serveis sense fil als passatgers de tot el territori; Entre altres coses, gràcies a la infraestructura del campus, l'aeroport ha pogut reduir un 15% el temps d'espera a la línia i un 20% d'estalvi de personal.
Tall òptic complet
Cada cop més, estem construint campus segons un nou model: IP + POL, i sense obeir en absolut els dictats dels capritxos de la moda tecnològica. L'enfocament anteriorment dominant, en què, en desplegar una infraestructura de xarxa en un edifici, estiràvem l'òptica fins al terra i després la connectàvem amb coure, imposava severes restriccions a l'arquitectura. N'hi ha prou que si calia una actualització, s'hagués de canviar gairebé tot l'entorn a nivell de planta. El material en si, el coure, tampoc és ideal: tant des del punt de vista del rendiment, com des del punt de vista del cicle de vida, i des del punt de vista del desenvolupament posterior del medi ambient. Per descomptat, el coure era comprensible per a tothom i va permetre crear solucions de xarxa senzilles de manera ràpida i econòmica. Al mateix temps, pel que fa al cost total de propietat i al potencial d'actualitzacions de la xarxa, el coure està perdent a l'òptica el 2020.
La superioritat de l'òptica és especialment evident quan cal planificar un llarg cicle de vida de la infraestructura (i estimar-ne els costos durant molt de temps), així com quan s'enfronta a una evolució seriosa. Per exemple, cal que les càmeres 4K i els televisors 8K o altres senyals digitals d'alta resolució funcionin constantment a l'entorn. En aquestes situacions, la solució més raonable seria utilitzar una xarxa totalment òptica amb commutadors òptics. Anteriorment, el factor d'aturada a l'hora de triar aquest model de construcció de campus era el petit nombre de terminals finals: unitats de xarxa òptica (ONU). Actualment, no només les màquines d'usuari ofereixen la possibilitat de connectar-se mitjançant terminals a una xarxa òptica. Un transceptor que treballa amb una xarxa POL s'insereix al mateix punt Wi-Fi i rebem servei sense fil a través d'una xarxa òptica d'alta velocitat.
Així, podeu implementar completament Wi-Fi 6 amb poc esforç: configurar una xarxa IP + POL, connectar-hi Wi-Fi i augmentar fàcilment el rendiment. L'única cosa és que en el cas dels punts Wi-Fi es requereix una font d'alimentació local. En cas contrari, res no ens impedeix augmentar la xarxa a 10 o 50 Gbit/s.
El desplegament de xarxes totalment òptiques té sentit en una varietat de situacions. Per exemple, els costa imaginar una alternativa a les cases antigues amb grans vans. Si mai no heu reconstruït un edifici al centre de Moscou, creieu-me, teniu molta sort: normalment tots els passadissos de cables d'aquests edificis estan obstruïts i, per organitzar una xarxa local amb prudència, de vegades heu de fer tot, des de rascar. En el cas d'una solució POL, podeu col·locar un cable òptic, distribuir-lo amb divisors i crear una xarxa moderna.
El mateix s'aplica a les institucions educatives amb edificis d'arquitectura antiga, complexos hotelers i edificis enormes, inclosos els aeroports.
Guiats pel principi de pràctica del que prediquem, vam començar amb nosaltres mateixos a organitzar entorns de xarxa mitjançant el model IP LAN + POL. Acabat fa un any i mig, l'enorme campus de Huawei al llac Songshan (Xina) amb una superfície total de més d'1,4 milions de m² és un dels primers casos d'implantació de l'arquitectura HiCampus; els seus edificis, per cert, reprodueixen en el seu aspecte famosos monuments de l'arquitectura europea. Al contrari, tot dins és el més modern possible.
Des de l'edifici central, les línies òptiques divergeixen als campus veïns, “subjectes”, on, al seu torn, també es distribueixen en plantes, etc. Els punts d'accés Wi-Fi 6 que cobreixen tot el territori, per tant, “seuen” a l'òptica.
El campus disposa de tot un ventall de serveis que requereixen una connexió estable d'alta velocitat, inclosa la videovigilància mitjançant càmeres d'alta definició. Tanmateix, serveixen no només per a la videovigilància. Plataforma digital a l'entrada del campus A través d'aquestes mateixes càmeres, identifica l'empleat de cara, després aplica la seva insígnia RFID al terminal d'accés, i només després de l'autenticació correcta segons dos criteris s'obriran les portes i se li donarà accés a la xarxa sense fil i als serveis digitals. del campus; no podrà entrar-hi amb el distintiu d'una altra persona. A més, el servei VDI (escriptori al núvol), un sistema de conferència i molts altres serveis basats en Wi-Fi 6 amb connexió òptica estan disponibles a tot el complex.
L'ús de solucions òptiques totalment connectades en xarxa, entre altres coses, estalvia molt d'espai i requereix molta menys gent per mantenir-les. Així, segons les nostres estadístiques, de mitjana, les inversions en infraestructures es redueixen un 40% gràcies a la capa òptica.
Tall totalment intel·ligent
A més de les solucions físiques associades als mitjans de transmissió de dades òptics i sense fil, HiCampus està estretament integrat amb la plataforma intel·ligent Horizon, que serveix per a la transformació digital i us permet extreure més valor de la infraestructura.
Per a les tasques relacionades amb la pròpia infraestructura, s'utilitza la capa de gestió subjacent a la plataforma .
El seu primer objectiu és utilitzar tecnologies d'aprenentatge automàtic per supervisar la xarxa. En particular, els algorismes de ML van permetre implementar el mòdul CampusInsight O&M 1-3-5 a iMaster NCE: en un minut es rep informació sobre un error, es dediquen tres minuts a processar-lo, en cinc minuts s'elimina (per a més detalls, vegeu el nostre article ""). D'aquesta manera, es corregeixen no menys del 75-90% dels errors que es produeixen.
La segona tasca és més intel·ligent: integrar diversos serveis relacionats amb el "campus intel·ligent" (el mateix control de xarxa, videovigilància, etc.).
Quan la infraestructura de xarxa té diverses desenes de punts d'accés i un parell de controladors, res no us impedeix capturar el trànsit d'ells i analitzar-lo manualment amb Wireshark. Però quan hi ha milers de punts, desenes de controladors i tot aquest equip està repartit per una gran àrea, la resolució de problemes es fa molt més difícil. Per simplificar la tasca, vam desenvolupar la solució iMaster NCE CampusInsight (teníem una solució separada ). Amb la seva ajuda, acumulant informació dels dispositius (paquets de capa 1 / capa 4), podeu trobar ràpidament errors a l'entorn de la xarxa.
El procés té aquest aspecte: La plataforma, per exemple, ens mostra que l'usuari no li va bé amb l'autenticació de ràdio. Analitza i indica en quin pas s'ha produït el problema. I si està relacionat amb l'entorn, aleshores la plataforma ens oferirà resoldre el problema (a la interfície apareix el botó Resol). El vídeo següent mostra com el sistema rep una notificació que s'ha produït un rebuig de RADIUS: el més probable és que l'usuari hagi introduït la contrasenya incorrectament o que la contrasenya hagi canviat. Així, sense intents frenètics d'esbrinar què està passant, és possible estalviar molt de temps; afortunadament, totes les dades es guarden i el fons d'una col·lisió concreta és fàcil d'estudiar.
Una història comuna: el propietari d'una empresa o CTO us ve i es queixa que alguna persona important de la vostra oficina ahir no es va poder connectar a la xarxa sense fil. Hem de resoldre el problema. Possiblement en risc de perdre la bonificació trimestral. En una situació normal, és impossible solucionar el problema sense trobar el mateix usuari VIP. Però, què passa si es tracta d'algun alt directiu o viceministre amb qui no és fàcil trobar-se, i molt menys li demana un telèfon intel·ligent per entendre el problema? Un producte de Huawei que utilitza la nostra distribució de big data FusionInsight ajuda a evitar aquestes situacions, que emmagatzema tota la quantitat de coneixement acumulat sobre el que va passar a la xarxa, gràcies al qual es pot arribar als orígens de qualsevol problema mitjançant anàlisi retrospectiva.
Els dispositius i la seva connectivitat són importants. Però per construir un campus realment "intel·ligent", cal un complement de programari.
En primer lloc, HiCampus utilitza una plataforma de núvol a la part superior de la capa física. Pot ser privat, públic o híbrid. Això, al seu torn, està ple de serveis per treballar amb dades. Tot aquest conjunt de programari és una plataforma digital. Des d'un punt de vista conceptual, es basa en els principis de Relationship, Open, Multi-Ecosystem, Any-Connect - ROMA, abreujada (també hi haurà un webinar separat i publicació sobre ells i la plataforma en el seu conjunt). En proporcionar connexions entre components de l'entorn, Horizon ho fa més holístic, cosa que es confirma encara més tant en els indicadors empresarials com en la comoditat de l'usuari.
Al seu torn, el Huawei IOC (Centre d'operacions intel·ligents) està dissenyat per supervisar la "salut" del campus, l'eficiència energètica i la seguretat, i el més important, ofereix una visió general del que està passant al campus. Per exemple, gràcies a l'esquema de visualització (vegeu. ) quedarà clar que la càmera va reaccionar davant d'algun factor alarmant, i de seguida podreu obtenir-ne una imatge. Si de sobte es produeix un incendi, és fàcil comprovar mitjançant sensors RFID si totes les persones han sortit del local.
I gràcies al fet que es poden connectar mòduls addicionals que funcionen mitjançant RFID, ZigBee o Bluetooth als punts d'accés de Huawei, no és difícil crear un entorn que vigili amb sensibilitat la situació al campus i senyali una varietat de problemes. A més, IOC facilita l'inventari dels actius en temps real i, en general, treballar amb el campus com a unitat intel·ligent obre moltes possibilitats.
Per descomptat, els proveïdors individuals del mercat poden oferir algunes solucions similars a les incloses a HiCampus, per exemple, accés totalment òptic. Tanmateix, ningú té una arquitectura holística, els principals avantatges de la qual hem intentat revelar a la publicació.
I, finalment, afegirem que podeu obtenir més informació sobre les nostres solucions de campus intel·ligents, i fins i tot provar-ne algunes, al nostre lloc web del projecte .
***
I no us oblideu dels nostres nombrosos seminaris web, celebrats no només en el segment de parla russa, sinó també a nivell mundial. Una llista de seminaris web per a les properes setmanes està disponible a .
Font: www.habr.com