Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Je čas odhalit podrobnosti o nových směrovačích Huawei NetEngine 8000 třídy operátorů – o hardwarové základně a softwarových řešeních, která vám na jejich základě umožňují stavět end-to-end end-to-end připojení s propustností 400 Gb/s a monitorovat kvalita síťových služeb na subsekundové úrovni.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Co určuje, jaké technologie jsou potřebné pro síťová řešení

Požadavky na nejnovější síťové vybavení nyní určují čtyři klíčové trendy:

  • rozšíření mobilního širokopásmového připojení 5G;
  • nárůst zatížení cloudu v soukromých i veřejných datových centrech;
  • rozšíření světa IoT;
  • rostoucí poptávka po umělé inteligenci.

Během pandemie se objevil další obecný trend: scénáře, kdy je fyzická přítomnost co nejvíce omezena ve prospěch virtuální, se stávají atraktivnějšími. Patří sem mimo jiné služby virtuální a rozšířené reality a také řešení založená na sítích Wi-Fi 6. Všechny tyto aplikace vyžadují vysokou kvalitu kanálu. NetEngine 8000 je navržen tak, aby to poskytoval.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Rodina NetEngine 8000

Zařízení zahrnutá do rodiny NetEngine 8000 jsou rozdělena do tří hlavních řad. Označené písmenem X se jedná o vysoce výkonné vlajkové modely pro telekomunikační operátory nebo pro vysoce vytížená datová centra. Řada M je navržena tak, aby vyhovovala různým scénářům metra. A zařízení s indexem F jsou určena především pro implementaci běžných scénářů DCI (Data Center Interconnect). Většina „osmitisícovek“ může být součástí end-to-end tunelů s propustností 400 Gbit/s a podporovat garantovanou úroveň služeb (Service Level Agreement – ​​SLA).

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Skutečnost: Dnes pouze Huawei vyrábí celou řadu zařízení pro organizaci sítí třídy 400GE. Obrázek výše ukazuje scénář pro budování sítě pro velkého podnikového zákazníka nebo velkého operátora. Ten využívá vysoce výkonné směrovače NetEngine 9000 Core a nové směrovače NetEngine 8000 F2A, schopné agregovat velké množství připojení 100, 200 nebo 400 Gbps.

Továrny Metro jsou implementovány na bázi zařízení řady M. Taková řešení umožňují přizpůsobit se desetinásobnému nárůstu objemu dopravy, který se očekává v průběhu příštího desetiletí, bez změny platformy.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Huawei samostatně vyrábí optické moduly s propustností 400 Gbps. Řešení na nich postavená jsou o 10–15 % levnější než řešení s podobnou kapacitou, ale využívající 100gigabitové kanály. Testování modulů začalo již v roce 2017 a již v roce 2019 proběhla první implementace zařízení na nich založeného; Africký telekomunikační operátor Safaricom v současnosti takový systém komerčně provozuje.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Obrovská šířka pásma NetEngine 8000, která se může v roce 2020 zdát nadměrná, bude v nepříliš vzdálené budoucnosti rozhodně potřeba. Router je navíc vhodné využít jako velký výměnný bod, což se jistě bude hodit jak druhořadým operátorům, tak velkým podnikovým strukturám ve fázi rychlého růstu a tvůrcům řešení e-governmentu.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Huawei také prosazuje šíření řady nových technologií, včetně směrovacího protokolu SRv6, který výrazně zjednodušuje doručování operátorského VPN provozu. Technologie FlexE (Flexible Ethernet) poskytuje garantovanou propustnost na druhé vrstvě modelu OSI a iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) umožňuje přesně monitorovat výkonové parametry SLA.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Z pohledu poskytovatele lze SRv6 použít od úrovně kontejneru v datovém centru postaveném na NFV (Network Functions Virtualization) až po například bezdrátové širokopásmové prostředí. Firemní zákazníci budou potřebovat end-to-end použití nového protokolu při budování páteřních (páteřních) sítí. Zdůrazňujeme, že technologie není patentovaná a používají ji různí prodejci, což eliminuje riziko nekompatibility.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Toto je časová osa pro komercializaci technologie SRv6 na podporu řešení 5G. Praktický příklad: Arabská společnost Zain Group v procesu přechodu na 5G modernizovala svou síť, zvýšila kapacitu páteřních kanálů a také zlepšila ovladatelnost infrastruktury zavedením SRv6.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Jak tyto technologie aplikovat

Tři odlišné produkty byly dříve používány jako „technologický deštník“ pokrývající výše uvedená řešení. U2000 byl použit jako NMS pro přenosovou doménu a IP doménu. V systémech SDN byly navíc použity systémy uTraffic a mnohem známější Agile Controller. Ukázalo se však, že tato kombinace není příliš vhodná při použití na routerech třídy operátorů, takže nyní jsou tyto produkty kombinovány do nástroje CloudSoP.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

V první řadě umožňuje plně řídit životní cyklus infrastruktury, počínaje výstavbou sítě – optické nebo IP. Je také zodpovědný za správu zdrojů, standardních (MPLS) i nových (SRv6). A konečně CloudSoP umožňuje plně obsluhovat všechny služby s vysokou úrovní granularity.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Podívejme se blíže na klasický přístup k řízení. V tomto případě to lze provést pomocí L3VPN nebo SR-TE, což poskytuje další příležitosti pro vytváření tunelů. K distribuci zdrojů pro různé servisní úkoly se používá více než sto parametrů a směrování segmentů.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Jak vypadá nasazení takové služby? Nejprve je potřeba nastavit primární politiku pro konkrétní úroveň (rovinu). Ve výše uvedeném schématu je vybrána technologie SRv6, pomocí které se konfiguruje doručování provozu z bodu A do bodu E. Systém vypočítá možné cesty s přihlédnutím k propustnosti a zpožděním a také vytvoří parametry pro následné řízení.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Jakmile dokončíme nastavení, jsme připraveni vytvořit a spustit další služby VPN. Velkou výhodou řešení Huawei je, že na rozdíl od standardního MPLS Traffic Engineering umožňuje synchronizaci tunelových cest bez jakýchkoli dalších doplňků.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Výše uvedený diagram ukazuje obecný proces získávání informací. Často se k tomu používá SNMP, což zabere spoustu času a dává průměrný výsledek. Telemetrie, kterou jsme dříve používali v datových centrech a řešení kampusů, však přišla do světa páteřních sítí operátorů. Zvyšuje zatížení, ale umožňuje vám porozumět tomu, co se děje v síti ne na minutu, ale na subsekundové úrovni.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Výsledný objem dopravy se samozřejmě musí nějak „strávit“. K tomu se používá další technologie strojového učení. Na základě předem nahraných vzorů nejběžnějších síťových poruch je monitorovací systém schopen předpovídat pravděpodobnost výskytu excesů. Například porucha modulu SFP (Small Form-factor Pluggable) nebo náhlý nárůst síťového provozu.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

A takto vypadá horizontálně škálovatelný (scale-out) řídicí systém založený na TaiShan ARM serverech a databázi GaussDB. Jednotlivé uzly analytického systému mají koncept „role“, který umožňuje granulární rozšiřování diagnostických služeb s rostoucím provozem nebo rostoucím počtem síťových uzlů.

Jinými slovy, vše, co bylo ve světě úložných systémů dobré, postupně přichází do oblasti správy sítí.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Pozoruhodným příkladem implementace našich nových technologií je Industrial and Commercial Bank of China (ICBC). Nasazuje základní síť vysoce výkonných směrovačů, kterým jsou přiřazeny specifické role. Podle NDA máme právo poskytnout pouze obecnou představu o struktuře sítě v diagramu. Zahrnuje tři velká datová centra propojená end-to-end tunely a 35 dalších lokalit (datová centra druhé úrovně). Používají se jak standardní připojení, tak SR-TE.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Třívrstvá inteligentní IP WAN architektura

Řešení Huawei jsou založena na třívrstvé architektuře, na jejíž spodní úrovni se nachází zařízení s proměnlivým výkonem. Na druhé úrovni je prostředí pro správu zařízení a doplňkové služby, které rozšiřují funkčnost analýzy a řízení sítě. Relativně řečeno se aplikuje vrchní vrstva. Nejběžnější aplikační scénáře zahrnují organizaci sítí telekomunikačních operátorů, finančních institucí, energetických společností a vládních agentur.

Zde je krátké video popisující možnosti NetEngine 8000 a technická řešení v něm použitá:


Zařízení musí být samozřejmě navrženo pro růst provozu a rozšiřování infrastruktury s ohledem na správné napájení a správné chlazení. Když je vlajkový model routeru vybaven 20 napájecími zdroji po 3 kW, použití uhlíkových nanotrubic v systému odvodu tepla se již nezdá být nadbytečné.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

K čemu to všechno je? Zní to jako sci-fi, ale pro nás je nyní 14,4 Tbit/s na slot docela dosažitelných. A tato ohromující šířka pásma je žádaná. Zejména stejné finanční a energetické společnosti, z nichž mnohé dnes mají jádrové sítě vytvořené pomocí technologie DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Ostatně roste i počet aplikací vyžadujících stále vyšší rychlost.

Jeden z našich scénářů pro budování sítí strojového učení mezi dvěma clustery Atlas 900 také vyžaduje propustnost terabitové třídy. A podobných úkolů je spousta. Patří sem zejména jaderné výpočty, meteorologické výpočty atp.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Hardwarový základ a jeho požadavky

Diagramy ukazují aktuálně dostupné moduly LPUI routerů s integrovanými kartami a jejich charakteristiky.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

A takto vypadá plán s novými možnostmi modulů, které budou dostupné během příštích dvou let. Při vývoji řešení na nich založených je důležité zvážit spotřebu energie. V dnešní době se standardní datová centra budují s výkonem 7–10 kW na rack, zatímco použití směrovačů terabitové třídy znamená několikanásobně vyšší spotřebu energie (ve špičce až 30–40 uW). To s sebou nese potřebu navrhnout specializované pracoviště nebo vytvořit samostatnou zónu vysokého zatížení ve stávajícím datovém centru.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Celkový pohled na šasi prozrazuje, že továrny jsou schované za středním blokem ventilátoru. Existuje možnost jejich „horké“ výměny, realizované díky redundanci podle schématu 2N nebo N+1. V podstatě mluvíme o standardní ortogonální architektuře vysoké spolehlivosti.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Nejen vlajkové lodě

Bez ohledu na to, jak působivé jsou vlajkové modely, nejvíce instalací připadá na krabicová řešení řady M a F.

Nejoblíbenějšími servisními routery jsou nyní modely M8 a M14. Umožňují vám pracovat jak s nízkorychlostními, jako je E1, tak s vysokorychlostními rozhraními (100 Gbit/s nyní a 400 Gbit/s v blízké budoucnosti) v rámci stejné platformy.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Výkon M14 stačí k uspokojení všech potřeb běžných podnikových zákazníků. S jeho pomocí můžete sestavit standardní L3VPN řešení pro spojení s poskytovateli, hodí se i jako doplňkový nástroj například pro sběr telemetrie nebo použití SRv6.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Pro model je k dispozici velké množství karet. Neexistují žádné samostatné továrny a k zajištění konektivity se používají dozorci. Tímto způsobem je dosaženo rozložení výkonu mezi porty uvedené v diagramu.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

V budoucnu může být supervizor nahrazen novým, který bude poskytovat nový výkon na stejných portech.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Model M8 je o něco menší než M14 a má také horší výkon než starší model, ale případy použití jsou velmi podobné.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Sada fyzických karet kompatibilních s M8 umožňuje například nastavit připojení k P-zařízením přes rozhraní 100 Gbps, využít technologii FlexE a vše zašifrovat.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Celkově je to se zařízením M6, kde můžete začít pracovat s prostředím operátora. Je malý a není vhodný pro poskytovatele, ale je snadno použitelný jako agregační bod provozu pro připojení regionálních datových center, například v bance. Navíc je zde sada softwaru stejná jako u starších modelů.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Pro M6 je k dispozici méně karet a maximální výkon je 50 Gbps, což je však znatelně více než standardní 40 Gbps řešení v oboru.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Zvláštní zmínku si zaslouží i nejmladší model M1A. Jedná se o malé řešení, které se může hodit tam, kde se očekává rozšířený rozsah provozních teplot (-40... +65 °C).

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Pár slov k řadě F. Model NetEngine 8000 F1A se stal v roce 2019 jedním z nejoblíbenějších produktů Huawei, a to nejen díky tomu, že je vybaven porty s propustností 1 až 100 Gbit/s (až 1,2 Tbit/s celkem).

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Více o SRv6

Proč právě teď bylo nutné zahrnout podporu technologie SRv6 do našich produktů?

V současné době může být počet protokolů potřebných k vytvoření tunelů VPN 10+, což způsobuje vážné problémy se správou a naznačuje potřebu radikálně zjednodušit proces.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Reakcí průmyslu na tuto výzvu bylo vytvoření technologie SRv6, na jejímž vzniku se podílely společnosti Huawei a Cisco.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Jedním z omezení, které bylo potřeba odstranit, byla nutnost použít pro směrování standardních paketů princip per-hop chování (PHB). Je poměrně obtížné vytvořit interakci „mezi operátory“ prostřednictvím Inter-AS MP-BGP s doplňkovými službami (VPNv4), takže takových řešení je velmi málo. SRv6 umožňuje zpočátku vydláždit cestu paketu celým segmentem bez registrace speciálních tunelů. A programování samotných procesů je zjednodušeno, což značně usnadňuje velká nasazení.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Diagram ukazuje případ implementace SRv6. Tyto dvě globální sítě byly propojeny několika různými protokoly. Pro příjem služby z libovolného virtuálního nebo hardwarového serveru bylo potřeba velké množství přepínačů (handover) mezi VXLAN, VLAN, L3VPN atd.

Po implementaci SRv6 měl operátor end-to-end tunel ani ne k hardwarovému serveru, ale ke kontejneru Docker.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Zjistěte více o technologii FlexE

Druhá vrstva modelu OSI je špatná, protože neposkytuje potřebné služby a úroveň SLA, kterou poskytovatelé potřebují. Ti by zase rádi získali nějakou obdobu TDM (Time-division multiplexing), ale na Ethernetu. K vyřešení problému bylo přijato mnoho přístupů s velmi omezenými výsledky.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Flex Ethernet slouží právě k zaručení kvality úrovní SDH (Synchronous Digital Hierarchy) a TDM v IP sítích. To se podařilo díky práci s předávací rovinou, kdy prostředí L2 takto upravujeme tak, aby se stalo co nejproduktivnějším.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Jak funguje jakýkoli standardní fyzický port? Existuje určitý počet front a TX ring. Paket, který se dostane do vyrovnávací paměti, čeká na zpracování, což není vždy vhodné, zvláště v přítomnosti sloních a myších proudů.

Další vkládání a další vrstva abstrakce pomáhají zajistit zaručenou propustnost na úrovni fyzického prostředí.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Na vrstvě přenosu informací je alokována další vrstva MAC, která umožňuje vytvářet pevné fyzické fronty, kterým lze přiřadit konkrétní SLA.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Takto to vypadá na úrovni implementace. Další vrstva ve skutečnosti implementuje rámování TDM. Díky této meta-vložce je možné granulárně distribuovat fronty a vytvářet TDM služby přes Ethernet.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Jeden ze scénářů použití FlexE zahrnuje velmi přísné dodržování SLA vytvořením časových úseků pro vyrovnání propustnosti nebo poskytnutí zdrojů pro kritické služby.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Další scénář umožňuje pracovat s defekty. Namísto prostého hashování přenosu informací vytváříme samostatné kanály téměř na fyzické úrovni, na rozdíl od virtuálních vytvořených pomocí QoS (Quality of Service).

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

Více o iFIT

Stejně jako FlexE je iFIT licencovaná technologie od Huawei. Umožňuje ověření SLA na velmi podrobné úrovni. Na rozdíl od standardních mechanismů IP SLA a NQA nepracuje iFIT se syntetickým, ale s „živým“ provozem.

Co je nového v řadě vysoce výkonných routerů NetEngine

iFIT je k dispozici na všech zařízeních, která podporují telemetrii. K tomu se používá další pole, které není obsazeno standardními daty možností. Jsou tam zaznamenány informace, které vám umožní pochopit, co se děje v kanálu.

***

Shrneme-li to, co bylo řečeno, zdůrazňujeme, že funkčnost NetEngine 8000 a technologie zabudované do „osmitisícových“ technologií činí z těchto zařízení rozumnou a oprávněnou volbu při vytváření a vývoji sítí třídy operátorů, hlavních sítí energetických a finančních společností, stejně jako systémy „elektronické vlády“.

Zdroj: www.habr.com

Přidat komentář