Det er tid til at afsløre detaljer om de nye Huawei NetEngine 8000 carrier-class routere - om hardwarebasen og softwareløsninger, der giver dig mulighed for at bygge på deres basis end-to-end end-to-end-forbindelser med en gennemstrømning på 400 Gbps og monitor kvaliteten af netværkstjenester på sekundært niveau.
Hvad bestemmer hvilke teknologier der er nødvendige for netværksløsninger
Kravene til det nyeste netværksudstyr er nu bestemt af fire nøgletrends:
- udbredelsen af 5G mobilt bredbånd;
- vækst i skybelastninger i både private og offentlige datacentre;
- udvidelse af IoT-verdenen;
- stigende efterspørgsel efter kunstig intelligens.
Under pandemien er der dukket en anden generel tendens op: Scenarier, hvor den fysiske tilstedeværelse reduceres så meget som muligt til fordel for en virtuel, bliver mere attraktive. Dette omfatter blandt andet virtual- og augmented reality-tjenester samt løsninger baseret på Wi-Fi 6-netværk. Alle disse applikationer kræver høj kanalkvalitet. NetEngine 8000 er designet til at levere det.
NetEngine 8000 familie
Enhederne inkluderet i NetEngine 8000-familien er opdelt i tre hovedserier. Markeret med bogstavet X er disse højtydende flagskibsmodeller til teleoperatører eller til højbelastningsdatacentre. M-serien er designet til at imødekomme forskellige metroscenarier. Og enheder med indeks F er primært beregnet til at implementere almindelige DCI-scenarier (Data Center Interconnect). De fleste af "otte-tusinderne" kan indgå i ende-til-ende-tunneler med en gennemstrømning på 400 Gbit/s og understøtte et garanteret serviceniveau (Service Level Agreement - SLA).
Fakta: i dag er det kun Huawei, der producerer et komplet udvalg af udstyr til at organisere 400GE-klassens netværk. Illustrationen ovenfor viser et scenarie for opbygning af et netværk for en stor virksomhedskunde eller en stor operatør. Sidstnævnte bruger de højtydende NetEngine 9000-kerneroutere samt de nye NetEngine 8000 F2A-routere, der er i stand til at samle et stort antal forbindelser på 100, 200 eller 400 Gbps.
Metrofabrikker er implementeret på basis af enheder i M-serien. Sådanne løsninger gør det muligt at tilpasse sig den tidobling af trafikmængden, der forventes over det næste årti, uden at ændre platformen.
Huawei producerer selvstændigt optiske moduler med en gennemstrømning på 400 Gbps. Løsninger bygget på dem er 10-15 % billigere end løsninger med lignende kapacitet, men med 100-gigabit-kanaler. Test af modulerne begyndte tilbage i 2017, og allerede i 2019 fandt den første implementering af udstyr baseret på dem sted; Den afrikanske teleoperatør Safaricom driver i øjeblikket et sådant system kommercielt.
Den enorme båndbredde på NetEngine 8000, som kan virke overdreven i 2020, vil helt sikkert være nødvendig i en ikke alt for fjern fremtid. Derudover er routeren velegnet til brug som et stort udvekslingspunkt, hvilket helt sikkert vil være nyttigt for både second-tier-operatører og store virksomhedsstrukturer i en fase med hurtig vækst og skabere af e-government-løsninger.
Huawei fremmer også spredningen af en række nye teknologier, herunder SRv6-routingprotokollen, som markant forenkler leveringen af operatørens VPN-trafik. FlexE (Flexible Ethernet)-teknologi giver garanteret gennemløb på det andet lag af OSI-modellen, og iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) giver dig mulighed for nøjagtigt at overvåge SLA-ydeevneparametre.
Set fra en udbyders side kan SRv6 bruges fra containerniveau i et datacenter bygget på NFV (Network Functions Virtualization) til eksempelvis et trådløst bredbåndsmiljø. Virksomhedskunder vil få brug for end-to-end brug af den nye protokol, når de bygger backbone (backbone) netværk. Teknologien, vi understreger, er ikke proprietær og bruges af forskellige leverandører, hvilket eliminerer risikoen for inkompatibilitet.
Dette er tidslinjen for kommercialiseringen af SRv6-teknologi til at understøtte 5G-løsninger. Praktisk eksempel: Det arabiske firma Zain Group, i færd med at gå over til 5G, moderniserede sit netværk, øgede kapaciteten af backbone-kanaler og forbedrede også infrastrukturens håndterbarhed gennem introduktionen af SRv6.
Hvordan man anvender disse teknologier
Tre forskellige produkter blev tidligere brugt som en "teknologisk paraply", der dækkede ovenstående løsninger. U2000 blev brugt som NMS for transmissionsdomænet og IP-domænet. Derudover blev uTraffic-systemer og den meget mere kendte Agile Controller brugt i SDN-systemer. Denne kombination viste sig dog ikke at være særlig praktisk, når den blev anvendt på routere i transportørklassen, så nu er disse produkter kombineret til et værktøj CloudSoP.
Først og fremmest giver det dig mulighed for fuldt ud at styre infrastrukturens livscyklus, startende med opbygningen af netværket - optisk eller IP. Den er også ansvarlig for styring af ressourcer, både standard (MPLS) og ny (SRv6). Endelig gør CloudSoP det muligt fuldt ud at betjene alle tjenester med en høj grad af granularitet.
Lad os se nærmere på den klassiske tilgang til ledelse. I dette tilfælde kan det udføres ved hjælp af L3VPN eller SR-TE, hvilket giver yderligere muligheder for at skabe tunneler. For at fordele ressourcer til forskellige serviceopgaver bruges mere end hundrede parametre og segmentrouting.
Hvordan ser udrulningen af en sådan tjeneste ud? Først skal du indstille den primære politik for et specifikt niveau (plan). I diagrammet ovenfor vælges SRv6 teknologi, ved hjælp af hvilken konfigureres leveringen af trafik fra punkt A til punkt E. Systemet vil beregne mulige stier under hensyntagen til gennemløb og forsinkelser og opretter desuden parametre til efterfølgende kontrol.
Når vi har gennemført opsætningen, er vi klar til at oprette og lancere yderligere VPN-tjenester. En stor fordel ved Huaweis løsning er, at den i modsætning til standard MPLS Traffic Engineering giver dig mulighed for at synkronisere tunnelstier uden yderligere tilføjelser.
Diagrammet ovenfor viser den generelle proces med at indhente information. SNMP bruges ofte til dette, hvilket tager meget tid og giver et gennemsnitligt resultat. Telemetri, som vi tidligere brugte i datacentre og campusløsninger, er dog kommet til verden af carrier backbone-netværk. Det tilføjer belastning, men giver dig mulighed for at forstå, hvad der sker på netværket, ikke på minuttet, men på det sekundære niveau.
Selvfølgelig skal den resulterende mængde trafik "fordøjes" på en eller anden måde. Til dette bruges yderligere maskinlæringsteknologi. Baseret på forudindlæste mønstre af de mest almindelige netværksfejl er overvågningssystemet i stand til at forudsige sandsynligheden for, at overskridelser opstår. For eksempel et sammenbrud af et SFP-modul (Small Form-factor Pluggable) eller en pludselig stigning i netværkstrafikken.
Og sådan ser et horisontalt skalerbart (udskaleret) kontrolsystem ud baseret på TaiShan ARM-servere og GaussDB-databasen. Individuelle knudepunkter i det analytiske system har et koncept om "rolle", som tillader granulær udvidelse af diagnostiske tjenester, efterhånden som trafikken vokser, eller antallet af netværksknuder stiger.
Med andre ord, alt, hvad der var godt i lagringssystemernes verden, kommer efterhånden til området netværksstyring.
Et slående eksempel på implementeringen af vores nye teknologier er Industrial and Commercial Bank of China (ICBC). Den implementerer et kernenetværk af højtydende routere, der er tildelt specifikke roller. Ifølge NDA har vi ret til kun at give en generel idé om netværksstrukturen i diagrammet. Det omfatter tre store datacentre forbundet med ende-til-ende-tunneler og 35 yderligere websteder (datacentre på andet niveau). Der anvendes både standardforbindelser og SR-TE.
Tre-lags intelligent IP WAN-arkitektur
Huaweis løsninger er baseret på en tre-lags arkitektur, hvor der på det lavere niveau er udstyr med varierende ydeevne. På andet niveau er der et udstyrsstyringsmiljø og yderligere tjenester, der udvider funktionaliteten af netværksanalyse og kontrol. Det øverste lag påføres relativt set. De mest almindelige anvendelsesscenarier involverer organisering af netværk af teleoperatører, finansielle institutioner, energiselskaber og offentlige myndigheder.
Her er en kort video, der beskriver funktionerne i NetEngine 8000 og de tekniske løsninger, der bruges i den:
Selvfølgelig skal udstyret designes til trafikvækst og infrastrukturudvidelse, under hensyntagen til korrekt strøm og ordentlig køling. Når flagskibsroutermodellen er udstyret med 20 strømforsyninger på hver 3 kW, virker brugen af kulstofnanorør i varmefjernelsessystemet ikke længere overflødig.
Hvad er alt dette til for? Det lyder som science fiction, men for os er nu 14,4 Tbit/s pr. slot ganske opnåeligt. Og denne forbløffende båndbredde er efterspurgt. Især de samme finans- og energiselskaber, hvoraf mange i dag har kernenetværk skabt ved hjælp af DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) teknologi. Når alt kommer til alt, vokser antallet af applikationer, der kræver stadig højere hastigheder.
Et af vores scenarier for opbygning af maskinlæringsnetværk mellem to Atlas 900-klynger kræver også terabit-klasse-gennemløb. Og der er mange lignende opgaver. Disse omfatter især nuklear computing, meteorologiske beregninger mv.
Hardwaregrundlaget og dets krav
Diagrammerne viser de aktuelt tilgængelige LPUI-routermoduler med integrerede kort og deres egenskaber.
Og sådan ser køreplanen ud med nye modulmuligheder, der vil være tilgængelige i løbet af de næste to år. Når man udvikler løsninger baseret på dem, er det vigtigt at tænke på energiforbruget. I dag bygges standarddatacentre med en hastighed på 7-10 kW pr. rack, mens brugen af terabit-klasse-routere indebærer flere gange højere strømforbrug (op til 30-40 uW ved peak). Dette medfører behovet for at designe et specialiseret websted eller oprette en separat højbelastningszone i et eksisterende datacenter.
Et generelt kig på chassiset afslører, at fabrikkerne er gemt bag den midterste ventilatorblok. Der er mulighed for deres "varme" udskiftning, implementeret takket være redundans i henhold til 2N eller N+1 ordningen. I det væsentlige taler vi om en standard ortogonal arkitektur med høj pålidelighed.
Ikke kun flagskibe
Uanset hvor imponerende flagskibsmodellerne er, står kasseløsningerne i M- og F-serien for flest installationer.
De mest populære serviceroutere nu er M8- og M14-modellerne. De giver dig mulighed for at arbejde med både lavhastigheds-, såsom E1, og højhastighedsgrænseflader (100 Gbit/s nu og 400 Gbit/s i den nærmeste fremtid) inden for samme platform.
Ydeevnen af M14 er ganske nok til at tilfredsstille alle behov hos almindelige virksomhedskunder. Ved at bruge det kan du bygge standard L3VPN-løsninger til at forbinde med udbydere; det er også godt som et ekstra værktøj, for eksempel til at indsamle telemetri eller bruge SRv6.
Et stort antal kort er tilgængelige til modellen. Der er ingen separate fabrikker, og supervisorer bruges til at sikre forbindelse. På denne måde opnås fordelingen af ydeevne på tværs af porte angivet i diagrammet.
Fremover kan supervisoren udskiftes med en ny, som vil give ny ydelse på de samme porte.
M8-modellen er lidt mindre end M14 og er også ringere i ydeevne i forhold til den ældre model, men deres anvendelsestilfælde er meget ens.
Et sæt M8-kompatible fysiske kort gør det for eksempel muligt at oprette forbindelse til P-enheder via et 100 Gbps-interface, bruge FlexE-teknologi og kryptere det hele.
I det store og hele er det med M6-enheden, at du kan begynde at arbejde med operatørmiljøet. Den er lille og ikke egnet til udbydere, men er let anvendelig som trafiksamlingspunkt til at forbinde regionale datacentre, for eksempel i en bank. Desuden er softwaresættet her det samme som på ældre modeller.
Der er færre kort til rådighed til M6, og den maksimale ydeevne er 50 Gbps, hvilket dog er mærkbart højere end standard 40 Gbps løsningerne i branchen.
Den yngste model, M1A, fortjener også særlig omtale. Dette er en lille løsning, der kan være praktisk, hvor der forventes et udvidet driftstemperaturområde (-40... +65 °C).
Et par ord om F-linjen NetEngine 8000 F1A-modellen blev et af de mest populære Huawei-produkter i 2019, ikke mindst på grund af det faktum, at den er udstyret med porte med en gennemstrømning på 1 til 100 Gbit/s (op til 1,2). Tbit/s i alt).
Mere om SRv6
Hvorfor var det netop nu nødvendigt at inkludere support til SRv6-teknologi i vores produkter?
I øjeblikket kan antallet af protokoller, der kræves for at etablere VPN-tunneler, være 10+, hvilket forårsager alvorlige ledelsesproblemer og antyder behovet for radikalt at forenkle processen.
Branchens svar på denne udfordring var skabelsen af SRv6-teknologi, som Huawei og Cisco havde en hånd med.
En af de begrænsninger, der skulle fjernes, var behovet for at bruge princippet om per-hop adfærd (PHB) til at dirigere standardpakker. Det er ret svært at etablere "inter-operator" interaktion via Inter-AS MP-BGP med yderligere tjenester (VPNv4), så der er meget få sådanne løsninger. SRv6 giver dig mulighed for i første omgang at bane vejen for en pakke gennem hele segmentet uden at registrere specielle tunneler. Og programmeringen af selve processerne er forenklet, hvilket i høj grad letter store udrulninger.
Diagrammet viser en case for implementering af SRv6. De to globale netværk var forbundet med flere forskellige protokoller. For at modtage service fra en hvilken som helst virtuel eller hardwareserver krævedes et stort antal switches (overdragelse) mellem VXLAN, VLAN, L3VPN osv.
Efter implementeringen af SRv6 havde operatøren en ende-til-ende-tunnel, ikke engang til hardwareserveren, men til Docker-containeren.
Lær mere om FlexE-teknologi
Det andet lag i OSI-modellen er dårligt, fordi det ikke leverer de nødvendige tjenester og det SLA-niveau, som udbyderne har brug for. De vil til gengæld gerne have en form for analog af TDM (Time-division multiplexing), men på Ethernet. Mange tilgange er blevet taget for at løse problemet, med meget begrænsede resultater.
Flex Ethernet tjener netop til at garantere kvaliteten af SDH (Synchronous Digital Hierarchy) og TDM-niveauer i IP-netværk. Dette blev muligt takket være arbejdet med fremsendelsesplanet, når vi modificerer L2-miljøet på denne måde, så det bliver så produktivt som muligt.
Hvordan fungerer enhver fysisk standardport? Der er et vist antal køer og en tx-ring. En pakke, der kommer ind i bufferen, venter på behandling, hvilket ikke altid er praktisk, især i nærværelse af elefant- og musestrømme.
Yderligere indsættelser og endnu et lag af abstraktion er med til at sikre garanteret gennemløb på niveau med det fysiske miljø.
Et ekstra MAC-lag er allokeret på informationsoverførselslaget, hvilket gør det muligt at skabe rigide fysiske køer, som specifikke SLA'er kan tildeles.
Sådan ser det ud på implementeringsniveau. Det ekstra lag implementerer faktisk TDM-framing. Takket være denne meta-indsats er det muligt at distribuere køer granulært og oprette TDM-tjenester via Ethernet.
Et af scenarierne for brug af FlexE involverer meget streng overholdelse af SLA'er ved at skabe tidsintervaller for at udligne gennemløbet eller levere ressourcer til kritiske tjenester.
Et andet scenarie giver dig mulighed for at arbejde med defekter. I stedet for blot at hashe transmissionen af information, danner vi separate kanaler næsten på det fysiske niveau, i modsætning til virtuelle skabt af QoS (Quality of Service).
Mere om iFIT
Ligesom FlexE er iFIT en licenseret teknologi fra Huawei. Det tillader SLA-verifikation på et meget granulært niveau. I modsætning til standard IP SLA og NQA mekanismer, fungerer iFIT ikke med syntetisk, men med "live" trafik.
iFIT er tilgængelig på alle enheder, der understøtter telemetri. Til dette bruges et ekstra felt, der ikke er optaget af standard Option Data. Der registreres oplysninger, der giver dig mulighed for at forstå, hvad der sker i kanalen.
***
Sammenfattende, hvad der er blevet sagt, understreger vi, at funktionaliteten af NetEngine 8000 og teknologierne indlejret i "ottetusinde"-teknologierne gør disse enheder til et rimeligt og berettiget valg, når de skal skabe og udvikle netværk i carrier-klassen, kernenetværk af energi- og finansielle virksomheder, samt "elektroniske regerings"-systemer.
Kilde: www.habr.com