Efter at have taget et fugleperspektiv af alle de moderne Huawei Enterprise-løsninger, der blev præsenteret i 2020, går vi videre til mere fokuserede og detaljerede historier om individuelle ideer og produkter, der kan tjene som grundlag for den digitale transformation af både store virksomheder og offentlige myndigheder. I dag taler vi om de koncepter og teknologier Huawei foreslår at bygge datacentre på.
I den forbundne verdens æra kræver udfordringer med datalagring og -behandling nye tilgange på alle stadier af datacentrets livscyklus. De skal samtidig blive enklere og smartere for at kunne klare deres rolle som centrale elementer i den globale digitale økonomis infrastruktur.
I 2018 lagrede menneskeheden 33 zettabyte information, men i 2025 skulle dens samlede volumen stige mere end fem gange. Tre årtiers erfaring med udvikling af IKT-infrastrukturer har gjort det muligt for Huawei at være godt forberedt på den voksende "data-tsunami" og tilbyde sine partnere og kunder konceptet med et intelligent datacenter, inklusive alle stadier af dets konstruktion, drift og vedligeholdelse. Elementer af dette koncept er forenet under det generelle navn HiDC.
Digitaliser det
Der flyder en frisk vittighed rundt på internettet: Hvem accelererede den digitale transformation af din virksomhed mest - CEO, CTO, bestyrelse? Coronavirusepidemi! Kun den dovne afholder ikke webinarer, skriver ikke artikler, fortæller ikke folk, hvordan og hvad de skal gøre. Men disse er alle reaktive handlinger. Nogle forberedte på forhånd.
Ikke for prale skyld - af objektive grunde vil vi bruge vores virksomhed som eksempel, hvor digital transformation blev igangsat i stor skala for flere år siden. I øjeblikket er vi i stand til at overføre næsten alle vores medarbejdere til at arbejde hjemmefra uden tab af effektivitet. Historien om et hospital bygget i byen Wuhan på ti dage er vejledende. Der kom den digitale transformation til udtryk ved, at alle it-systemer blev sat i drift på tre dage. Så digital transformation handler ikke om "hvornår" og "hvorfor", men om "hvordan".
Arkitektonisk tilgang i stedet for spontan udvikling
Hvad er de vigtigste problemer, vi står over for, når vi begynder at bygge et bestemt system? Indtil nu har alle vores kunder arbejdet med at kombinere forretningsopgaver med applikationstjenester og IT-løsninger. Det er ret svært at få en generel idé om funktionen af et sådant kompleks, hvis det blev oprettet blot ved at tilføje forskellige blokke. Og for at bygge et system som en enkelt organisme, er en arkitektonisk tilgang først nødvendig. Dette er, hvad vi inkarnerede i ideologien bag vores HiDC-løsning.
Maksimal værdi og minimumsomkostning
Hele HiDC-strukturen består af to hovedstykker. Den første er, hvad du er vant til at se fra Huawei – klassisk infrastruktur. Elementerne i den anden skive kombineres nemmest med udtrykket "intelligente data."
Hvorfor er dette nødvendigt? I dag akkumulerer mange virksomheder kolossale mængder af information, ofte spredt eller tilgængelig gennem forskellige typer "pakninger". Ja, tag i det mindste almindelige databaser. Spørg dine databaseadministratorer, hvordan disse databaser passer sammen, og hvordan man bruger oplysninger fra dem i BI-systemer til at træffe forretningsbeslutninger. Overraskende nok er databaser ofte meget løst forbundet med hinanden og fungerer som separate "øer". Derfor tænkte vi først og fremmest på, hvilke arkitektoniske tilgange der kunne eliminere dette problem.
HiDC Architecture Design Principles
Lad os se på de grundlæggende principper for HiDC-design. Dette vil primært ikke være nyttigt for specialister inden for et bestemt område, men for løsningsarkitekter, der kan tage hele panoramaet ind.
De mest almindelige er den konvergerede netværksblok og datastyringsblokken. Og her kommer et koncept, som løsningsarkitekter sjældent tænker på: Data Lifecycle Management. Fra klassiske databaser er det migreret til mange andre systemer, inklusive cloud og edge computing.
Edge computing bliver mere og mere almindeligt. Det mest oplagte eksempel på deres brug er en bil med autopilot, som det er tilrådeligt at styre fra en enkelt platform. Derudover er der en tendens til "grønne" teknologier - mere energieffektive, hvilket forårsager minimal skade på miljøet. Du kan opnå begge dele ved at skifte til intellektuelle ressourcer (mere om dem senere).
Det er fantastisk at have alle seks blokke af HiDC-strukturen til vores rådighed. Sandt nok arbejder kunder ofte i et tidligere skabt miljø. Det kan dog bære frugt at bruge blot én blok fra diagrammet ovenfor. Og hvis du tilføjer en anden, tredje og så videre, begynder en synergistisk effekt at dukke op. Kombinationen af netværk og distribueret lagring alene vil give højere ydeevne og lavere latenstid. Bloktilgangen giver os mulighed for at udvikle os ikke kaotisk, som det ofte sker i branchen, men ved at bruge en integreret arkitektonisk tilgang. Tja, åbenheden i selve blokkene giver frihed til at vælge den optimale løsning.
Tiden for konvergerede netværk
For nylig har vi på det globale og russiske marked i stigende grad promoveret konceptet med konvergente netværk. Allerede i dag bruger vores kunder konvergerede løsninger baseret på RoCEv2 (RDMA over Converged Ethernet v2) til at bygge distribuerede softwaredefinerede lagersystemer. Den største fordel ved denne tilgang er dens åbenhed og fraværet af behovet for at skabe et ubestemt antal forskellige netværk.
Hvorfor blev dette ikke gjort før? Husk at Ethernet-standarden blev udviklet i 1969. I løbet af et halvt århundrede har den akkumuleret mange problemer, men Huawei har lært at løse dem. Nu, takket være en række yderligere trin, kan vi bruge Ethernet til missionskritiske applikationer, højbelastningsløsninger osv.
Fra DCN til DCI
Den næste vigtige trend er den synergistiske effekt fra implementeringen af DCI (Data Center Interconnect). I Rusland, i modsætning til Kina, kan noget lignende kun findes hos teleoperatører. Når kunder overvejer netværksløsninger til datacentret, er de normalt ikke opmærksomme nok på den dybe integration af optiske netværk og klassiske IP-løsninger inden for et enkelt tilstedeværelse. De bruger velkendte løsninger, der fungerer på IP-laget, hvilket er nok for dem.
Hvad er DCI så til? Forestil dig, at DWDM-nodeadministratoren og netværksadministratoren handler uafhængigt. På et tidspunkt kan en fejl i nogen af dem alvorligt reducere din modstandsdygtighed. Og hvis vi bruger synergiprincippet, udføres IP-routing under hensyntagen til, hvad der sker på det optiske netværk. Brugen af en sådan intelligent tjeneste øger antallet af ni betydeligt i tilgængelighedsniveauet for hele systemet.
En anden alvorlig fordel ved vores DCI er dens store præstationsmargin. Ved at opsummere mulighederne i C- og L-serierne kan du få omkring 220 lambdaer. En sådan reserve vil næppe hurtigt blive opbrugt selv af en stor virksomhedskunde, da vores nuværende løsning tillader, at op til 400 Gbit/s transmitteres gennem hver lambda. I fremtiden vil det være muligt at opnå 800 Gbit/s på samme udstyr.
Yderligere bekvemmelighed er leveret af den overordnede håndterbarhed, som vi giver gennem klassisk åbne grænseflader. NETCONF administrerer ikke kun switches, men også optiske multiplex-enheder, som giver dig mulighed for at opnå konvergens på alle niveauer og opfatte systemet som en intellektuel ressource og ikke et "sæt af bokse."
Edge computing bliver stadig vigtigere
Mange mennesker har hørt om Edge Computing. Og dem, der er involveret i cloud- og klassiske datacentre, bør huske på, at vi for nylig har set et alvorligt skift mod edge computing.
Hvad forårsager dette? Lad os se på almindelige implementeringsmodeller. I dag tales der meget om "smarte byer", "smarte huse" osv. Dette koncept giver bygherren mulighed for at skabe merværdi og øge prisen på ejendommen. Et "intelligent hjem" identificerer sin beboer, lukker ham ind og ud og giver ham visse tjenester. Ifølge statistikker tilføjer sådanne tjenester omkring 10-15 % til prisen på lejligheder og kan generelt anspore udviklingen af nye forretningsmodeller. Det er også allerede blevet sagt om autopilotkoncepter. Snart vil udviklingen af 5G- og Wi-Fi 6-teknologier give ekstremt lav latenstid til dataoverførsel mellem smarte hjem, biler og det primære datacenter, der udfører edge computing. Det betyder, at det vil være muligt at udføre et langt større antal operationer i forbindelse med seriøs databehandling. For at løse sådanne problemer er det især muligt at bruge neurale processorer, der allerede er leveret til Rusland.
Løftet om den netop skitserede tendens er ubestrideligt. Lad os for eksempel forestille os et intelligent bytransportstyringssystem, der er i stand til at skifte trafiklys, regulere trafikbelastningen på bestemte gader eller endda tage passende foranstaltninger i nødsituationer.
Lad os nu vende os til de ressourcer, som vi leverer implementeringen af HiDC-konceptet med.
computing
Når vi skal implementere et standard computersystem, bruges der naturligvis processorer med x86 arkitektur. Men så snart behovet for tilpasning opstår, er det tid til at tænke på mere forskelligartede løsninger.
For eksempel er ARM-processorer, på grund af deres store antal kerner, fremragende til meget parallelle applikationer. Multithreading giver en ydelsesforøgelse på omkring 30%.
Når lav latenstid er kritisk, kommer feltprogrammerbare logiske integrerede kredsløb (FPGA'er) i forgrunden.
Neurale processorer er primært nødvendige ved løsning af maskinlæringsproblemer. Hvis vi til en specifik implementering har brug for 16 racks med hver 8 servere, fyldt med neurale processorer, så ville en løsning på samme niveau baseret på x86-arkitektur kræve (!) omkring 128 racks. Som du kan se, gør det store udvalg af beregningstyper det nødvendigt at omhyggeligt udvælge hardwareplatforme.
Data opbevaring
Huawei har for andet år nu opfordret partnere, kunder og branchekolleger til at bygge datalagringssystemer i overensstemmelse med Flash Only-princippet. Og de fleste af vores kunder bruger kun mekaniske spindeldrev i ældre løsninger eller til sjældent brugte arkivdata.
Flash-systemer er også under udvikling. Storage Class Memory (SCM)-systemer såsom Intel Optane dukker op på markedet. Kinesiske og japanske producenter viser en interessant udvikling. I øjeblikket er SCM overlegen i forhold til alle andre løsninger med hensyn til behandlingsklasse. Indtil videre er det kun de høje omkostninger, der ikke tillader dem at blive brugt overalt.
Samtidig ser vi, at kvaliteten af storagesystemer skal forbedres ikke kun på den konventionelle backend, men også på frontend. Nu, de facto, i nye implementeringer tilbyder og bruger vi som regel direkte hukommelsesadgangsmekanismer over Ethernet, men vi ser kundeønsker, og derfor vil vi mod slutningen af året begynde at bruge NVMe over Fabrics oftere. Desuden ende-til-ende, for at give en fælles arkitektur, som selvfølgelig skal være højtydende og modstandsdygtig over for controllerfejl.
OceanStor Dorado opbevaringssystem er et af vores flagskibsprodukter. Intern test har vist, at den giver en ydeevne på 20 millioner IOPS, og bibeholder funktionaliteten, når syv ud af otte controllere fejler.
Hvorfor så meget magt? Lad os se på den nuværende situation. I flere måneder nu har kinesiske indbyggere brugt betydeligt mere tid hjemme på grund af nedlukningen. Internettrafikken på dette tidspunkt steg i gennemsnit med 30 % og i nogle provinser endda fordoblet. Forbruget af en række forskellige netværkstjenester er steget. Og på et tidspunkt begyndte de samme banker at opleve en alvorlig ekstra belastning, som deres lagersystemer ikke var klar til.
Det er klart, at ikke alle har brug for 20 millioner IOPS nu. Men hvad sker der i morgen? Vores intelligente systemer maksimerer neurale processorers fulde potentiale for at sikre trafikkompakthed, deduplikering, optimering og hurtig datagendannelse.
Referencenetværk
2020, som vi nævnte i den forrige artikel, bliver kernenetværkets år for os. Mange kunder, især applikationstjenesteudbydere (ASP'er) og banker, tænker allerede på, hvordan deres applikationer vil fungere specifikt med hensyn til kommunikation til og mellem datacentre. Det er her et nyt rygradsnetværk kommer os til hjælp. Lad os som et eksempel tage de største kinesiske banker, der har skiftet til forenklede backbone-systemer, der ikke bruger et dusin forskellige protokoller til kommunikation mellem datacentre, men relativt set et par - OSPF og SRv6. Desuden modtager organisationen det samme sæt tjenester.
Intellektuelle ressourcer
Hvordan bruger man dataene? Indtil for nylig var der et fragmenteret system af heterogene databaser: Microsoft SQL, MySQL, Oracle osv. For at arbejde med dem blev der brugt løsninger fra big data-området, der var i stand til at kombinere disse data, tage dem, arbejde med dem. Alt dette skabte en høj belastning af ressourcer.
Samtidig var der ingen mekanisme til at udføre operationer med data ved forekomsten af en begivenhed. Løsningen var udviklingen af data lifecycle management (DLM) principper.
Alle har hørt om datasøer. Med overgangen fra datastyring til datastyring begyndte "digitale søer" hurtigt at blive smartere. Herunder takket være Huawei-løsninger. I de følgende materialer vil vi helt sikkert tale om hele stakken af softwareteknologier, vi brugte. Nu er det vigtigt at bemærke, at det var brugen af smart data-livscyklusstyring, der gjorde det muligt for os at forenkle brugen af vores netværk og servere, samt lære at bygge ende-til-ende-arkitekturer for bedre at forstå principperne for at arbejde med data .
Datacenteringeniørinfrastruktur
Vi vil udgive separate materialer dedikeret til teknisk infrastruktur, men i forbindelse med dagens emne vil vi gerne nævne de ændringer, der er relateret til HiDC-konceptet.
I lang tid var brugen af lithiumbatterier i nød- og backupstrømsystemer (ESP) i datacentre forbudt på grund af deres høje brandfare. Enhver mekanisk skade eller krænkelse af batteriets integritet kan føre til brand og uforudsigelige konsekvenser. I denne henseende var PSA udstyret med forældede syrebatterier, som havde en lav specifik ladningstæthed og en stor masse.
Huaweis nye nød- og backupstrømsystemer bruger sikre lithium-jernfosfat-batterier (LFP) med intelligent proaktiv styring. Med samme kapacitet optager de tre gange mindre volumen sammenlignet med syrebatterier. Deres livscyklus er 10-15 år, hvilket blandt andet mindsker den belastning, de skaber på miljøet. Det patenterede kontrolsystem i SmartLi-økosystemet tillader brugen af hybridsystemer bestående af gamle og nye batterisystemer, og switching-systemet tillader "varme" ændringer af PSA-strukturen, samtidig med at redundansfunktionen bevares.
Smart betjening
En vigtig del af principperne for driften af HiDC-infrastrukturen er ideologien om smart selvhelbredelse. I Fra vores tidligere publikationer nævnte vi den intelligente O&M 1-3-5 platform, som ikke kun er i stand til at detektere og analysere en uønsket hændelse i systemet, men også tilbyde administratoren flere muligheder for en fuldautomatisk løsning på problemet.
Selvanalysefunktionen giver dig mulighed for at opdage problemer på cirka et minut. Der bruges tre minutter på analyse, og inden for fem minutter dannes der forslag til at ændre systemets tilstand.
Lad os sige, at en operatørfejl førte til dannelsen af et lukket kredsløb af processer, hvilket reducerede virtualiseringsfarmens ydeevne fra 100 til 77%. Datacenteradministratoren modtager en tilsvarende besked på sit dashboard, som indeholder en komplet visualisering af problemet, inklusive et netværksdiagram over de ressourcer, der er påvirket af den uønskede proces. Dernæst kan administratoren fortsætte med at rette situationen manuelt eller bruge et af flere automatiske gendannelsesscenarier, der tilbydes ham.
Systemet kender omkring 75 sådanne scenarier, der kan implementeres på mindre end ti minutter, og de dækker desuden 90 % af de problemer, man støder på i datacentre. På dette tidspunkt kan teknikeren roligt besvare opkald fra bekymrede kunder i tillid til, at servicen vil blive genoprettet hvert minut.
Nye nøgleprodukter i HiDC
Ud over softwareprodukter bør dette omfatte nøgleløsninger, der opererer på infrastrukturniveau. Først og fremmest skal vi nævne de neurale processorer, der bruges i vores Atlas-familie af AI-klynger, såvel som NPU- og GPU-baserede servere.
Derudover kan vi ikke undlade igen at nævne Doradoen og dens klasseledende præstationer, som vil holde i mange år fremover. Dette gælder især i det postsovjetiske rum, hvor det med sjældne undtagelser er sædvanligt kun at opdatere noget, når det helt holder op med at fungere. Dette forklarer levetiden for individuelle lagersystemer, der når ti år. En enorm produktivitet er nødvendig for, at Dorado kan sikre højkvalitetsserviceydelser om ti år.
Innovation i hvert element
Når vi vælger specifikke infrastrukturløsninger, må vi ikke glemme arkitekturen og scenarierne for dens videre udvikling. Uensartede produkter fra forskellige producenter garanterer ikke den forventede synergieffekt, som løsninger, der allerede er optimeret til fælles brug, vil give.
Infrastrukturen skal være baseret på den rigtige teknologi. "Korrekte" omfatter åbne, der giver høj gennemstrømning og fungerer stabilt under høje belastninger. For datacentre er det f.eks. vigtigt med et godt forhold mellem det samlede energiforbrug og IT-belastningen. For at nå alle ovenstående mål skal du vælge miljøet og komponenterne. Under moderne forhold betyder det også den stadig mere udbredte brug af kunstig intelligens.
Ifølge vores observationer er der blandt Huaweis strategiske kunder færre og færre, der stadig ikke bruger maskinlæringssystemer. Uden ML er det simpelthen umuligt at tjene penge på de akkumulerede data så meget som muligt.
Indtægtsgenereringssystemet kan være anderledes: for banker - at tilbyde nye målrettede produkter, for teleoperatører - at levere individuelle tjenester og sikre loyalitet, for offentlige kunder - højkvalitets datalivscyklusstyring og et højt niveau af interaktion med andre organisationer. Når alt kommer til alt, har datastyringsmodeller for længst gået videre end at opsætte en firewall og sikre netværkssynlighed af deres databaser.
Fra idé til drift af datacenter
Opførelsen af et standard datacenter tager i bedste fald fra et år til halvandet år. Vores produktionscyklus giver os mulighed for at gøre dette meget hurtigere takket være brugen af en gruppe løsninger forenet under det fælles navn FusionDC 2.0. Design, udvikling af design på højt niveau, montering af alle elementer i IT-belastningen udføres direkte på fabrikken. I løbet af kort tid leveres udstyr med søcontainere fra Kina til Rusland. Som et resultat kan oprettelsen af et nøglefærdigt datacenter opnås på bogstaveligt talt fire til fem måneder.
Ideen om et præfabrikeret cloud-datacenter er også interessant, fordi et datacenter kan udvikles i etaper og tilføjer de nødvendige funktionelle blokke til det. Denne tilgang er indlejret i selve HiDC-konceptet.
For ikke at gøre anmeldelsesmaterialet til et datablad, foreslår vi at gå til for yderligere information om HiDC . Der vil du finde en beskrivelse og eksempler på implementering af de tilgange, produkter og løsninger, som vi talte om. Jo højere dit adgangsniveau til siden er, jo flere materialer vil der være. Hvis du får status som "partner", vil du være i stand til at downloade HiDC-køreplaner, tekniske præsentationer, videoer.
Vi vil vove at antage, at størstedelen af dem, der læser denne artikel, har netværksarkitekters kompetencer. De vil helt sikkert være interesserede i at besøge vores . Der taler vi i detaljer om, hvordan man bygger en netværksinfrastruktur i henhold til reglerne for Huawei Validated Design (HVD). Retningslinjer, der kan downloades, hjælper dig med at forstå, hvordan virksomhedens løsninger fungerer. Bare husk, at uden tilladelse vil mindre materialer være tilgængelige for dig.
***
Talrige webinarer, der ikke kun gennemføres i det russisksprogede segment, men også på internationalt niveau, vil også hjælpe dig med at navigere. På dem deler vi både information om vores produkter og vores forretningspraksis. Vi taler også om, hvordan Huawei, på trods af forstyrrelsen af mange servicekæder, fortsætter med at sikre kontinuerlig levering af sine produkter til forskellige lande. For nylig var der for eksempel et tilfælde, hvor nyproduceret udstyr til et datacenter nåede en Moskva-kunde på kun tre uger.
Listen over webinarer for april er tilgængelig .
Kilde: www.habr.com