Nicht nur Wi-Fi 6: Wie Huawei Netzwerktechnologien entwickeln wird

Ende Juni fand das nächste Treffen des IP Clubs statt, einer von Huawei gegründeten Community zum Meinungsaustausch und zur Diskussion von Innovationen im Bereich der Netzwerktechnologien. Das Spektrum der angesprochenen Themen war recht breit gefächert: von globalen Branchentrends und geschäftlichen Herausforderungen für Kunden bis hin zu konkreten Produkten und Lösungen sowie Optionen für deren Umsetzung. Bei dem Treffen präsentierten Experten der russischen Abteilung für Unternehmenslösungen und der Unternehmenszentrale die neue Produktstrategie in Richtung Netzwerklösungen und gaben auch Einzelheiten zu kürzlich veröffentlichten Huawei-Produkten bekannt.

Da ich in den wenigen Stunden, die mir zur Verfügung standen, möglichst viele nützliche Informationen unterbringen wollte, erwies sich die Veranstaltung als informationsreich. Um die Bandbreite von Habr und Ihre Aufmerksamkeit nicht zu missbrauchen, werden wir in diesem Beitrag die wichtigsten Punkte teilen, die beim IP Club „River Walk“ besprochen wurden. Stellen Sie gerne Fragen! Wir geben hier kurze Antworten. Nun, diejenigen, die eine gründlichere Herangehensweise erfordern, werden wir in separaten Materialien behandeln.

Im ersten Teil der Veranstaltung hörten die Gäste Berichte von Huawei-Spezialisten, vor allem über die auf künstlicher Intelligenz basierende Huawei AI Fabric-Lösung, mit der autonome Hochleistungsnetzwerke der nächsten Generation geschaffen werden sollen, sowie über Huawei CloudCampus , das verspricht, die digitale Transformation von Unternehmen durch einen neuen Ansatz für die Organisation von Cloud Computing zu beschleunigen. Ein separater Block beinhaltete eine Präsentation mit den Nuancen der Wi-Fi 6-Technologie, die in unseren neuen Produkten verwendet wird.

Nach dem Konferenzteil gingen die Clubteilnehmer zur freien Kommunikation, zum Abendessen und zum Beobachten der Schönheit des abendlichen Moskau über Bord über. In etwa so sah die allgemeine Tagesordnung aus – kommen wir nun zu den einzelnen Reden.

Huawei-Strategie: Alles für uns, alles für uns

Der Leiter der IP-Abteilung von Huawei Enterprise in Russland, Arthur Wang, stellte den Gästen die Entwicklungsstrategie der Netzwerkprodukte des Unternehmens vor. Zunächst skizzierte er den Rahmen, nach dem das Unternehmen seinen Kurs in einer turbulenten Marktsituation korrigieren wird (denken Sie daran, dass die US-Behörden Huawei im Mai 2019 in die sogenannte Entity List aufgenommen haben).

Zunächst ein paar Absätze zu den erzielten Ergebnissen. Huawei investiert seit vielen Jahren in die Stärkung seiner Position in der Branche und investiert systematisch. Das Unternehmen reinvestiert über 15 % des Umsatzes in Forschung und Entwicklung. Von den mehr als 180 Mitarbeitern von Huawei entfallen über 80 auf Forschung und Entwicklung. Zehntausende Spezialisten sind an der Entwicklung von Chips, Industriestandards, Algorithmen, Systemen der künstlichen Intelligenz und anderen innovativen Lösungen beteiligt. Bis Ende 2018 belief sich die Gesamtzahl der Patente von Huawei auf mehr als 5100.

Huawei übertrifft andere Telekommunikationsanbieter bei der Anzahl der Vertreter in der Internet Engineering Task Force (IETF), die Internetarchitektur und -standards entwickelt. 84 % der Entwurfsversionen des SRv6-Routing-Standards, der als Grundlage für den Aufbau von 5G-Netzwerken der neuen Generation dient, wurden ebenfalls von Huawei-Experten erstellt. In den Wi-Fi-6-Standards-Entwicklungsgruppen machten die Spezialisten des Unternehmens rund 240 Vorschläge – mehr als jeder andere Player auf dem Telekommunikationsmarkt. Aus diesem Grund brachte Huawei bereits 2018 den ersten Access Point heraus, der Wi-Fi 6 unterstützt.

Einer der wichtigsten langfristigen Vorteile von Huawei wird sein Übergang zu vollständig selbst entwickelten Chips. Es dauert 3-5 Jahre, um mit einer Investition von mehreren Milliarden Dollar einen von mir selbst hergestellten Chip auf den Markt zu bringen. Deshalb hat das Unternehmen frühzeitig mit der Umsetzung der neuen Strategie begonnen und zeigt nun ihre praktischen Ergebnisse. Seit 20 Jahren verbessert Huawei die Chips der Solar-Serie, und bis 2019 gipfelte diese Arbeit in der Entwicklung von Solar S: Auf der Basis der Esoks werden Router für Rechenzentren, Sicherheits-Gateways und Router der AR-Serie der Enterprise-Klasse hergestellt. Als Zwischenergebnis dieses strategischen Plans brachte das Unternehmen vor anderthalb Jahren den weltweit ersten Prozessor für Hochleistungs-Router auf den Markt, der in einer 7-Nanometer-Prozesstechnologie entwickelt wurde.

Eine weitere Priorität von Huawei ist Entwicklung eigener Software- und Hardwareplattformen. Einschließlich des VRP-Komplexes (Versatile Routing Platform), der dabei hilft, neue Technologien schnell in allen Produktserien zu implementieren.

Auch Huawei setzt darauf Entwicklung und Erprobung neuer Technologien, Basierend auf dem integrierten Produktentwicklungszyklus (IPD): Er ermöglicht Ihnen die schnelle Implementierung neuer Funktionen in einer Vielzahl von Produkten. Zu den wichtigsten Trümpfen von Huawei gehört hier eine riesige verteilte „Fabrik“ mit Einrichtungen in Nanjing, Peking, Suzhou und Hangzhou zum automatisierten Testen von Lösungen im Unternehmensbereich. Mit einer Fläche von über 20 Quadratmetern. m. und mehr als 10 für Tests zugewiesene Ports ermöglicht der Komplex die Ausarbeitung von über 200 verschiedenen Szenarien für den Betrieb von Geräten, die 90 % der Situationen abdecken, die während des Betriebs auftreten können.

Huawei konzentriert sich außerdem auf das flexible Zusammenspiel von Teilen seines Ökosystems, seine eigenen Produktionskapazitäten für IKT-Geräte sowie den DemoCloud-Cloud-Service für Kunden und Partner.

Am wichtigsten ist jedoch, dass Huawei aktiv daran arbeitet, externe Hardwareentwicklungen in seinen Lösungen durch eigene zu ersetzen. Die Transformation erfolgt nach der Managementmethodik „Six Sigma", wodurch jeder Prozess klar geregelt ist. Infolgedessen werden in absehbarer Zeit die Chips des Unternehmens vollständig durch Chips von Drittanbietern ersetzt. Im zweiten Halbjahr 108 werden 2019 Modelle neuer Produkte auf Basis von Huawei-Hardware vorgestellt. Darunter sind die Industrierouter AR6300 und AR6280 mit 100GE-Uplink-Ports, die im Oktober erscheinen.

Gleichzeitig hat Huawei genügend Zeit, den Übergang zur Eigenentwicklung zu vollziehen: Bisher haben die amerikanischen Behörden Broadcom und Intel die Lieferung von Huawei-Chipsätzen für weitere zwei Jahre gestattet. Während der Präsentation beeilte sich Arthur Wang, das Publikum hinsichtlich der ARM-Architektur zu beruhigen, die insbesondere in den Telekommunikationsgeräten der AR-Serie verwendet wird: Die Lizenz für ARMv8 (auf dem beispielsweise der Kirin 980-Prozessor basiert) bleibt erhaltenUnd bis die neunte Generation der ARM-Prozessoren auf den Markt kommt, wird Huawei seine eigenen Designs perfektioniert haben.

Huawei CloudCampus Network Solution – serviceorientierte Netzwerke

Zhao Zhipeng, Direktor der Campus Network Division von Huawei, berichtete über die Erfolge seines Teams. Den von ihm vorgelegten Statistiken zufolge bedient Huawei CloudCampus Network Solution, eine Lösung für serviceorientierte Campus-Netzwerke, derzeit mehr als 1,5 Tausend Unternehmen aus großen und mittelständischen Unternehmen.

Als Kernstück einer solchen Infrastruktur bietet Huawei heute Switches der CloudEngine-Serie an, vor allem die CloudEngine S12700E zur Organisation der blockierungsfreien Datenübertragung im Netzwerk. Es verfügt über eine sehr hohe Switching-Kapazität (57,6 Tbit/s) und die höchste (unter vergleichbaren Lösungen) 100GE-Portdichte. Darüber hinaus ist CloudEngine S12700E in der Lage, drahtlose Verbindungen von mehr als 50 Benutzern und 10 drahtlosen Zugangspunkten zu unterstützen. Gleichzeitig ermöglicht Ihnen der voll programmierbare Solar-Chipsatz die Aktualisierung von Diensten, ohne Geräte austauschen zu müssen. Dadurch ist auch eine reibungslose Weiterentwicklung des Netzwerks möglich – von der traditionellen Routing-Architektur, die traditionell im Rechenzentrum eingesetzt wurde, zu einem adaptiven Netzwerk, das auf der Software-Defined-Networking-Technologie (SDN) basiert: einem serviceorientierten Netzwerk ermöglicht eine schrittweise Entwicklung.

In einer auf CloudEngine-Switches basierenden Infrastruktur lässt sich die Konvergenz von kabelgebundenen und kabellosen Netzwerken problemlos erreichen: Sie werden über einen einzigen Controller verwaltet.

Das Telemetriesystem wiederum ermöglicht es Ihnen, Netzwerkgeräte in Echtzeit zu überwachen und die Aktivität jedes Benutzers klar zu visualisieren. Und der Netzwerkanalysator CampusInsight hilft durch die Verarbeitung großer Datenmengen, mögliche Störungen schnell zu erkennen und deren Ursachen zu ermitteln. Ein KI-basiertes Betriebs- und Wartungssystem reduziert die Reaktionsgeschwindigkeit bei Problemen erheblich – manchmal sogar auf mehrere Minuten.

Eine der Hauptfunktionen der Infrastruktur mit CloudEngine S12700E als Kernstück ist die Bereitstellung isolierter virtueller Netzwerke für mehrere Organisationen. 

Unter den technischen Innovationen, die die Vorteile eines Netzwerks auf Basis von CloudEngine S12700E bestimmen, stechen drei hervor:

• Dynamischer Turbo. Eine Technologie, die auf dem Konzept des „Slicing“ von Netzwerkressourcen für verschiedene Arten von Datenverkehr basiert und in 5G-Netzwerken übernommen wird. Dank Hardwarelösungen auf Basis von Wi-Fi 6 und proprietären Algorithmen können Sie die Latenz für Anwendungen mit hoher Netzwerkpriorität auf 10 ms reduzieren.
• Verlustfreie Datenübertragung. Die DCB-Technologie (Data Center Bridging) verhindert Paketverluste.
• „Intelligente Antenne“. Beseitigt „Einbrüche“ im Abdeckungsbereich und ist in der Lage, diesen um 20 % zu erweitern.

Huawei AI Fabric: Künstliche Intelligenz im „Genom“ des Netzwerks

King Tsui, Chefingenieur der Abteilung für Netzwerktechnologien und -lösungen von Huawei Enterprise, und Peter Zhang, Marketingleiter der Rechenzentrumslösungslinie derselben Abteilung, stellten ihrerseits jeweils Lösungen vor, mit denen das Unternehmen bei der Bereitstellung moderner Rechenzentren hilft.

Standard-Ethernet-Netzwerke bieten zunehmend nicht mehr die Netzwerkbandbreite, die moderne Computer- und Speichersysteme benötigen. Diese Anforderungen wachsen: Bis Mitte der 2020er-Jahre werden Experten zufolge die Branche von autonomen intelligenten Systemen dominiert, die auf immer ausgefeilterer künstlicher Intelligenz und möglicherweise auch auf Quantencomputern basieren.

Derzeit gibt es drei Haupttrends in der Arbeit von Rechenzentren:

• Ultraschnelle Übertragung großer Datenströme. Ein standardmäßiger XNUMX-Gigabit-Switch wird eine Verzwanzigfachung des Datenverkehrs nicht bewältigen. Und heute wird eine solche Reserve notwendig.
• Automatisierung bei der Bereitstellung von Diensten und Anwendungen.
• „Intelligenter“ Betrieb und Wartung. Das manuelle oder halbautomatische Lösen von Benutzerproblemen dauert Stunden, was nach den Maßstäben von 2019 eine unannehmbar lange Zeit ist, ganz zu schweigen von der nahen Zukunft.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, hat Huawei eine AI Fabric-Lösung entwickelt, um Netzwerke der nächsten Generation bereitzustellen, die Daten verlustfrei und mit sehr geringer Latenz (bei 1 μs) übertragen können. Die zentrale Idee von AI Fabric ist der Übergang von der TCP/IP-Infrastruktur zu einem konvergenten RoCE-Netzwerk. Ein solches Netzwerk bietet Remote Direct Memory Access (RDMA), ist mit regulärem Ethernet kompatibel und kann „auf“ der Netzwerkinfrastruktur älterer Rechenzentren existieren.

Das Herzstück der AI Fabric ist der branchenweit erste Rechenzentrums-Switch, der von einem Chip mit künstlicher Intelligenz angetrieben wird. Sein iLossless-Algorithmus optimiert Netzwerkprozesse basierend auf Verkehrsspezifika und verbessert letztendlich die Recheneffizienz in Rechenzentren erheblich.

Mit drei Technologien – genaue Überlastungserkennung, dynamische Spitzenlastanpassung und schnelle Rückflusskontrolle – reduziert Huawei AI Fabric die Infrastrukturlatenz, eliminiert Paketverluste praktisch und erhöht den Netzwerkdurchsatz. Somit eignet sich Huawei AI Fabric gut für die Erstellung verteilter Speichersysteme, KI-Lösungen und Hochlast-Computing.

Der branchenweit erste Switch mit integrierter künstlicher Intelligenz war der Huawei CloudEngine 16800, der mit einer 400GE-Netzwerkkarte mit 48 Ports und einem KI-fähigen Chip ausgestattet ist und das Potenzial für eine autonome Infrastrukturverwaltung hat. Dank des in der CloudEngine 16800 integrierten Analysesystems und des zentralisierten FabricInsight-Netzwerkanalysators ist es möglich, Netzwerkausfälle und deren Ursachen in Sekundenschnelle zu identifizieren. Die Leistung des KI-Systems auf CloudEngine 16800 erreicht 8 Tflops.

Wi-Fi 6 als Basis für Innovation

Zu den Hauptprioritäten von Huawei gehört die Entwicklung des Wi-Fi-6-Standards, der den meisten zukunftssicheren Lösungen zugrunde liegt. In seinem Mini-Report erläuterte Alexander Kobzantsev ausführlich, warum das Unternehmen auf 802.11ax setzte. Insbesondere erläuterte er die Vorteile des orthogonalen Frequenzmultiplexzugriffs (OFDMA), der das Netzwerk deterministisch macht, die Wahrscheinlichkeit von Konflikten im Netzwerk verringert und selbst bei mehreren Verbindungen eine stabile Leistung bietet.

Abschluss

Gemessen daran, wie zögerlich die IP-Club-Stammgäste gingen und wie viele Fragen sie den Mitgliedern des Huawei-Teams stellten, war das Treffen ein Erfolg. Wer weiterhin hochkonzentriert mit Gleichgesinnten über die Zukunft der Netzwerktechnologien kommunizieren wollte, interessierte sich dafür, wo und wann das nächste Clubtreffen stattfinden würde. Allerdings sind diese Informationen so geheim, dass selbst die Organisatoren noch nicht bekannt sind. Sobald Zeit und Ort des Treffens bekannt sind, werden wir dies bekannt geben.

Aber was absolut sicher ist, ist, dass wir sehr bald einen Beitrag über die Implementierung von CloudCampus mit Details von unseren Ingenieuren schreiben werden – bleiben Sie gespannt auf Updates im Huawei-Blog. Übrigens, vielleicht möchten Sie selbst etwas Spezielles über CloudCampus wissen? Fragen Sie in den Kommentaren!

Source: habr.com