Hoy, nuestra atención se centra no solo en la gama de productos de Huawei para la creación de redes de centros de datos, sino también en cómo construir soluciones complejas avanzadas sobre su base. Comenzaremos con los escenarios, pasaremos a las funciones concretas, el hardware compatible y concluyendo con un repaso de los dispositivos específicos que pueden sentar las bases de los modernos centros de datos con un nivel de automatización de procesos de red extremadamente alto.
Por impresionantes que sean las características del equipo de red, las capacidades de las soluciones arquitectónicas aplicadas basadas en él dependen de cuán efectiva puede ser la integración mutua de las tecnologías de hardware, software, virtuales y otras asociadas. Esforzándonos por mantenernos al día, buscamos ofrecer a nuestros clientes oportunidades modernas y prometedoras que en ocasiones superan las ideas más audaces de otros proveedores.
Las soluciones basadas en Cloud Fabric incluyen la red del centro de datos, el controlador SDN, así como otros componentes necesarios para un proyecto específico, incluidos los de otros fabricantes.
El primer y más simple escenario implica el uso de la menor cantidad de componentes: la red se construye sobre la base del hardware de Huawei y herramientas externas para la automatización de procesos de gestión de red y su monitoreo. Por ejemplo, herramientas como Ansible o Microsoft Azure.
El segundo escenario implica que el cliente ya está utilizando un sistema de virtualización y SDN para centros de datos, digamos NSX, y desea utilizar el hardware de Huawei como VTEP (Virtual Tunnel End Point) en el marco de la solución existente de VMware. En el sitio web de esta empresa del hardware de Huawei que ha sido probado y puede utilizarse como VTEP. Pues no es un secreto que, por mucho que las soluciones de software VXLAN (Virtual Extensible LAN) en switches virtuales sean exitosas, las implementaciones de hardware son más efectivas en términos de rendimiento.
El tercer escenario consiste en la construcción de sistemas de la clase hosting & computing, que incluyen un controlador, pero carecen de cualquier plataforma superior con la que necesitarían integrarse. Una de las opciones para implementar este escenario contempla la existencia de un controlador SDN independiente, Agile Controller-DCN. Esta arquitectura puede ser utilizada por los administradores de sistemas para realizar operaciones diarias de gestión de red. Una variante más avanzada del tercer escenario se basa en la interacción de Agile Controller-DCN con VMware vCenter, unidas por un proceso de negocio, pero nuevamente sin un sistema superior de administración.
El cuarto escenario es notable: la integración con una plataforma superior basada en OpenStack o nuestro producto de virtualización FusionSphere. Recibimos numerosas solicitudes para este tipo de soluciones arquitectónicas, siendo OpenStack (CentOS, Red Hat, etc.) el más popular. Todo depende de cuál plataforma de orquestación y gestión de recursos computacionales se utilice en el centro de datos.
El quinto escenario es completamente nuevo. Además de los conocidos switches de hardware, incluye el conmutador virtual distribuido CloudEngine 1800V (CE1800V), que solo puede ser utilizado con KVM (Kernel-based Virtual Machine). Esta arquitectura implica la integración de Agile Controller-DCN con la plataforma de contenedorización Kubernetes a través del plugin CNI. De esta forma, Huawei avanza junto con el resto del mundo de la virtualización de hosts a la virtualización de sistemas operativos.
Más información sobre contenedorización
Ya mencionamos anteriormente el conmutador virtual CE1800V, desplegado mediante Agile Controller-DCN. Junto con los switches de hardware de Huawei, forman una especie de "superposición híbrida". En un futuro cercano, los escenarios de contenedores de Huawei recibirán soporte para funciones de NAT y balanceo de carga.
Una limitación de la arquitectura es la imposibilidad de utilizar CE1800V de forma independiente de Agile Controller-DCN. También se debe tener en cuenta que un PoD de la plataforma Kubernetes no puede contener más de 4 millones de contenedores.
La conexión a la red VXLAN del centro de datos se realiza a través de VLAN (Virtual Local Area Network), aunque existe una opción en la que el CE1800V actúa como VTEP con el proceso BGP (Border Gateway Protocol). Esto permite intercambiar rutas BGP con la red troncal sin necesidad de conmutadores de hardware adicionales.
Redes impulsadas por intenciones: redes que analizan las intenciones
El concepto de Intent-Driven Network (IDN) de Huawei se introdujo ya en 2018. Desde entonces, la empresa no ha dejado de trabajar en redes que permiten analizar los objetivos e intenciones de los usuarios mediante tecnología de computación en la nube, big data e inteligencia artificial.
En esencia, hablamos de un movimiento de la automatización a la autonomía. La intención expresada por el usuario se transforma en recomendaciones de productos de red sobre cómo realizar esa intención. Esta funcionalidad se basa en las capacidades de Agile Controller-DCN, las cuales se agregarán al producto para asegurar la implementación de la ideología IDN.
En el futuro, con la implementación del IDN, será posible desplegar servicios de red con un solo clic, lo que implica un grado extremo de automatización. La arquitectura modular de funciones de red y la capacidad de combinar estas funciones permitirán al administrador simplemente indicar qué servicios deben estar disponibles en un segmento de red específico.
Para lograr un nivel de gestionabilidad comparable, el proceso ZTP (Zero Touch Provisioning) es de suma importancia. Huawei ha logrado importantes avances en este aspecto, ofreciendo la posibilidad de un despliegue completo de la red "listo para usar".
El siguiente paso en el proceso de instalación y despliegue incluye, sin falta, un procedimiento de verificación de conectividad entre los recursos y una evaluación de los cambios en el rendimiento de la red según los modos de operación. Esta fase implica realizar simulaciones antes de comenzar la explotación real.
El siguiente paso es la configuración de servicios según las necesidades del cliente (service provisioning) y su verificación, realizadas con herramientas integradas de Huawei. Luego, solo queda supervisar el resultado.
Ahora es posible recorrer todo el proceso descrito mediante un único mecanismo integral basado en la plataforma iMaster NCE, que contiene el Agile Controller-DCN y el sistema de gestión de elementos de la red (EMS) eSight.
Actualmente, Agile Controller-DCN puede verificar la disponibilidad de recursos y la existencia de conexiones, así como responder de manera proactiva (tras la aprobación del administrador) a la aparición de problemas en la red. La adición de los servicios necesarios se realiza actualmente de forma manual, pero en el futuro Huawei tiene la intención de automatizar esta y otras operaciones, como el despliegue de servidores y la configuración de redes para sistemas de almacenamiento.
Cadenas de servicio y microsegmentación
Agile Controller-DCN es capaz de procesar encabezados de servicio (Net Service Headers o NSH) que se encuentran en los paquetes VXLAN. Esto es útil para crear cadenas de servicio (service chains). Por ejemplo, si desea enviar un tipo específico de paquetes por una ruta diferente a la que ofrece el protocolo de enrutamiento estándar. Antes de salir de la red, deben pasar por algún dispositivo (firewall, etc.). Para ello, basta con configurar una cadena de servicio que contenga las reglas necesarias. A través de este mecanismo, es posible, por ejemplo, configurar políticas de seguridad, pero también hay otras áreas de aplicación.
El esquema ilustra claramente el funcionamiento de las cadenas de servicio compatibles con RFC basadas en NSH, así como una lista de los interruptores de hardware que las soportan.
Las capacidades de las soluciones de Huawei en la creación de cadenas de servicio se complementan con herramientas de microsegmentación, un método de seguridad de red que implica la aislamiento de segmentos de seguridad hasta elementos individuales de la carga de trabajo. Superar el 'cuello de botella' de las listas de control de acceso (Access Control List o ACL) se facilita al eliminar la necesidad de configurar manualmente una gran cantidad de ACL.
Explotación inteligente
Al abordar la cuestión de la operación de la red, no se puede dejar de mencionar otro componente de la marca paraguas iMaster NCE: el analizador de red inteligente FabricInsight. Ofrece amplias capacidades para la recopilación de telemetría e información sobre los flujos de datos en la red. La telemetría se recopila mediante gRPC y acumula datos sobre paquetes transmitidos, retenidos en búfer y perdidos. Un segundo gran conjunto de información se agrega a través de ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) y proporciona una visión de los flujos de datos en el centro de datos. En esencia, se trata de la recopilación de encabezados TCP y volúmenes de información transmitidos en cada sesión TCP. Esto se puede hacer utilizando diversos dispositivos de Huawei; su lista se presenta en el diagrama.
También se tienen en cuenta SNMP y NetStream, por lo que Huawei utiliza tanto mecanismos antiguos como nuevos para pasar de una red como 'caja negra' a una red de la que sabemos prácticamente todo.
AI Fabric: redes inteligentes sin pérdidas
Las funciones de AI Fabric, respaldadas por nuestro equipo, están diseñadas para convertir Ethernet en una red de alto rendimiento, con bajas latencias y sin pérdida de paquetes. Esto es necesario para implementar los escenarios clave de despliegue de aplicaciones en la red del centro de datos.
En el diagrama anterior, vemos los problemas a los que existe riesgo de enfrentarse en la operación de la red:
- pérdida de paquetes;
- desbordamiento de búferes;
- problemas con la carga óptima de la red al utilizar enlaces paralelos.
En el equipo de Huawei se implementan mecanismos que permiten resolver todos estos problemas. Por ejemplo, a nivel de chip se ha incorporado tecnología de colas de entrada virtuales, que además impide el bloqueo en la entrada (HOL blocking).
A nivel de protocolos, se activa el mecanismo ECN Dinámico — ajuste dinámico del tamaño del búfer, así como CNP Rápido — rápida notificación al origen de paquetes de mensajes sobre un problema en la red.
Igualar los flujos y ayuda el soporte de la tecnología Dynamic Packet Prioritization (DPP), que consiste en colocar fragmentos cortos de datos de diferentes flujos en una cola de alta prioridad por separado. De esta forma, los paquetes cortos 'sobreviven' mejor en un entorno de flujos largos y pesados.
Aclaramos que para el funcionamiento efectivo de los mecanismos mencionados anteriormente, deben ser respaldados directamente por el equipo.
Todas estas funciones se aplican en uno de los tres escenarios de uso del equipo de Huawei:
- al construir sistemas de inteligencia artificial basados en aplicaciones distribuidas;
- al crear sistemas de almacenamiento de datos distribuidos;
- al crear sistemas para computación de alto rendimiento (HPC).
Ideas materializadas en 'hardware'
Después de discutir los escenarios de uso típicos de las soluciones de Huawei y enumerar sus principales características, pasemos directamente al hardware.
CloudEngine 16800 es una plataforma que permite el trabajo a través de interfaces de 400 Gb/s. Su característica distintiva es la inclusión, junto con la CPU, de un chip de conmutación propio y un procesador de inteligencia artificial, necesarios para realizar las capacidades de AI Fabric.
La plataforma está diseñada con una arquitectura ortogonal clásica y un sistema de ventilación de front to back, y se proporciona con uno de tres tipos de chasises: de 4 (10U), 8 (16U) o 16 (32U) slots.
En el CloudEngine 16800 se pueden utilizar varios tipos de placas de línea. Entre ellas se encuentran tanto las tradicionales de 10 Gbps como las de 40 y 100 Gbps, incluidas las totalmente nuevas. Se planean lanzamientos de placas con interfaces de 25 y 400 Gb/s.
En cuanto a los conmutadores tipo ToR (Top of Rack), los modelos actuales están marcados en la línea de tiempo anterior. El mayor interés lo representan los nuevos modelos de 25 Gbps, los conmutadores de 100 Gbps con uplinks de 400 Gbps, así como los densamente empaquetados de 100 Gbps con 96 puertos.
El conmutador fijo principal de Huawei en este momento es el CloudEngine 8850. A este debería sucederle el modelo 8851 con 32 interfaces de 100 Gb/s y ocho interfaces de 400 Gb/s, así como la posibilidad de dividirlas en 50, 100 o 200 Gb/s.
Otro conmutador con configuración fija, el CloudEngine 6865, sigue formando parte de la gama actual de productos de Huawei. Es un 'caballo de batalla' bien probado con acceso de 10 / 25 Gb/s y ocho uplinks de 100 Gbps. Además, también soporta AI Fabric.
En el esquema se pueden ver las características de todos los nuevos modelos de conmutadores, cuya aparición esperamos en los próximos meses, si no semanas. Un cierto retraso en su lanzamiento está relacionado con la situación del coronavirus. Además, permanecen vigentes las cuestiones de presión sancionadora sobre la empresa Huawei, aunque todos estos eventos podrían afectar únicamente a los plazos de lanzamiento.
Obtener más información sobre las soluciones de Huawei y sus aplicaciones es fácil al suscribirse a nuestros seminarios web o al ponerse en contacto directamente con los representantes de la empresa.
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Recordamos que nuestros expertos realizan seminarios web regularmente sobre los productos de Huawei y las tecnologías que utilizan. La lista de seminarios web para las próximas semanas está disponible en .
Fuente: habr.com
