Täna oleme tähelepanu keskmes mitte ainult Huawei tootesarja andmete keskuste loomise jaoks, vaid ka see, kuidas nendel põhinevaid edasijõudnud terviklikke lahendusi ehitada. Alustame stsenaariumidest, liigume konkreetsete funktsioonide juurde, mida toetavad seadmed, ja lõpetame konkreetsete seadmete ülevaatega, mis võivad olla aluseks tänapäeva andmekeskustele, kus on kõrge automatiseeritud võrguprotsesside tase.
Kuigi võrguseadmete tehnilised omadused on muljetavaldavad, sõltuvad rakenduslike arhitektuurlahenduste võimalused neist, kui efektiivne on vastastikune integratsioon selle ümber olevate riistvara, tarkvara, virtuaalsete ja muude tehnoloogiate vahel. Püüdes ajaga kaasas käia, pakume klientidele õigeaegselt kaasaegseid ja paljutõotavaid võimalusi, mis sageli ületavad teiste tarnijate kõige julgemad ideed.
Cloud Fabric'i põhised lahendused sisaldavad andmekeskuse võrku, SDN-kontrollerit ning muid projekti spetsiifilisi komponente, sealhulgas teistelt tootjatelt.
Esimene ja kõige lihtsam stsenaarium hõlmab minimaalsete komponentide kasutamist: võrku ehitatakse Huawei riistvara ja kolmandate osapoolte vahendite abil, mis automatiseerivad võrgu haldamise ja jälgimise protsesse. Näiteks selliste nagu Ansible või Microsoft Azure.
Teine stsenaarium eeldab, et tellija kasutab juba virtualiseerimissüsteemi ja SDN-i andmekeskustes, näiteks NSX, ja soovib kasutada Huawei riistvara kui riistvara VTEP (Virtuaalne Tunnelilõpppunkt) olemasolevas VMware lahenduses. Selle ettevõtte veebilehelt Huawei seadmetest, mis on testitud ja mida saab kasutada VTEPina. Lõppude lõpuks ei ole kellelegi saladus, et vaatamata VXLAN (Virtuaalne Laienev LAN) tarkvaralahenduste õnnestumisele virtuaalsetes lülitites on riistvaraline teostus tõhusam jõudluse poolest.
Kolmas stsenaarium on hosting & computing klassi süsteemide ehitamine, mis sisaldavad kontrollerit, kuid ei ole seotud ühtegi kõrgemal tasemel platvormiga, millega integreeruda. Üks sellise stsenaariumi rakendamise võimalus eeldab eraldi SDN-kontrolleri Agile Controller-DCN olemasolu. Sellist arhitektuuri saavad süsteemihaldurid kasutada igapäevaste võrguhalduse toimingute täitmiseks. Arenenum variant kolmandast stsenaariumist põhineb Agile Controller-DCN ja VMware vCenter koostööl, mida ühendab mingi äri protsess, kuid taas ilma kõrgema haldussüsteemita.
Neljas stsenaarium on huvitav — integreerimine kõrgema platvormiga, mis põhineb OpenStackil või meie virtualiseerimistootel FusionSphere. Oleme registreerinud palju taotlusi selliste arhitektuuriliste lahenduste järele, millest kõige populaarsem on OpenStack (CentOS, Red Hat jne). Kõik sõltub sellest, millist orkestreerimis- ja arvutusressursside haldamise platvormi kasutatakse andmekeskuses.
Viies stsenaarium on hoopis uus. Lisaks laialdaselt tuntud riistvaralistele lülititele sisaldab see ka jaotatud virtuaalset lülitit CloudEngine 1800V (CE1800V), mida saab kasutada ainult KVM-iga (Kernel-based Virtual Machine). See arhitektuur eeldab Agile Controller-DCN ja konteineriseerimise platvormi Kubernetes ühendamist CNI pistikprogrammi kaudu. Seega liikuvad Huawei koos kogu maailmaga hõlbustusest hostide virtuaaliseerimisele operatsioonisüsteemide virtuaaliseerimiseni.
Rohkem teavet konteineriseerimise kohta
Oleme juba varem maininud virtuaalset lülitit CE1800V, mis rakendatakse Agile Controller-DCN abil. Koos Huawei riistvaraliste lülititega loovad nad teatud „hübriidoverlaini“. Peagi saavad Huawei konteineristsenaariumid NATi ja koormuse tasakaalustamise funktsioonide toe.
Arhitektuuri piiranguks on CE1800V kasutamine eraldi Agile Controller-DCN-st. Samuti tuleks arvesse võtta, et ühe Kubernetes platvormi PoD võib sisaldada mitte rohkem kui 4 miljonit konteinerit.
VXLAN-võrguga ühendamine toimub VLAN (Virtual Local Area Network) kaudu, kuid on ka variant, kus CE1800V toimib VTEP-na koos BGP (Border Gateway Protocol) protsessiga. See võimaldab vahetada BGP marsruute põhivõrguga ilma eraldi riistvarakommutaatorite kaasamiseta.
Nii nimitatud kavatsuste järgi juhitavad võrgud: võrgud, mis analüüsivad kavatsusi
Huawei kavandatud kavatsuste järgi juhitava võrgu (IDN) kontseptsioon selle välja töötamine algas juba 2018. aastal. Sellest ajast alates on ettevõte pidanud tööd võrkude kallal, mis võimaldavad pilvandmetöötluse, suurandmete ja tehisintellekti tehnoloogiate abil analüüsida kasutajate eesmärke ja kavatsusi.
Põhimõtteliselt räägime me liikumisest automatiseerimisest autonoomiani. Kasutaja väljendatud kavatsus tagastatakse soovitustena võrgu toodete kohta, kuidas seda kavatsust ellu viia. Selle funktsionaalsuse aluseks on Agile Controller-DCN võimalused, mis lisatakse tootesse, et tagada IDN ideoloogia elluviimine.
IDN-i rakendamise tulevikus on võimalik võrgu teenuseid välja arendada ühe klikiga, mis eeldab kõrgeimat automatiseerimistaset. Võrgufunktsioonide modulaarne arhitektuur ja nende funktsioonide kombineerimise võimalus võimaldavad administraatoril lihtsalt näidata, milliseid teenuseid tuleks teha kergesti kättesaadavaks ühes või teises võrgu segmendis.
Selle taseme haldamise saavutamiseks on ZTP-protsess (Zero Touch Provisioning) väga oluline. Huawei on selles saavutanud märkimisväärseid edusamme, mis võimaldavad pakkuda täielikku võrgu juurutamist "karbist välja".
Jätkuv paigaldus- ja juurutusprotsess hõlmab kindlasti ühenduse kontrollimise protseduuri (network connectivity) ja võrgutöötlemise tulemuslikkuse muutuste hindamise sõltuvalt selle töörežiimidest. See etapp eeldab simuleerimise läbiviimist enne reaalse kasutuselevõtmist.
Järgmine samm on teenuste seadistamine kliendi vajaduste kohaselt (service provisioning) ja nende kontrollimine, mida teevad Huawei sisseehitatud vahendid. Edasi jääb vaid tulemuse jälgimine.
Kogu kirjeldatud teekonda on nüüd võimalik läbida ühe ainsa tervikliku mehhanismi abil, mis põhineb platvormil iMaster NCE, sisaldades Agile Controller-DCN ja võrguelementide juhtimissüsteemi (EMS) eSight.
Praegu oskab Agile Controller-DCN kontrollida ressursside kättesaadavust ja ühenduste olemasolu ning reageerida proaktiivselt (administraatori heakskiidul) võrgu probleemide tekkimisele. Vajalikud teenused lisatakse praegu käsitsi, kuid tulevikus kavatseb Huawei automatiseerida selle ja muid toiminguid, nagu serverite juurutamine, võrgu seadistamine salvestustõrgete jaoks jne.
Teenuse ahelad ja mikrosegmentatsioon
Agile Controller-DCN suudab töödelda teenusepealkirju (Net Service Headers, ehk NSH), mis sisalduvad VXLAN-paketites. See on kasulik teenuse ahelate (service chains) loomiseks. Näiteks, kui soovite saata teatavat tüüpi pakette marsruudil, mis erineb standardse marsruutimisprotokolli pakutavast. Enne võrgu lahkumist peavad nad läbima mingi seadme (nt tulemüüri jne). Selleks piisab, kui seadistada teenuse ahel, mis sisaldab vajalikke reegleid. Selle mehhanismi abil on võimalik näiteks seadistada turvapoliitikaid, kuid selle rakendamiseks on ka teisi võimalusi.
Joonisel on selgelt näidatud RFC-ühilduvate teenuse ahelate töö, mis põhinevad NSH-l, ja samuti on esitatud nimekiri neid toetavatest riistvarakommutatidest.
Huawei lahenduste võimekus teenuse ahelate loomisel täiendatakse mikrosegmentatsiooni tööriistadega — meetodiga, mis käsitleb võrgu turvalisust, mis eeldab turvaelementide isoleerimist kuni üksikute töökoormuse elementideni. „Sissevoolu tõkke” ületamiseks juurdepääsulubade nimekirjade (Access Control List või ACL) puhul aitab, et ei ole vaja käsitsi konfigureerida suurt hulka ACL-e.
Intelligentne ekspluatsioon
Rääkides võrgu haldamisest, tuleb mainida veel ühte iMaster NCE kaubamärgi komponenti — võrgu intelligentset analüsaatorit FabricInsight. See pakub laialdasi võimalusi telemeetriateabe ja andmevoogude teabe kogumiseks. Telemeetria kogutakse gRPC abil ja akumuleerib andmeid edukalt läbinud, puhverdatud ja kaotatud pakettide kohta. Teine suur teabe mass kogutakse ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) abil, andes ülevaate andmevoogudest andmekeskuses. Tegelikult on tegu TCP-peade ja informatsiooni mahuga, mis edastatakse iga TCP-seansi käigus. Seda saab teha erinevate Huawei seadmete abil — nende nimekiri on esitatud skeemil.
Ei ole unustatud ka SNMP-d ja NetStream'i, seega kasutab Huawei nii vanu kui ka uusi mehhanisme, et minna üle võrgust kui „mustast kastist” võrgule, millest me teame peaaegu kõike.
AI Fabric: nutikad võrgud ilma kaotusteta
AI Fabric'i funktsioonid, mida meie seadmed toetavad, on mõeldud Ethernet'i muutmiseks kõrge jõudlusega, madala latentsusega ja pakettide kaotusteta võrguks. See on vajalik peamiste rakenduste juurutamise stsenaariumide elluviimiseks andmekeskuse võrgus.
Ülaltoodud skeemil näeme probleeme, millega võib võrgu haldamisel silmitsi seista:
- pakettide kaotus;
- puhvrite ülevool;
- võrgu optimaalse koormuse probleem paralleelsete linkide kasutamisel.
Huawei seadmetes on rakendatud mehhanisme, mis võimaldavad neid probleeme lahendada. Näiteks on tasemel kiip rakendatud virtuaalsete sisenemisjärjekordade tehnoloogia, mis omakorda takistab sisendite ummistumist (HOL blocking).
Protokollide tasemel töötab mehanism Dynamic ECN — dünaamiline puhvri suuruse muutmine ning ka Fast CNP — kiire sõnumite saatmine allikale probleemile võrku.
Voolude õiguste võrdsustamine ja toetab Dynamic Packet Prioritization (DPP) tehnoloogia, mille eesmärk on lühikeste andmefragmentide paigutamine erinevatest voogudest eraldi kõrgprioriteetsesse järjekorda. Nii suudavad lühikesed paketid paremini „elluda” pikkade, raskete voogude keskkonnas.
Selgitame, et nende mehhanismide tõhusaks toimimiseks peavad nad olema otseselt seadmete poolt toetatud.
Need kõik need funktsioonid rakenduvad ühes kolmes Huawei riistvara kasutusstsenaariumis:
- tehisintellekti süsteemide loomisel, mis põhinevad jaotatud rakendustel;
- jaotatud andmesalvesüsteemide loomisel;
- kõrgetootlikkuse arvutuste (HPC) süsteemide loomisel.
Ideed, mis on ellu viidud riistvaras
Pärast Huawei lahenduste tüüpiliste kasutusskeemide arutamist ja nende peamiste võimaluste loetlemist liikume otse riistvara juurde.
CloudEngine 16800 on platvorm, mis toetab 400 Gbit/s liideseid. Selle iseloomulik tunnus on koos CPU-iga ka oma edastuskiip ja tehisintellekti protsessor, mis on vajalik AI Fabric võimekuse rakendamiseks.
Platvorm on teostatud klassikalise ortogonaalse arhitektuuriga ees-tagasi jahutussüsteemiga ja seda tarnitakse koos ühe kolme šassii tüübiga — 4 (10U), 8 (16U) või 16 (32U) pesa.
CloudEngine 16800-s saab kasutada mitmeid erinevaid liinikaarte. Nende hulka kuuluvad nii traditsioonilised 10-giigabitised kui ka 40- ja 100-giigabitised, sealhulgas täiesti uued. Turule plaanitakse kaardid, mille liidesed on 25 ja 400 Gbit/s.
Mis puudutab ToR (Top of rack) lülitite tüüpe, siis nende praegused mudelid on ülaltoodud ajateljel märgitud. Suurim huvi on uutel 25-giigabitisel mudelil, 100-giigabitisel lülititel koos 400-giigabitisel üleslaadimisliidesega ning samuti kõrge tihedusega 100-giigabitisel mudelil 96 pordiga.
Praegu on Huawei peamine fikseeritud konfiguratsiooniga lüliti - CloudEngine 8850. Selle asenduseks peab tulema mudel 8851, millel on 32 liidest 100 Gbit/s ja kaheksa liidest 400 Gbit/s, samuti nende jagamise võimalus 50, 100 või 200 Gbit/s.
Veel üks fikseeritud konfiguratsiooniga lüliti CloudEngine 6865 jääb seniks Huawei aktuaalsete toodete valikusse. See on hästi tõestatud „tööhobu“ 10 / 25 Gbit/s juurdepääsuga ja kaheksa 100-giigabitisel üleslaadimisliidesega. Tuleb lisada, et see toetab ka AI Fabric.
Diagrammil on nähtavad kõik uute lülitite mudelite omadused, mida me ootame lähikuudel, isegi nädalate jooksul. Mõningane viivitus nende väljaandmisel on seotud koroonaviiruse olukorraga. Samuti jäävad endiselt aktuuaalseks küsimused Huawei ettevõtte suhtes kehtestatud sanktsioonide surve osas, kuid kõik need sündmused võivad mõjutada ainult esitluste ajakava.
Lisateavet Huawei lahenduste ja nende rakendamise võimaluste kohta on lihtne saada, registreerudes meie veebiseminaridele või pöördudes otse ettevõtte esindajate poole.
***
Tuletame meelde, et meie eksperdid korraldavad regulaarselt veebinare Huawei toodete ja nende kasutatavate tehnoloogiate kohta. Järgmiste nädalate veebinaride loetelu on saadaval .
Allikas: habr.com
