Täna keskendume mitte ainult Huawei tooteportfellile andmekeskuse võrkude loomisel, vaid ka sellele, kuidas luua nende põhjal edasijõudnud komplekssed lahendused. Alustame stsenaariumitest, liikudes konkreetsete funktsioonide, toetavate seadmete juurde ja lõpetame ülevaatega konkreetsetest seadmetest, mis võivad olla aluseks kaasaegsetele andmekeskustele, kus on kõrgeima taseme võrguautomaatika protsessid.
Kuigi võrgu seadmete omadused võivad olla muljetavaldavad, määravad rakenduslike arhitektuuriliste lahenduste võimalused nende baasil, kuivõrd tõhusalt saab integreerida seotud riistvara, tarkvara, virtuaalseid ja muid tehnoloogiaid. Taotledes ajaga sammu pidamist, püüdleme pakkuda klientidele kaasaegseid ja paljulubavaid võimalusi, mis tihti ületavad teiste tootjate kõige julgemad ideed.
Cloud Fabrici lahenduste hulka kuuluvad andmekeskuse võrk, SDN-kontroller ning muud konkreetsesse projekti vajalikud komponendid, sealhulgas teistelt tootjatelt.
Esimene ja kõige lihtsam stsenaarium hõlmab minimaalsete komponentide kasutamist: võrk rajatakse Huawei riistvara põhjal koos kolmandate osapoolte vahenditega võrgu juhtimise ja jälgimise automatiseerimise protsesside jaoks, nagu näiteks Ansible või Microsoft Azure.
Teine stsenaarium tähendab, et klient kasutab juba virtualiseerimise ja SDN süsteemi andmekeskustes, näiteks NSX, ning soovib kasutada Huawei varustust riistvara VTEP (Virtuaalne Tunnelite Lõpp-punkt) osana olemasolevast VMware lahendusest. Selle ettevõtte veebilehelt Huawei seadmetest, mis on testitud ja mida saab kasutada VTEP-ina. See ei ole kellelegi saladus, et kuigi VXLAN-i (Virtuaalne Laiendatav LAN) tarkvaralahendused virtuaalsetes switchides on head, on riistvaralised rakendused jõudluse osas tõhusamad.
Kolmas stsenaarium on hostimise ja arvutamise klassi süsteemide ehitamine, millel on kontroller, kuid puudub integreerimiseks vajalik kõrgem platvorm. Üks sellise stsenaariumi teostamise variante hõlmab eraldi SDN-kontrolleri Agile Controller-DCN olemasolu. Administratiivsed töötajad saavad seda arhitektuuri kasutada igapäevaste võrguhalduse toimingute teostamiseks. Arenenum versioon kolmandast stsenaariumist põhineb Agile Controller-DCN koostööl VMware vCenteriga, mis on ühendatud mingi äriprotsessi kaudu, kuid taas ilma kõrgema haldussüsteemita.
Erinev neljas stsenaarium on integreerimine kõrgema platvormiga, mis põhineb OpenStackil või meie virtualiseerimisproduktil FusionSphere. Me registreerime paljusid päringuid selliste arhitektuuriliste lahenduste kohta, mille seas on kõige populaarsem OpenStack (CentOS, Red Hat jne). Kõik sõltub sellest, millist orkestreerimise ja arvutusressursside juhtimise platvormi andmekeskuses kasutatakse.
Viies stsenaarium on täiesti uus. Lisaks laialdaselt tuntud riistvaralistele lülititele sisaldab see hajutatud virtuaallülitit CloudEngine 1800V (CE1800V), mida saab kasutada ainult KVM-iga (Kernel-based Virtual Machine). See arhitektuur eeldab Agile Controller-DCN ühendamist konteinerite platvormiga Kubernetes CNI plugina abil. Seega liigub Huawei koos kogu maailmaga hostide virtualiseerimiselt operatsioonisüsteemide virtualiseerimisele.
Rohkem teavet konteineriseerimise kohta
Varem mainisime virtuaallülitit CE1800V, mida hallatakse Agile Controller-DCN abil. Koos Huawei riistvaraliste lülititega moodustavad nad teatud tüüpi "hübriidse ülekande". Tulevikus saavad Huawei konteinerstsenaariumid NAT-i ja koormuse tasakaalustamise funktsioonid.
Arhitektuuri piiranguks on CE1800V kasutamine eraldiseisvana Agile Controller-DCN –st. Samuti tuleks arvesse võtta, et ühes Kubernetes'i platvormi PoD-s ei tohi olla rohkem kui 4 miljonit konteinerit.
VXLAN-olevõrku ühendamiseks kasutatakse VLAN-i (Virtuaalne kohaliku ala võrk), kuid on ka võimalus, kus CE1800V toimib VTEP-ina BGP (piiriukse protokoll) protsessiga. See võimaldab vahetada BGP marsruute peamise võrguga, vältides lisaseadmete kasutamist.
Intent-Driven Networks: võrgud, mis analüüsivad kavatsusi
Huawei Intent-Driven Network (IDN) kontseptsioon koosneb aastast 2018. Sellest ajast on ettevõte jätkanud töö tegemist võrkudega, mis võimaldavad kasutada pilvandmetöötlust, suuri andmeid ja tehisintellekti kasutajate eesmärkide ja kavatsuste analüüsimiseks.
Sisuliselt räägime üleminekust automatiseerimisest autonoomsusele. Kasutaja väljendatud kavatsus naaseb soovitustega võrgutoodete kohta, kuidas seda kavatsust ellu viia. Selle funktsionaalsuse aluseks on Agile Controller-DCN võimalused, mis lisatakse tootesse, et tagada IDN ideoloogia elluviimine.
Tulevikus, koos IDN-i rakendamisega, saab võrgu teenuseid käivitada ühe klõpsuga, mis tähendab äärmist automatiseerimise taset. Moodulaarne võrgu funktsioonide arhitektuur ja võimalus neid funktsioone kombineerida võimaldavad administraatoril lihtsalt määrata, millised teenused tuleb konkreetses võrgu segmendis kergesti kätte saada.
Sellise taseme haldamise saavutamiseks on väga oluline ZTP-protsess (Zero Touch Provisioning). Huawei on selles saavutanud märkimisväärseid edusamme, pakkudes võimalust täielikuks võrgu seadistamiseks "karbist välja".
Edasi liikudes peab installimise ja seadistamise protsess sisaldama ressursside vahelise ühenduvuse kontrolli (network connectivity) ning võrgu jõudluse muutuste hindamist sõltuvalt selle töörežiimidest. See etapp hõlmab simuleerimist enne reaalse kasutuse alustamist.
Järgmine samm on teenuste seadistamine kliendi vajadustele (service provisioning) ja nende verifitseerimine, mis toimub Huawei sisseehitatud tööriistade abil. Jäänud on vaid tulemuse kontrollimine.
Kogu kirjeldatud teed saab nüüd läbida läbi ühesainsas ühtses mehhanismis, mis põhineb iMaster NCE platvormil ja sisaldab Agile Controller-DCN ja võrguelementide haldamise süsteemi (EMS) eSight.
Praegu suudab Agile Controller-DCN kontrollida ressursside kättesaadavust ja ühenduste olemasolu ning reageerida proaktiivselt (pärast administraatori heakskiitu) võrgu probleemide tekkimisele. Vajalikud teenused lisatakse hetkel käsitsi, kuid tulevikus kavatseb Huawei automatiseerida selle ja muud toimingud, näiteks serverite rakendamine, võrgu konfigureerimine SAN-idele jne.
Teenuse kettid ja mikrosegmentatsioon
Agile Controller-DCN suudab käidelda teenusepeALKÜLGE (Net Service Headers, või NSH), mis on sisaldatud VXLAN-pakettides. See on kasulik teenuse ahelate (service chains) loomiseks. Näiteks kui soovite saata teatud tüüpi pakette marsruudil, mis erineb sellest, mida pakub tavapärane marsruutimisprotokoll. Enne, kui need lahkuvad võrgust, peavad nad läbima mõne seadme (tulekahju seina jne). Selleks on piisav konfigureerida teenuse ahel, mis sisaldab vajalikke reegleid. Selle mehhanismi kaudu on võimalik näiteks konfigureerida turvapoliitikaid, kuid ka teisi rakenduse valdkondi.
Skeemil on selgelt visualiseeritud RFC-ühilduvate teenuse ahelate töö, mis põhinevad NSH-l, ning esitatud on nimekiri neist toetavatest riistvarakommutatsioonidest.
Huawei lahenduste võimalused teenuseahelate loomisel täiendavad mikrosegmentatsiooni tööriistad — meetod võrguturbe alal, mis tähendab turvasegmentide isoleerimist kuni üksikute koormuselementideni. „Pudelikaela” ületamiseks juurdepääsulubude (Access Control List või ACL) loendites aitab vältida vajadust käsitsi konfigureerida tohutult paljusid ACL-e.
Intelligentselt opereerimine
Rääkides võrgu haldamisest, ei saa mainimata jätta ka teist iMaster NCE kaubamärgi komponenti — FabricInsight nutikat võrguanalüsaatorit. See pakub ulatuslikke võimalusi telemeetriä ja võrguandmete liiklusinfo kogumiseks. Telemeetriat kogutakse gRPC abil, koondades andmeid läbinud, puhverdatud ja kadunud pakettide kohta. Teine suur andmekogum kogutakse ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) kaudu, mis annab ülevaate andmevoogudest andmekeskuses. Tegelikult on tegemist TCP-pealkirjade ja edastatud teabe mahu kogumisega iga TCP-seansi käigus. Seda saab teha erinevate Huawei seadmete abil — nende nimekiri on esitatud skeemil.
Unustatud ei ole ka SNMP ja NetStream't, seega kasutab Huawei nii vanu kui ka uusi mehhanisme, et liikuda võrgu suunas, mis on meile praktiliselt täiesti arusaadav.
AI Fabric: nutikad võrgud ilma kaotusteta
AI Fabrici funktsioonid, mida toetab meie varustus, on suunatud Etherneti muutmisele kõrge jõudlusega, madala latentsuse ja paketikaotusteta võrguks. See on vajalik rakenduste peamiste juurutusskeemide rakendamiseks andmekeskuste võrgus.
Ülaltoodud skeemil näeme probleemide kokkujoondumist, millega on oht kokku puutuda võrgu operatiivsusel:
- paketikaotus;
- puhverdamise ületäitumine;
- võrgu optimaalne koormuse probleem paralleelsete linkidega töötamisel.
Huawei seadmetes on rakendatud mehhanisme, mis võimaldavad kõiki neid probleeme lahendada. Näiteks on kiibitase rakendatud virtuaalsete sissetulevate järjekordade tehnoloogia, mis takistab ka sissetulekutel blokeerimist (HOL blocking).
Protokollide tasandil toimib mehhanism Dynamic ECN — dünaamiline puhver suuruse muutmine, samuti Fast CNP — kiire probleemide aruanne võrgus allika kohta.
Voolude õiguste ühtlustamine ja toetab tehnoloogia Dynamic Packet Prioritization (DPP), mis seisneb erinevate voogude lühikeste andmefragmentide paigutamises eraldi kõrge prioriteediga järjekorda. Nii saavad lühikesed paketid paremini «ellu jääda» pikkade, raskete voogude keskkonnas.
Täpsemalt, et ülaltoodud mehhanismid tõhusalt toimiksid, peavad nad olema otseselt seadmete poolt toetatud.
Kõiki neid funktsioone rakendatakse ühe kolme Huawei seadmete kasutusstsenaariumi raames:
- kunstlikku intelligentsust toetavate jaotatud rakenduste süsteemide rajamisel;
- jaotatud andmete salvestussüsteemide loomisel;
- kõrge jõudlusega arvutimise (HPC) süsteemide loomisel.
Ideed, mis on realiseeritud «rahanduses»
Kuna oleme arutanud Huawei lahenduste tüüpilisi kasutusstsenaariume ja loetlenud nende põhifunktsioonid, liikume otse seadmete juurde.
CloudEngine 16800 on platvorm, mis toetab 400 Gbit/s liideseid. Selle iseloomulik omadus on koos CPU jaenda forwarding chip ja kunstliku intelligentsuse protsessoriga, mis on vajalik AI Fabric'i funktsioonide rakendamiseks.
Platvorm on üles ehitatud klassikalise ortogonaalse arhitektuuri järgi, kus õhutus toimub front to back suunal, ning see on varustatud ühe kolmest šassii tüübist — 4 (10U), 8 (16U) või 16 (32U) pesa jaoks.
CloudEngine 16800-seeria seadmetes saab kasutada mitmeid tüüpi lineaarseid kaarte. Nende seas on nii traditsioonilised 10-gigabitsed kui ka 40- ja 100-gigabitsed, sealhulgas täiesti uued mudelid. Tulevikus on plaanis turule tuua kaarte 25 ja 400 Gbit/s liideste toel.
Mis puutub ToR (Top of rack) lülititesse, siis nende praegused mudelid on esitatud ülaltoodud ajaskaalas. Suurimat huvi pakuvad uued 25-gigabitsed mudelid, 100-gigabitsed lülitid 400-gigabitseste üleminekute abil ning tihedamad 100-gigabitsed 96 pesaga lülitid.
Praegune Huawei põhiseade, millel on fikseeritud konfiguratsioon, on CloudEngine 8850. Selle asemel peaks tulema mudel 8851, millel on 32 liidest 100 Gbit/s ja kaheksa liidest 400 Gbit/s, samuti võimalus jagada neid 50, 100 või 200 Gbit/s.
Veelne konfiguratsiooniga CloudEngine 6865 lüliti jääb jätkuvalt Huawei aktuaalsete toodete valikusse. See on hästi toimiv „tööhobi”, mis pakub 10 / 25 Gbit/s juurdepääsu ja kaheksa 100-gigabiti üleslaadimisühendust. Tuleb lisada, et see toetab ka AI Fabric.
Skeemilt on näha kõiki uusi lülitite mudeleid, mille debüüti ootame lähikuudel, kui mitte nädalatel. Mõningane viivitus nende turuletoomisega on seotud koroonaviiruse olukorraga. Samuti jääb aktuaalseks küsimus sanktsioonide surve kohta Huawei'le, kuid kõik need sündmused võivad mõjutada ainult esietenduse tähtaegu.
Huawei lahenduste ja nende rakendamisvõimaluste kohta saab rohkem teavet, registreerides meie veebiseminaridele või pöördudes otse ettevõtte esindajate poole.
***
Tuletame meelde, et meie eksperdid korraldavad regulaarselt veebinare Huawei toodete ja kasutatavate tehnoloogiate kohta. Lähinädalate veebinaride loetelu on saadaval .
Allikas: habr.com
