Juhime teie tähelepanu põgusa ülevaate Huawei uuest arhitektuurist – HiCampusest, mis põhineb kasutajate täielikult traadita juurdepääsul, IP + POL-il ja intelligentsel platvormil füüsilise infrastruktuuri peal.
2020. aasta alguses tutvustasime kahte uut arhitektuuri, mis olid varem kasutusel ainult Hiinas. Eelkõige andmekeskuste infrastruktuuri juurutamiseks mõeldud HiDC kohta avaldati Habres juba kevadel . Heidame nüüd üldise ülevaate HiCampusele, laiema profiiliga arhitektuurile.
Miks HiCampust vaja on?
Pandeemia ja sellele vastupanu kaasa toonud sündmuste saginad ajendasid taht-tahtmata paljusid jõudma kiiresti arusaamisele, et ülikoolilinnakud on uue intellektuaalse maailma alus. Üldsõna "linnak" hõlmab mitte ainult kontoripindu, vaid ka uurimisinstituute, laboreid, ülikoole koos üliõpilaslinnakutega ja palju muud.
Ainuüksi Venemaal on Huaweil 2020. aasta keskpaiga seisuga üle tuhande arendaja. Pealegi on neid kahe-kolme aasta pärast ligikaudu viis korda rohkem. Ja nad on koondunud just ülikoolilinnakutesse, kus peame neile nõudmisel pakkuma sujuvat teenust, ilma et nad ootaksid.
Tegelikult on HiCampus lõppkasutaja jaoks ennekõike varasemast mugavam töökeskkond. See aitab ettevõtetel tõsta tootmise efektiivsust ja lisaks selgub, et neil on lihtsam tegutseda.
Samal ajal on ülikoolilinnakutes üha rohkem kasutajaid ja neil on üha rohkem seadmeid. Hea, et iga jope pole veel WiFi-mooduliga varustatud: “nutiriietus” on endiselt uudishimu, kuid on võimalik, et see tuleb varsti laialdaselt kasutusele. Selle tulemusena langeb ilma radikaalsete tehnoloogiliste muudatusteta teenuse kvaliteet võrgus. Pole ka ime: liiklustarbimine kasvab, energiatarbimine kasvab ning uued teenused nõuavad järjest rohkem erinevaid ressursse. Samal ajal soovivad ettevõtete omanikud ja juhatused, kes on sageli inspireeritud tempost, millega nende ümber toimub digitaalne transformatsioon, sealhulgas nende konkurentide seas, uusi võimalusi – kiiresti ja odavalt (“Mis, meil pole näotuvastusega videovalvet meie kontoris? Miks?! "). Lisaks ootavad nad täna võrgutaristult sünergilist efekti: võrgu kasutuselevõtt ainult võrgu huvides ei ole enam aktsepteeritud ja see ei ole aja vaimus.
Need on probleemid, mille lahendamiseks HiCampus on loodud. Eristame kolme osa, millest igaüks toob arhitektuurile oma eelised. Loetleme need järjestuses madalamast kõrgemani:
- täiesti juhtmevaba;
- kõik optilised;
- intellektuaalne.
Täiesti juhtmevaba lõige
Täielikult juhtmevaba lõike aluseks on Huawei kuuenda põlvkonna Wi-Fi-l põhinev tootelahendus. Võrreldes Wi-Fi 5-ga võimaldab see neljakordne suurendada samaaegselt ühendatud kasutajate arvu ja vabastada ülikoolilinnaku “elanikud” vajadusest ühendada võrku kõikjal “juhtme kaudu”.
Uus AirEngine tootesari, millele HiCampuse traadita keskkond on üles ehitatud, sisaldab pääsupunkte (AP-sid) erinevate stsenaariumide jaoks: tööstuslikuks kasutamiseks koos asjade internetiga, välitingimustes kasutamiseks. Seadmete disain, mõõtmed ja paigaldusmeetodid võimaldavad ka kõiki mõeldavaid kasutusjuhtumeid.
Oleme võlgu TD uuenduste eest, näiteks vastuvõtuantennide arvu suurendamise (praegu on neid 16) meie Tel Avivi arenduskeskusele: meie seal töötavad kolleegid tõid suure osa oma varasemast kogemusest WiMAX- ja 6G-võrkude täiustamisel. Wi-Fi 5, tänu millele suutsid nad AirEngine'i punktide latentsust ja läbilaskevõimet tõsiselt optimeerida. Tänu sellele saime igale kliendile tagada vähemalt etteantud tasemel läbilaskevõime: fraas “100 Mbit/s kõikjal” ei ole meie puhul tühi lause.
Kuidas see juhtus? Pöördume siin lühidalt teooria poole. Shannoni teoreemi kohaselt määrab pääsupunkti läbilaskevõime (a) ruumiliste voogude arvu, (b) ribalaiuse ja signaali-müra suhtega. Huawei on kõigis kolmes punktis varasemate toodetega võrreldes muudatusi teinud. Seega on meie AP-d võimelised moodustama kuni 12 ruumilist voogu — poolteist korda rohkem kui teiste müüjate tippmudelitel. Lisaks saavad nad toetada kaheksat 160 MHz laiust ruumilist voogu versus parimal juhul kaheksa 80 MHz voogu konkurentidelt. Lõpuks, tänu Smart Antenna tehnoloogiale näitavad meie pääsupunktid oluliselt suuremat häiretetaluvust ja kõrgemat RSSI-taset, kui klient neid vastu võtab.
2019. aasta lõpus pälvisid meie kolleegid Tel Avivist ettevõttes kõrgeima auhinna just seetõttu, et neil õnnestus Wi-Fi toetaval kiibil saavutada signaali-müra suhe (SNR) kõrgem kui teisel tuntud Ameerika tootjal. Fi 802.11ax. Tulemus saavutati nii uute materjalide kasutamisega kui ka protsessorisse ehitatud arenenuma algoritmilise baasi abil. Sellest tulenevad Wi-Fi 6 muud kasulikud aspektid "Huawei tõlgendamisel". Eelkõige on rakendatud mitme kasutajaga MIMO mehhanism, tänu millele saab kasutaja kohta eraldada kuni kaheksa ruumilist voogu; MU-MIMO on loodud kasutama kogu pääsupunkti antenniressurssi klientidele teabe edastamiseks. Muidugi ei määrata kaheksat voogu korraga mitte ühelegi nutitelefonile, vaid uusima põlvkonna sülearvutile või tööstuslikuks otstarbeks mõeldud VR-kompleksile - päris hästi.
Seega on füüsilise kihi 16 ruumilise vooga võimalik saavutada 10 Gbit/s punkti kohta. Rakenduse liikluse tasemel on andmeedastusmeediumi efektiivsus 78–80% ehk umbes 8 Gbit/s. Teeme reservatsiooni, et see kehtib 160 MHz kanalite töö puhul. Wi-Fi 6 on muidugi mõeldud eelkõige massühenduste jaoks ja kui neid on kümneid, siis iga üksikühendus nii taevani kiireks ei lähe.
Laboritingimustes tegime korduvalt katseid iPerfi laadimisutiliidi abil ja registreerisime, et kaks tipptasemel Huawei punkti AirEngine'i liinist, kasutades kaheksa ruumilist voogu laiusega 160 MHz, vahetada andmeid rakenduse tasemel kiirusega umbes 8,37 Gbit/s. On vaja teha märkus: jah, neil on spetsiaalne püsivara, mis on loodud testimise ajal seadmete potentsiaali paljastamiseks, kuid fakt jääb faktiks.
Muide, Huaweil on Venemaal laiaulatusliku WiFi-seadmete pargiga ühine valideerimislabor. Kui varem kasutasime selles teiste tootjate M.2 kiipidega seadmeid, siis nüüd näitame Wi-Fi 6 jõudlust enda toodetud telefonidel, näiteks P40.
Ülaltoodud illustratsioonidel on näha, et üksik struktuurplokk, mida pääsupunktis on neli, sisaldab ka nelja elementi – kokku 16 dünaamilises režiimis töötavat saate-vastuvõtuantenni. Mis puutub kiirevormimisse, siis tänu suurema hulga antennide kasutamisele elemendil on võimalik moodustada kitsam ja pikem kiir ning klienti usaldusväärsemalt “juhida”, pakkudes talle paremat kasutuskogemust.
Tänu täiendavate patenteeritud materjalide kasutamisele saavutatakse antenni enda kõrge elektriline jõudlus. Selle tulemuseks on väiksem signaalikadude protsent ja palju paremad signaali peegeldusparameetrid.
Oleme oma laborites korduvalt läbi viinud katseid, et võrrelda pääsupunktide signaali tugevust samal levikaugusel. Ülaltoodud illustratsioonil on näha, et statiividele on paigaldatud kaks Wi-Fi 6 toetavat AP-d: üks (punane) Huawei nutikate antennidega, teine ilma nendeta. Kaugus punktist telefonini on mõlemal juhul 13 m. Kui muud asjad on võrdsed - sama sagedusvahemik on 5 GHz, kanali sagedus on 20 MHz jne - keskmiselt on signaali tugevuse erinevus seadmete vahel 3 dBm ja eelis on Huawei punkti poolel.
Teine test kasutab sama Wi-Fi 6 punkti, sama 20 MHz vahemikku, sama 5 GHz piiri. 13 m kaugusel pole olulist erinevust, kuid niipea, kui me vahemaa kahekordistame, erinevad näitajad peaaegu suurusjärgu (7 dBm) võrra - meie AirEngine'i kasuks.
Kasutades 5G tehnoloogiaid – DynamicTurbo, tänu millele on VIP-kasutajate liiklus traadita keskkonnast lähtuvalt prioriteeditud, saavutame teenuse, mida Wi-Fi keskkonnas pole varem nähtud (näiteks ettevõtte tippjuht ei küsi regulaarselt miks tal see nõrk ühendus on). Seni on need olnud peaaegu eranditult juhtmega võrgumaailma pärusmaa – kas TDM või IP Hard Pipe, MPLS tunnelid on esile tõstetud.
Wi-Fi 6 äratab ellu ka sujuva rändluse kontseptsiooni. Seda kõike tänu sellele, et punktide vahelist migratsioonimehhanismi on muudetud: esmalt ühendub kasutaja uuega ja alles seejärel eraldub vanast. Sellel uuendusel on kasulik mõju toimimisele sellistes stsenaariumides nagu telefon Wi-Fi kaudu, telemeditsiin ja autotööstus, nimelt autonoomsete robotite, droonide jms töö, mille puhul on oluline säilitada katkematu ühendus juhtimiskeskusega.
Ülaltoodud minivideo näitab mängulisel moel täiesti kaasaegset Huawei Wi-Fi 6 kasutamise juhtumit. Punases kombinesoonis koeral on AirEngine’i punkti külge “haagitud” VR-prillid, mis lülituvad kiiresti ja tagavad minimaalsed viivitused info edastamisel. Teisel koeral oli vähem õnne: tema pähe asetatud sarnased prillid on ühendatud teise müüja TD-ga (eetilistel põhjustel me seda muidugi ei nimeta) ja kuigi katkestused ja viivitused ei ole saatuslikud, segavad need siiski virtuaalse keskkonna katmine ümbritsevale ruumile reaalses ajas.
Hiinas kasutatakse arhitektuuri täie jõuga. Selle lahendusi kasutades on ehitatud umbes 600 ülikoolilinnakut, millest tubli pooled vastavad algusest lõpuni HiCampuse põhimõtetele.
Nagu praktika näitab, on HiCampuse kõige tõhusam kasutamine koostööks kontoriruumides, nutikates tehastes nende mobiilsete autonoomsete robotitega - AGV-ga, aga ka rahvarohketes kohtades. Näiteks Pekingi rahvusvahelises lennujaamas, kus on kasutusele võetud Wi-Fi 6 võrk, mis pakub traadita teenuseid reisijatele kogu territooriumil; Muuhulgas suutis lennujaam tänu ülikoolilinnaku infrastruktuurile lühendada järjekorras ooteaega 15% ja hoida kokku 20% personali arvelt.
Täielik optiline lõige
Üha enam ehitame ülikoolilinnakuid uue mudeli järgi - IP + POL, ja üldse mitte alludes tehnoloogilise moe kapriisidele. Varem domineerinud lähenemine, kus hoones võrgutaristu juurutamisel venitasime optika põrandale ja seejärel ühendasime selle vasega, seadis arhitektuurile tõsiseid piiranguid. Piisab sellest, et kui oli vaja uuendada, tuli vahetada peaaegu kogu keskkond põranda tasandil. Ka materjal ise, vask, pole ideaalne: nii läbilaskevõime kui ka elutsükli ja keskkonna edasise arengu seisukohalt. Muidugi oli vask kõigile arusaadav ning võimaldas luua lihtsaid võrgulahendusi kiiresti ja odavalt. Samal ajal kaotab vask 2020. aastal omandi kogukulude ja võrguuuenduse potentsiaali osas optikale.
Optika paremus ilmneb eriti siis, kui on vaja planeerida infrastruktuuri pikka elutsüklit (ja hinnata selle kulusid pikaks ajaks), samuti kui see seisab silmitsi tõsise arenguga. Näiteks nõutakse, et keskkonnas töötaksid pidevalt 4K-kaamerad ja 8K-telerid või muud kõrge eraldusvõimega digitaalsed märgistused. Sellistes olukordades oleks kõige mõistlikum lahendus kasutada optilisi lüliteid kasutades täisoptilist võrku. Varem oli sellise ülikoolilinnaku ehitusmudeli valikul peatavaks teguriks lõppterminalide – optiliste võrguüksuste (ONU) – väike arv. Praegu ei paku mitte ainult kasutaja masinad võimalust ühendada terminalide kaudu optilise võrguga. POL-võrguga töötav transiiver sisestatakse samasse Wi-Fi-punkti ja me saame traadita teenust kiire optilise võrgu kaudu.
Seega saate Wi-Fi 6 vähese vaevaga täielikult rakendada: seadistada IP + POL võrk, ühendada sellega Wi-Fi ja suurendada lihtsalt jõudlust. Ainus asi on see, et Wi-Fi-punktide puhul on vaja kohalikku toiteallikat. Vastasel juhul ei takista miski meil võrku 10 või 50 Gbit/s suurendamast.
Täisoptiliste võrkude juurutamine on mõttekas erinevates olukordades. Näiteks on neil raske ette kujutada alternatiivi pikkade avadega vanades majades. Kui te pole kunagi Moskva kesklinnas hoonet ümber ehitanud, siis uskuge mind, teil on väga vedanud: tavaliselt on sellistes hoonetes kõik kaablikäigud ummistunud ja kohaliku võrgu targaks korraldamiseks peate mõnikord tegema kõike alates kriimustada. POL-lahenduse puhul saab vedada optilise kaabli, jagada selle jaoturitega ja luua kaasaegse võrgu.
Sama kehtib ka õppeasutuste kohta, kus on vana arhitektuuriga hooned, hotellikompleksid ja hiiglaslikud hooned, sealhulgas lennujaamad.
Juhindudes jutlustatava praktika põhimõttest, alustasime IP LAN + POL mudeli abil võrgukeskkondade korraldamist iseendast. Poolteist aastat tagasi valminud hiiglaslik Huawei ülikoolilinnak Songshani järvel (Hiina) kogupindalaga üle 1,4 miljoni m² on üks esimesi HiCampuse arhitektuuri rakendamise juhtumeid; selle hooned, muide, jäljendavad oma välimuselt kuulsaid Euroopa arhitektuurimälestisi. Vastupidi, kõik sees on võimalikult kaasaegne.
Keskmajast suunduvad optilised liinid naaberlinnakutesse, “subjektidest” ülikoolilinnakutesse, kus need omakorda jaotuvad ka korruste vahel jne. Wi-Fi 6 pääsupunkti, mis katavad kogu territooriumi, “istuvad” vastavalt optikale.
Ülikoolilinnakus on terve rida teenuseid, mis nõuavad stabiilset kiiret ühendust, sealhulgas videovalve kõrglahutusega kaamerate abil. Kuid need ei ole mõeldud ainult videovalveks. Digitaalne platvorm ülikoolilinnaku sissepääsu juures läbi nende samade kaamerate tuvastab ta töötaja näo järgi, seejärel rakendab oma RFID-märgi pääsuterminalile ja alles pärast kahe kriteeriumi järgi edukat autentimist avatakse uksed ning ta saab juurdepääsu traadita võrgule ja digiteenustele. ülikoolilinnakus; ta ei saa kellegi teise märgiga sisse libiseda. Lisaks on kogu kompleksis saadaval VDI-teenus (pilvelaud), konverentskõnede süsteem ja paljud teised optilise ühendusega Wi-Fi 6-l põhinevad teenused.
Täisvõrku ühendatud optiliste lahenduste kasutamine säästab muuhulgas palju ruumi ja nõuab palju vähem inimesi nende hooldamiseks. Seega vähenevad meie statistika järgi tänu optilisele kihile investeeringud taristusse keskmiselt 40%.
Täiesti intelligentne lõik
Lisaks optiliste ja traadita andmeedastusmeediumitega seotud füüsilistele lahendustele on HiCampus tihedalt integreeritud Horizon intelligentse platvormiga, mis teenib digitaalse transformatsiooni eesmärki ja võimaldab teil infrastruktuurist rohkem väärtust ammutada.
Infrastruktuuri endaga seotud ülesannete jaoks kasutatakse platvormi aluseks olevat halduskihti .
Selle esimene eesmärk on kasutada võrgu jälgimiseks masinõppetehnoloogiaid. Eelkõige võimaldasid ML-algoritmid rakendada iMaster NCE-s CampusInsight O&M 1-3-5 moodulit: minuti jooksul saabub info vea kohta, kolm minutit kulub selle töötlemisele, viie minutiga see elimineeritakse (rohkem. üksikasju, vaadake meie artiklit ""). Nii parandatakse mitte vähem kui 75–90% tekkivatest vigadest.
Teine ülesanne on intelligentsem - integreerida erinevaid "nutilinnakuga" seotud teenuseid (sama võrgujuhtimine, videovalve jne).
Kui võrguinfrastruktuuril on mitukümmend pääsupunkti ja paar kontrollerit, ei takista miski teil nendelt liiklust koguda ja seda Wiresharki abil käsitsi sõeluda. Aga kui on tuhandeid punkte, kümneid kontrollereid ja kogu see varustus on laiali laiali laotatud, muutub tõrkeotsing palju keerulisemaks. Ülesande lihtsustamiseks töötasime välja iMaster NCE CampusInsighti lahenduse (meil oli eraldi ). Selle abil saate seadmetelt teavet kogudes - Layer-1 / Layer-4 paketid - kiiresti leida võrgukeskkonnas vigu.
Protsess näeb välja selline: Platvorm näiteks näitab meile, et kasutajal ei lähe raadioautentimisega hästi. Ta analüüsib ja näitab, millisel etapil probleem tekkis. Ja kui see on seotud keskkonnaga, siis platvorm pakub meile probleemi lahendamiseks (liidesesse ilmub nupp Lahenda). Allolev video näitab, kuidas süsteem saab teate RADIUSe tagasilükkamise toimumisest: tõenäoliselt kas kasutaja sisestas parooli valesti või on parool muutunud. Seega on ilma meeletute katseteta, mis toimub, võimalik säästa palju aega, õnneks on kõik andmed salvestatud ja konkreetse kokkupõrke tausta on lihtne uurida.
Levinud lugu: ettevõtte omanik või CTO tuleb teie juurde ja kurdab, et mõni oluline inimene teie kontoris eile ei saanud traadita võrguga ühendust. Peame probleemi lahendama. Võimalik, et teil on oht kaotada kvartalipreemia. Tavaolukorras on probleemi võimatu lahendada ilma sama VIP-kasutajat leidmata. Aga kui tegemist on mõne tippjuhi või aseministriga, kellega pole lihtne kohtuda, veel vähem temalt nutitelefoni küsida, et probleemist aru saada? Selliseid olukordi aitab vältida meie FusionInsighti suurandmejaotust kasutav Huawei toode, mis talletab kogu võrgus toimunu kohta kogunenud teadmistepagasi, tänu millele on võimalik iga probleemi päritoluni jõuda läbi retrospektiivse analüüsi.
Seadmed ja nende ühenduvus on olulised. Kuid tõeliselt "targa" ülikoolilinnaku ehitamiseks on vaja tarkvara lisandmoodulit.
Esiteks kasutab HiCampus füüsilise kihi peal pilveplatvormi. See võib olla privaatne, avalik või hübriid. See omakorda on kihiline andmetega töötamiseks mõeldud teenustega. Kogu see tarkvarakomplekt on digitaalne platvorm. Kontseptuaalsest küljest lähtub see Relationship, Open, Multi-Ecosystem, Any-Connect - ROMA põhimõtetest lühidalt (nende ja platvormi kui terviku kohta tuleb ka eraldi veebiseminar ja postitus). Pakkudes seoseid keskkonna komponentide vahel, muudab Horizon selle terviklikumaks, mis leiab veelgi kinnitust nii ärinäitajates kui ka kasutajamugavuses.
Huawei IOC (Intelligent Operation Center) on omakorda loodud jälgima ülikoolilinnaku “tervist”, energiatõhusust ja turvalisust ning mis peamine, annab üldise ülevaate ülikoolilinnakus toimuvast. Näiteks tänu visualiseerimisskeemile (vt. ) on selge, et kaamera reageeris mingile murettekitavale tegurile ja saate sellest kohe pildi. Kui tulekahju ootamatult tekib, on RFID-andurite abil lihtne kontrollida, kas kõik inimesed on ruumist lahkunud.
Ja tänu sellele, et Huawei pääsupunktidega saab ühendada lisamooduleid, mis töötavad RFID, ZigBee või Bluetoothi kaudu, pole keeruline luua keskkonda, mis jälgib tundlikult ülikoolilinnaku olukorda ja annab märku erinevatest probleemidest. Lisaks teeb ROK lihtsaks varade inventuuri reaalajas ning üldiselt avab ülikoolilinnakuga kui intelligentse üksusega töötamine palju võimalusi.
Muidugi võivad üksikud turul olevad müüjad pakkuda mõningaid lahendusi, mis on sarnased HiCampuses sisalduvate lahendustega, näiteks optiline juurdepääs. Kuid kellelgi pole terviklikku arhitektuuri, mille peamisi eeliseid püüdsime postituses paljastada.
Ja lõpetuseks lisame, et meie projekti veebisaidilt saate meie nutikate ülikoolilinnakute lahenduste kohta rohkem teada saada ja mõnda neist isegi proovida. .
***
Ja ärge unustage meie arvukaid veebiseminare, mis toimuvad mitte ainult venekeelses segmendis, vaid ka ülemaailmsel tasandil. Järgmiste nädalate veebiseminaride nimekiri on saadaval aadressil .
Allikas: www.habr.com