Vaadates üle kõik 2020. aastal esitatud Huawei Enterprise'i kaasaegsed lahendused linnulennult, liigume edasi üksikasjalikemate ja täpsemate jutustusteni eraldi ideedest ja toodetest, mis võivad olla aluseks digitaalsete muudatuste rakendamisel nii suurtes organisatsioonides kui ka riigiasutustes. Täna räägime sellest, milliseid kontseptsioone ja tehnoloogiaid Huawei pakub andmekeskuste rajamiseks.
Ühendatud maailma ajastul nõuavad andmete salvestamise ja töötlemise ülesanded uusi lähenemisviise andmekeskuste kogu elutsükli jooksul. Need peavad olema samal ajal lihtsamad ja 'nutikamad', et toime tulla neile pandud rolliga maailma digitaalse majanduse kesksete elementidena.
2018. aastal hoiti inimkonna poolt 33 zettabaidi andmeid, kuid 2025. aastaks peaks selle kogumaht kasvama üle viie korra. Kolmkümmend aastat kogemusi IKT-infrastruktuuride arendamisel on võimaldanud Huaweil hästi valmistuda kasvava 'andmete tsunamiks' ja pakkuda oma partneritele ja klientidele intelligentse andmekeskuse kontseptsiooni, mis hõlmab kõiki etappe selle rajamisel, kasutusel ja hooldamisel. Selle kontseptsiooni elemendid on ühendatud üldise nimega HiDC.
Digitaliseeri see
Internetis liigub uus nali: kes on teie ettevõtte digitaalset transformatsiooni enim kiirendanud — tegevjuht, tehnoloogiajuht, juhatus? Koroonaviiruse epideemia! Ainult laisk ei korralda veebinare, ei kirjuta artikleid, ei räägi sellest, kuidas ja mida teha. Kuid kõik need on reaktsioonilised tegevused. Mõned olid ette valmistatud.
Ei ole ülbus — objektiivsetel põhjustel toome näiteks meie ettevõtte, kus digitaalne transformatsioon käivitati ulatuslikult juba paar aastat tagasi. Praeguseks saame peaaegu kõik töötajad kodukontorisse üle viia ilma igasuguse efektiivsuse kadudeta. Näitlik on lugu haiglast, mis ehitati Wuhani linnas kümne päevaga. Seal ilmus digitaalne transformatsioon välja selles, et kõik IT-südateemad viidi ellu kolme päeva jooksul. Seega digitaalne transformatsioon ei ole see, 'millal' ja 'miks', vaid see, 'kuidas'.
Arhitektuuriline lähenemine ilma kaootilise arenguta
Millised on peamised probleemid, millega silmitsi seisame, kui hakkame ehitama mingit süsteemi? Siiani töötavad kõik meie kliendid äriülesannete ja rakenduslike teenuste ning IT-lahendustega seotult. Üksikasjaliku arusaama saamine sellise kompleksi toimimisest on keeruline, kui seda on luudud lihtsalt erinevate elementide lisamise teel. Selleks, et ehitada süsteem kui ühe organina, on esmalt vajalik arhitektuuriline lähenemine. Just seda oleme me ellu viinud meie HiDC lahenduse ideoloogias.
Maksimaalne väärtus ja minimaalne hind
Kogu HiDC struktuur koosneb kahest peamisest kihist. Esimene neist on see, mida olete harjunud nägema Huawei juures — klassikaline infrastruktuur. Teise kihi elemente on kõige lihtsam kokku võtta mõistega "intelligentne andmed".
Miks see vajalik on? Tänapäeval koguvad paljud ettevõtted tohutul hulgal teavet, mis on sageli killustatud või saadaval erinevate "vaheüksuste" kaudu. Võtame näiteks tavalised andmebaasid. Küsi oma andmebaasi administraatoritelt, kuivõrd on need andmebaasid omavahel ühendatud ja kuidas kasutada neid andmeid BI-süsteemides äriotsuste tegemiseks. Üllatav on see, et sageli on andmebaasid omavahel väga nõrgalt seotud ja toimivad kui eraldi "saared". Seetõttu mõtlesime esmalt sellele, millised arhitektuurilised lähenemisviisid võiksid selle probleemi lahendada.
HiDC arhitektuuri projekti põhimõtted
Vaatame üle HiDC projekteerimise põhialused. See on peamiselt kasulik mitte spetsiifilistele spetsialistidele, vaid lahenduste arhitektidele, kes suudavad näha kogu panoraami.
Kõige levinumad komponendid on konvergentsi võrkude plokk ja andmehaldussüsteem. Ja juba siin tekib mõisted, millest lahenduste arhitektid harva mõtlema hakkavad — andmete elutsükli haldamine. See on klassikalistest andmebaasidest liikunud paljudele teistele süsteemidele, sealhulgas pilve- ja servaarvutusele (edge computing).
Piirangute arvutus jääb järjest kasvavaks. Kõige silmatorkavam näide nende kasutamisest on auto, millel on autopiloot, mida on soovitav juhtida ühest platvormist. Lisaks on ka selgelt olemas trend 'roheline' tehnoloogia suunas — energiatõhusamad lahendused, mis teevad keskkonnale minimaalseid kahjustusi. Mõlemat — nii efektiivsust kui keskkonnaalaseid parendusi — saab saavutada, üleminekuga intelligentsetele ressurssidele (selle kohta räägime allpool).
On suurepärane, kui meil on kasutada kõik kuus HiDC struktuuri plokki. Tõsi, sageli töötavad kliendid varasemates loodud keskkondades. Kuid isegi ühe ploki kasutamine ülaltoodud skeemist suudab tuua vilja. Ja kui lisada veel teine, kolmas ja nii edasi, hakkab ilmnema sünergiaefekt. Üksnes võrgu ja jaotatud andmesalvestussüsteemi kombinatsioon annab kõrgema jõudluse ja madalamad latentsuse tasemed. Plokiline lähenemine võimaldab meil areneda mitte kaootiliselt, nagu see sageli tööstuses juhtub, vaid rakendades terviklikku arhitektuurilist lähenemist. Ja plokkide avatus tagab meile vabaduse valida optimaalse lahenduse.
Konvergeerivate võrkude aeg
Viimasel ajal edendame globaalsel ja Venemaa turul üha aktiivsemalt konvergeerivate võrkude kontseptsiooni. Juba täna kasutavad meie kliendid konvergeerivaid lahendusi RoCEv2 (RDMA over Converged Ethernet v2) jaotatud tarkvaraliselt määratlevate andmesalvestussüsteemide ehitamiseks. Selle lähenemise peamine eelis on selle avatus ja vajaduse puudumine luua ebamugav hulk eraldiseisvaid võrke.
Miks ei ole varem nii tehtud? Tasub meenutada, et Ethernet standard loodi 1969. aastal. Viiekümne aasta jooksul on selles kogunenud palju probleeme, kuid Huawei on õppinud neid lahendama. Tänu mitmetele täiendavatele sammudele saame nüüd kasutada Ethernetit kriitiliste rakenduste, kõrge koormuse lahenduste jne jaoks.
DCN-ist DCI-le
Järgmine oluline trend on sünergiaefekt DCI (Data Center Interconnect) rakendamisest. Venemaal on seda, erinevalt Hiinast, seni kohanud vaid teenusepakkujate seas. Kui tellijad kaaluvad andmekeskuse võrgu lahendusi, ei pööra nad tavaliselt piisavalt tähelepanu sügavale optiliste ja tavaliste IP-lahenduste integreerimisele ühe kohalolekukoha sees. Nad kasutavad tuttavaid lahendusi, mis toimivad IP-kihis, mis neile piisab.
Milleks on siis DCI vajalik? Kujutage ette, et DWDM-sõlme administraator ja võrguadministraator tegutsevad iseseisvalt. Ühel hetkel võib kummagi neist toimunu tõsiselt vähendada teie töökindlust. Kui me aga kasutame sünergia põhimõtet, toimub IP-suunamine arvesse võttes, mis optilises võrgus juhtub. Sellise intelligentse teenuse kasutamine suurendab märgatavalt süsteemi kättesaadavuse taseme «üheksate» arvu.
Veel üks tõsine eelis meie DCI juures on suur jõudluse varu. C- ja L-sageduste võimaluste kumuleerimisega on võimalik saavutada umbes 220 lainepikkust. Selline varu ei kustu tõenäoliselt kiiresti isegi suurte korporatiivsete tellijate puhul, arvestades, et meie praegune lahendus võimaldab edastada igas lainepikkuses kuni 400 Gbit/s. Tulevikus saame sellel samal seadmel saavutada kuni 800 Gbit/s.
Lisamugavust pakub üldine haldusvõimekus, mille me pakkume klassikaliselt avatud liideste kaudu. NETCONFiga saab hallata mitte ainult lülitit, vaid ka optilise tihendamise seadmeid, mis võimaldab saavutada konvergentsi kõigil tasanditel ja tunda süsteemi just kui intelligentset ressurssi, mitte "karbid".
Servarvutamine muutub üha olulisemaks
Paljud on kuulnud servarvutamisest. Ja need, kes tegelevad pilveteenuste ja klassikaliste andmekeskustega, peaksid arvestama, et oleme viimasel ajal tähele pannud tõsist nihket just servarvutamise suunas.
Mis see põhjustab? Vaatame levinud rakendusmudeleid. Praegu räägitakse palju "tarkadest linnadest", "tarkadest majadest" jne. See kontseptsioon võimaldab arendajal luua lisandväärtust ja tõsta kinnisvara hinda. "Tark maja" tuvastab oma elaniku, laseb tal siseneda ja väljuda, pakub talle teatud teenuseid. Statistika kohaselt lisavad sellised teenused korterite hinnale umbes 10–15% ja suudavad üldiselt edendada uute ärimudelite arengut. Samuti on varem räägitud autopilootide kontseptsioonidest. Peagi võimaldab 5G ja Wi-Fi 6 tehnoloogia areng tagada äärmiselt madalad viivitused andmeedastuses „tarkade” majade, autode ja peamise andmekeskuse vahel. See tähendab, et saab teostada palju rohkem operatsioone, mis on seotud tõsise andmetöötlusega. Selliste probleemide lahendamiseks saab kasutada ka neuronprotsessoreid, mis on juba Venemaale tarnitud.
Käesoleva trendi perspektiiv on kahtlemata selge. Kujutame ette, näiteks, nutikat linnatranspordi juhtimissüsteemi, mis suudab reguleerida valgusfoore, hallata liikluskoormust teatud tänavatel või isegi võtta meetmeid eriolukordade ajal.
Nüüd pöördume ressursside poole, millega toetame HiDC kontseptsiooni rakendamist.
Arvutused
Kui peame rakendama standardset arvutusüsteemi, kasutatakse seal muidugi x86 arhitektuuriga protsessoreid. Kuid kui vajadus kohandamise järele tekib, tasub mõelda mitmekesisematele lahendustele.
Näiteks ARM protsessorid sobivad oma suurte südamete arvu tõttu suure paralleelsuse nõudvate rakenduste jaoks suurepäraselt. Mitme protsessi töötamine annab umbes 30% tootlikkuse kasvu.
Kui madal latentsus on meie jaoks kriitilise tähtsusega, tulevad ettekandele programmeeritavad loogikaintegratsiooniskeemid (FPGA).
Neuraalprotsessorid on eelkõige vajalikud masinõppeülesannete lahendamiseks. Kui me vajame kindlaksmääratud rakenduse jaoks 16 riiulit, kus igas on 8 serverit, mis on varustatud neuraalprotsessoritega, siis samalaadse taseme lahendamine x86 arhitektuuri põhjal nõuaks (!) umbes 128 riiulit. Nagu näete, sunnib suur tõhususe valik meid hoolikalt valima riistvara platvorme.
Andmete salvestamine
Juba teist aastat kutsub Huawei partnereid, kliente ja kolleegide tööstuse üles ehitama andmesalvestussüsteeme vastavalt põhimõttele Flash Only. Enamik meie kliente kasutab mehaanilisi kettaid ainult vanades lahendustes või harva kasutatavate arhiveeritud andmete jaoks.
Flash-süsteemid arenevad samuti. Turule ilmuvad sellised Storage Class Memory (SCM) süsteemid nagu Intel Optane. Huviäratavaid arendusi demonstreerivad Hiina ja Jaapani tootjad. Praegu ületavad SCM töötlemise klassilt kõik teised lahendused. Kahjuks takistab nende laialdast kasutamist vaid kõrge hind.
Samal ajal näeme, et salvestussüsteemide kvaliteeti tuleb tõsta mitte ainult tinglikul tagaküljel, vaid ka esifailil. Praegu pakume de-facto uutes rakendustes tavaliselt otsepöördemehhanisme Etherneti kaudu, kuid näeme klientide nõudlust ja seetõttu hakkame aasta lõpuks sagedamini kasutama NVMe over Fabrics. Ja seejuures end-to-end, et tagada üldine arhitektuur, mis peab olema muidugi väga efektiivne ja vastupidav kontrollerite rikete suhtes.
Andmesalvestussüsteem OceanStor Dorado on üks meie lipulaevadest. Sisemised testid näitasid, et see saavutab 20 miljonit IOPS jõudluse taseme, säilitades töövõime seitsme kaheksast kontrollerist rikki minnes.
Milleks nii suur jõud? Vaatame aktuaalset olukorda. Juba mitmendat kuud veedavad Hiina elanikud palju rohkem aega kodus piirangute tõttu. Interneti liiklus on sellele ajal keskmiselt kasvanud 30%, mõnedes provintsides kahekordseks. Erinevate võrgu teenuste tarbimine on suurenenud. Ja mingil hetkel on samad pangad hakanud kogema tõsist täiendavat koormust, milleks nende salvestussüsteemid ei olnud valmis.
On selge, et 20 miljoni IOPS-i vajadus ei ole praegu kaugeltki kõikidele vajalik. Aga mis saab homme? Meie intellektuaalsed süsteemid avavad maksimaalselt võimalused närviprotsessorite potentsiaali, et tagada liikluse kompaktne edastamine, dedupeerimine, optimeerimine ja andmete kiire taastamine.
Tugivõrk
2020. aasta, nagu me eelnevas materjalis mainisime, kujuneb meie jaoks tugivõrkude aastaks. Paljud kliendid, sealhulgas rakendusteenuste pakkujad (ASP) ja pangad, mõtlevad juba sellele, kuidas nende rakendused töötavad just andmekeskuste vahelise suhtluse seisukohalt. Siin tuleb meile appi uus tugivõrk. Näiteks võivad küsida suured Hiina pangad, kes on üle läinud lihtsustatud tugisüsteemidele, mis kasutavad andmekeskuste vaheliseks suhtlemiseks mitte kümmet erinevat protokolli, vaid ühte või kahte — OSPF-i ja SRv6. Sellegipoolest saavad organisatsioonid sama teenuste kogumi.
Intellektoorsed ressursid
Kuidas kasutada andmeid? Hiljuti oli olemas killustatud süsteem erinevate andmebaasidega: Microsoft SQL, MySQL, Oracle jne. Nende haldamiseks kasutatakse big data lahendusi, mis suudavad andmeid kokku ühendada, neid kõrvaldada ja nendega töötada. See kõik tekitas suurt koormust ressurssidele.
Kuid samas puudus mehhanism andmete operatsioonide täitmiseks mingi sündmuse toimumisel. Lahenduseks sai andmete elu tsükli haldamise (DLM) põhimõtete väljatöötamine.
Kõik on kuulnud andmejärvedest. Andmehaldusest andmevalitsemise - digitaalsete järvede - muutumine on kiiresti 'nutikaks' saanud. Sealhulgas tänu Huawei lahendustele. Järgmistes materjalides räägime kindlasti kogu meie kasutatud tarkvaratehnoloogiate tervikust. Praegu on oluline märkida, et just 'nutika' andmeelu tsükli halduse rakendamine on võimaldanud meil lihtsustada meie võrgu ja serverite kasutamist ning õppida, kuidas luua hõlpsaid arhitektuure andmetega töötamise parema mõistmise nimel.
Andmekeskuse inseneri infrastruktuur
Avaldame eraldi materjale, mis on pühendatud inseneri infrastruktuurile, kuid täna rääkides tahame mainida muutusi, mis on seotud HiDC kontseptsiooniga.
Pikka aega oli liitiumakude kasutamine andmekeskuste häda- ja varutoitesüsteemides (HVS) keelatud nende kõrge tuleohutuse tõttu. Iga mehaaniline kahjustus või aku terviklikkuse rikkumine võis viia selle süttimiseni ja ettearvamatute tagajärgedeni. Seetõttu varustati HVS-i vananenud happeliste akudega, millel on madal laaditihedus suurte masside korral.
Uutes Huawei häda- ja varutoitesüsteemides kasutatakse ohutuid liitium-raud-fosfaadi akusid (LFP) koos intelligentse proaktiivse haldusega. Samas mahus võtavad need kolm korda vähem ruumi kui happelised akud. Nende elutsükkel on 10–15 aastat, mis lisaks kõigile teistele vähendab nende keskkonnamõju. Patenteeritud juhtimissüsteem SmartLi ökosüsteemis võimaldab kasutada hübriidsüsteeme, mis koosnevad vanade ja uute akude massiividest, ning üleminekusuutlikkus võimaldab teha „kuuma” muudatust HVS-i struktuuris, säilitades samal ajal varustamise funktsiooni.
„Nutikas“ haldamine
Oluline osa HiDC infrastruktuuri haldamise põhimõtetest on smart self-healing ideoloogia. Meie varasemates väljaannetes oleme maininud intellektuaalset O&M 1-3-5 platvormi, mis suudab mitte ainult tuvastada ja analüüsida ebasoovitavat sündmust süsteemis, vaid pakkuda administraatorile mitmeid täiesti automatiseeritud lahenduste variante. Eneseanalüüsi funktsioon võimaldab avastada tõrkeid ligikaudu minuti jooksul. Kolm minutit kulub analüüsimiseks ja viie minuti jooksul formeeritakse ettepanekud süsteemi oleku muutmiseks.
Kujutame ette, et mingi operaatori viga viis protsesside suletud ringi loomise, mis vähendas virtualiseerimise farmi jõudlust 100% -lt 77% -le. Andmekeskuse administraator saab oma juhtpaneelile vastava teate, milles on täielik probleemide visualiseerimine, sealhulgas voogude skeem, mis sisaldab ebasoovitavat protsessi mõjutatud ressursse. Edasi saab administraator olukorra käsitsi parandada või kasutada ühte mitmest talle pakutud automaatse taastumise stsenaariumist.
Andmekeskuse administraator saab oma juhtpaneelile vastava teate, milles on täielik probleemide visualiseerimine, sealhulgas voogude skeem, mis sisaldab ebasoovitavat protsessi mõjutatud ressursse. Edasi saab administraator olukorra käsitsi parandada või kasutada ühte mitmest talle pakutud automaatse taastumise stsenaariumist.
Süsteem tunneb umbes 75 stsenaariumi, mida saab rakendada vähem kui kümne minutiga. Need katavad 90% probleemidest, millega andmekeskustes kokku puututakse. Sel ajal saab insener rahulikult vastata murelike klientide kõnedele, olles kindel, et teenus taastatakse kohe.
Uued võtmetooted HiDC-s
Lisaks tarkvara toodetele tuleks siia lisada ka infrastruktuuri tasemel tegutsevaid võtmelahendusi. Eelkõige tuleb mainida meie Atlas seeria tehisintellekti klastrites kasutatavaid närvi protsessoreid, samuti NPU ja GPU-baasil servereid.
Lisaks ei saa mainimata jätta Dorado ja selle rekordilist jõudlust oma klassis, mida piisab aastaid. See on eriti oluline post-sovjetlikus ruumis, kus harva uuendatakse midagi enne, kui see täielikult töö lõpetab. See selgitab, miks mõned andmesalvestussüsteemid võivad säilitada oma eluiga kuni kümme aastat. Dorado vajab tohutut jõudlust, et tagada kõrge teenuse kvaliteet ka kümne aasta pärast.
Uuendused igas elemendis
Konkreetsete infrastruktuurilahenduste valimisel ei tohi unustada arhitektuuri ja selle edasise arengu stsenaariume. Erinevate tootjate erinevad tooted ei taga oodatud sünergiat, mida tagavad lahendused, mis on juba optimeeritud ühiseks kasutamiseks.
Infrastruktuuri aluseks peavad olema õiged tehnoloogiad. 'Õiged' tähendab, et need on avatud, kõrge läbilaskevõimega ja stabiilselt töötavad suurte koormuste korral. Näiteks andmekeskuste puhul on oluline hea suhe kogu energiatarbimise ja IT-koormuse vahel. Kõikide nende eesmärkide saavutamiseks tuleb valida sobiv keskkond ja komponendid. Kaasaegsetes tingimustes tähendab see ka järjest laiemat tehisintellekti kasutamist.
Meie tähelepanekute põhjal on Huawei strateegiliste tellijate seas üha vähem neid, kes ei kasuta ikka veel masinõppe süsteeme. Ilma ML-ta ei suudeta lihtsalt maksimaalselt monetiseerida kogutud andmeid.
Monetiseerimissüsteem võib olla erinev: pankade puhul - uute sihitud toodete pakkumine, telekommunikatsiooni operaatorite puhul - individuaalsete teenuste ning lojaalsuse tagamine, riiklike tellijate puhul - kvaliteetne andmeelu juhtimine ja kõrge suhtlemistaseme tagamine teiste organisatsioonidega. Andmehalduse mudelid ei piirdu enam ammu vaid tulemüüride seadistamise ja oma andmebaaside võrgu nähtavuse tagamisega.
Ideest toimiva andmekeskuseni
Standardse andmekeskuse ehitamine võtab parimal juhul aega ühe kuni poolteise aasta. Meie tootmisprotsess võimaldab seda teha palju kiiremini, kasutades FusionDC 2.0 ühisnimetusega lahenduste rühma. Projekteerimine, kõrgema taseme disaini arendamine, kõigi IT-koormuse elementide kokkupanek toimub otse tehases. Lühikese aja jooksul toimetatakse seadmed mereteedel Hiinast Venemaale. Seetõttu saab andmekeskuse "võtmed kätte" luua sõna otseses mõttes nelja-viie kuuga.
Prefabrikeeritud pilvandmeteenuse keskuse idee on huvitav ka seetõttu, et andmekeskust saab arendada etappidena, lisades sellele vajalikke funktsionaalbloke. Selline lähenemine on sisse ehitatud HiDC kontseptsiooni endasse.
Kuna ei soovi anda ülevaate materjalist, mis oleks kui andmeleht, pakume HiDC kohta lisainformatsiooni leidmiseks suunduda . Sealt leiate kirjelduse ja näited rakendatud lähenemistest, toodetest ja lahendustest, millest oleme rääkinud. Materjalide hulk suureneb vastavalt teie juurdepääsutasemele saidile. Kui teile on määratud "partner" staatus, saate alla laadida HiDC teekaardid, tehnilised esitused ja videod.
Julgeksime väita, et enamik seda artiklit lugenud inimesi on võrguarhitektide kompetentsiga. Neile on kindlasti huvitav külastada meie . Seal räägime üksikasjalikult sellest, kuidas ehitada võrgu infrastruktuuri Huawei Valideeritud Disaini (HVD) reeglite järgi. Alla laaditavad juhised aitavad põhjalikult mõista, kuidas ettevõtte lahendused töötavad. Ärge unustage, et ilma autoriseerimiseta on teil juurdepääs vähematele materjalidele.
***
Teid suunavad mitmed veebiseminarid, mida korraldatakse mitte ainult venekeelses segmentis, vaid ka rahvusvahelisel tasandil. Nendel jagame me teavet oma toodete kohta ja oma äritavasid. Näiteks räägime, kuidas Huawei jätkab oma toodete pidevat tarnimist erinevatesse riikidesse, hoolimata paljude teenuseketterikete katkestamisest. Hiljuti oli juhtum, kui just toodetud andmekeskuse varustus jõudis Moskvas asuva tellijani vaid kolme nädalaga.
Aprilli veebiseminaride nimekiri on saadaval .
Allikas: habr.com
