On aika paljastaa yksityiskohtia uusista Huawei NetEngine 8000 -operaattoriluokan reitittimistä – laitteistopohjasta ja ohjelmistoratkaisuista, joiden avulla voit rakentaa niiden pohjalta päästä-päähän -päästä päähän -yhteyksiä 400 Gbps:n nopeudella ja seurata. verkkopalvelujen laatu alemmalla tasolla.
Mikä määrittää, mitä tekniikoita verkkoratkaisuihin tarvitaan
Uusimpien verkkolaitteiden vaatimukset määräytyvät nyt neljän keskeisen trendin perusteella:
- 5G-mobiililaajakaistan leviäminen;
- pilvikuormien kasvu sekä yksityisissä että julkisissa datakeskuksissa;
- IoT-maailman laajentaminen;
- tekoälyn kysyntä kasvaa.
Pandemian aikana on noussut esiin toinen yleinen trendi: skenaariot, joissa fyysistä läsnäoloa vähennetään mahdollisimman paljon virtuaalisen eduksi, ovat houkuttelevampia. Tämä sisältää muun muassa virtuaali- ja lisätyn todellisuuden palvelut sekä Wi-Fi 6 -verkkoihin perustuvat ratkaisut, jotka kaikki vaativat korkeaa kanavalaatua. NetEngine 8000 on suunniteltu tarjoamaan se.
NetEngine 8000 -perhe
NetEngine 8000 -perheeseen kuuluvat laitteet on jaettu kolmeen pääsarjaan. X-kirjaimella merkittyjä nämä ovat korkean suorituskyvyn lippulaivamalleja teleoperaattoreille tai suuren kuormituksen tietokeskuksille. M-sarja on suunniteltu sopimaan erilaisiin metroskenaarioihin. Ja laitteet indeksillä F on tarkoitettu ensisijaisesti yleisten DCI (Data Center Interconnect) -skenaarioiden toteuttamiseen. Suurin osa "kahdeksastuhanneista" voi olla osa päästä päähän -tunneleita, joiden suoritusnopeus on 400 Gbit/s ja jotka tukevat taattua palvelutasoa (Service Level Agreement - SLA).
Fakta: nykyään vain Huawei tuottaa täyden valikoiman laitteita 400GE-luokan verkkojen järjestämiseen. Yllä oleva kuva esittää skenaarion verkon rakentamisesta suuryritysasiakkaalle tai suurelle operaattorille. Jälkimmäinen käyttää korkean suorituskyvyn NetEngine 9000 ydinreitittimiä sekä uusia NetEngine 8000 F2A -reitittimiä, jotka pystyvät yhdistämään suuren määrän yhteyksiä 100, 200 tai 400 Gbps.
Metrotehtaita toteutetaan M-sarjan laitteilla, joiden avulla on mahdollista sopeutua seuraavan vuosikymmenen aikana odotettavissa olevaan kymmenkertaiseen liikenteen kasvuun alustaa vaihtamatta.
Huawei tuottaa itsenäisesti optisia moduuleja, joiden nopeus on 400 Gbps. Niille rakennetut ratkaisut ovat 10–15 % halvempia kuin kapasiteetiltaan vastaavat, mutta 100 gigabitin kanavaa käyttävät ratkaisut. Moduulien testaus aloitettiin jo vuonna 2017, ja jo vuonna 2019 tapahtui ensimmäinen niihin perustuvien laitteiden käyttöönotto; Afrikkalainen teleoperaattori Safaricom käyttää tällä hetkellä kaupallisesti tällaista järjestelmää.
NetEngine 8000:n valtavaa kaistanleveyttä, joka saattaa tuntua liian suurelta vuonna 2020, tarvitaan ehdottomasti lähitulevaisuudessa. Lisäksi reititin soveltuu käytettäväksi suurena vaihtopisteenä, josta on varmasti hyötyä sekä toissijaisille operaattoreille että suurille yritysrakenteille nopean kasvun vaiheessa ja sähköisen hallinnon ratkaisujen luojille.
Huawei edistää myös useiden uusien teknologioiden leviämistä, mukaan lukien SRv6-reititysprotokolla, joka yksinkertaistaa merkittävästi operaattorin VPN-liikenteen toimittamista. FlexE (Flexible Ethernet) -tekniikka tarjoaa taatun suorituskyvyn OSI-mallin toisessa kerroksessa, ja iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) mahdollistaa SLA-suorituskykyparametrien tarkan seurannan.
Toimittajan näkökulmasta SRv6:ta voidaan käyttää konttitasolta NFV:lle (Network Functions Virtualization) rakennetussa datakeskuksessa esimerkiksi langattomaan laajakaistaympäristöön. Yritysasiakkaat tarvitsevat uuden protokollan päästä päähän -käyttöä runkoverkkoja (runkoverkkoja) rakentaessaan. Korostamme, että tekniikka ei ole patentoitu ja sitä käyttävät eri valmistajat, mikä eliminoi yhteensopimattomuuden riskin.
Tämä on aikajana SRv6-teknologian kaupallistamiselle 5G-ratkaisujen tukemiseksi. Käytännön tapaus: 5G:hen siirtymässä oleva arabiyhtiö Zain Group modernisoi verkkoaan lisäämällä runkokanavien kapasiteettia ja paransi myös infrastruktuurin hallittavuutta ottamalla käyttöön SRv6:n.
Kuinka soveltaa näitä tekniikoita
Kolmea erilaista tuotetta käytettiin aiemmin "teknologisena sateenvarjona", joka kattoi yllä olevat ratkaisut. U2000:ta käytettiin NMS:nä lähetysalueelle ja IP-alueelle. Lisäksi SDN-järjestelmissä käytettiin uTraffic-järjestelmiä ja paljon tunnetumpaa Agile Controlleria. Tämä yhdistelmä ei kuitenkaan osoittautunut kovin käteväksi, kun sitä sovellettiin operaattoriluokan reitittimiin, joten nyt nämä tuotteet yhdistetään työkaluksi CloudSoP.
Ensinnäkin sen avulla voit hallita täysin infrastruktuurin elinkaarta, alkaen verkon - optisen tai IP:n - rakentamisesta. Se on myös vastuussa resurssien hallinnasta, sekä standardin (MPLS) että uusien (SRv6). Lopuksi CloudSoP mahdollistaa kaikkien palveluiden täyden palvelun korkealla tarkkuudella.
Katsotaanpa tarkemmin klassista lähestymistapaa johtamiseen. Tässä tapauksessa se voidaan suorittaa käyttämällä L3VPN:tä tai SR-TE:tä, mikä tarjoaa lisämahdollisuuksia tunneleiden luomiseen. Resurssien jakamiseksi eri palvelutehtäviin käytetään yli sataa parametria ja segmenttireititystä.
Miltä tällaisen palvelun käyttöönotto näyttää? Ensin sinun on asetettava ensisijainen käytäntö tietylle tasolle (tasolle). Yllä olevassa kaaviossa on valittu SRv6-tekniikka, jonka avulla konfiguroidaan liikenteen kulku pisteestä A pisteeseen E. Järjestelmä laskee mahdolliset polut läpäisykyvyn ja viiveet huomioiden sekä luo parametrit myöhempää ohjausta varten.
Olemme saaneet asennuksen valmiiksi ja olemme valmiita aloittamaan lisä VPN-palveluiden luomisen ja käynnistämisen. Huawein ratkaisun suuri etu on, että toisin kuin tavallinen MPLS Traffic Engineering, sen avulla voit synkronoida tunnelin polut ilman lisäosia.
Yllä oleva kaavio näyttää yleisen tiedonhankintaprosessin. Tähän käytetään usein SNMP:tä, joka vie paljon aikaa ja antaa keskimääräisen tuloksen. Telemetria, jota käytimme aiemmin datakeskuksissa ja kampusratkaisuissa, on kuitenkin tullut operaattorin runkoverkkojen maailmaan. Se lisää kuormitusta, mutta antaa sinun ymmärtää, mitä verkossa tapahtuu, ei minuutilla, vaan sekuntitason alapuolella.
Tietenkin tuloksena oleva liikennemäärä on "sulatettava" jotenkin. Tätä varten käytetään ylimääräistä koneoppimistekniikkaa. Yleisimpien verkkovikojen esiladattujen kuvioiden perusteella valvontajärjestelmä pystyy tekemään ennusteita ylilyöntien todennäköisyydestä. Esimerkiksi SFP (Small Form-factor Pluggable) -moduulin rikkoutuminen tai verkkoliikenteen äkillinen nousu.
Ja tältä näyttää vaakasuunnassa skaalautuva (skaalautuva) ohjausjärjestelmä, joka perustuu TaiShan ARM -palvelimiin ja GaussDB-tietokantaan. Analyyttisen järjestelmän yksittäisillä solmuilla on "roolin" käsite, joka mahdollistaa diagnostisten palveluiden granulaattisen laajentamisen liikenteen kasvaessa tai verkkosolmujen määrän kasvaessa.
Toisin sanoen kaikki mikä oli hyvää tallennusjärjestelmien maailmassa, on vähitellen tulossa verkonhallinnan alalle.
Silmiinpistävä esimerkki uusien teknologioiden käyttöönotosta on Industrial and Commercial Bank of China (ICBC). Se ottaa käyttöön ydinverkoston tehokkaita reitittimiä, joille on määritetty tietyt roolit. NDA:n mukaan meillä on oikeus antaa kaaviossa vain yleinen käsitys verkkorakenteesta. Se sisältää kolme suurta palvelinkeskusta, jotka on yhdistetty päästä päähän -tunneleilla, ja 35 lisäpaikkaa (toisen tason palvelinkeskuksia). Käytetään sekä vakioliitäntöjä että SR-TE:tä.
Kolmikerroksinen älykäs IP WAN-arkkitehtuuri
Huawein ratkaisut perustuvat kolmikerroksiseen arkkitehtuuriin, jonka alemmalla tasolla on vaihtelevan suorituskyvyn laitteita. Toisella tasolla on laitehallintaympäristö ja lisäpalvelut, jotka laajentavat verkon analysoinnin ja ohjauksen toimivuutta. Suhteellisesti sanottuna pintakerros levitetään. Yleisimmät sovellusskenaariot ovat teleoperaattoreiden, rahoituslaitosten, energiayhtiöiden ja valtion virastojen verkkojen organisointi.
Tässä lyhyt video, joka kuvaa NetEngine 8000:n ominaisuuksia ja siinä käytettyjä teknisiä ratkaisuja:
Tietysti laitteet tulee suunnitella liikenteen kasvua ja infrastruktuurin laajentamista varten, kun otetaan huomioon oikea teho ja oikea jäähdytys. Kun lippulaivareititinmalli on varustettu 20 teholähteellä, kukin 3 kW, hiilinanoputkien käyttö lämmönpoistojärjestelmässä ei enää tunnu tarpeettomalta.
Mitä varten tämä kaikki on? Se kuulostaa tieteiskirjallisuudesta, mutta meille nyt 14,4 Tbit/s per paikka on melko saavutettavissa. Ja tämä hämmästyttävä kaistanleveys on kysyntää. Erityisesti samat rahoitus- ja energiayhtiöt, joista monilla on nykyään ydinverkkoja, jotka on luotu käyttämällä DWDM-tekniikkaa (Dense Wavelength Division Multiplexing). Loppujen lopuksi myös yhä suurempia nopeuksia vaativien sovellusten määrä on kasvussa.
Yksi skenaarioistamme koneoppimisverkkojen rakentamiseksi kahden Atlas 900 -klusterin välille vaatii myös terabittiluokan suorituskyvyn. Ja vastaavia tehtäviä on paljon. Näitä ovat erityisesti ydinlaskenta, meteorologiset laskelmat jne.
Laitteistopohja ja sen vaatimukset
Kaaviot näyttävät tällä hetkellä saatavilla olevat LPUI-reititinmoduulit integroiduilla korteilla ja niiden ominaisuudet.
Ja tältä etenemissuunnitelma näyttää uusien moduulivaihtoehtojen kanssa, jotka ovat saatavilla seuraavan kahden vuoden aikana. Niihin perustuvia ratkaisuja kehitettäessä on tärkeää ottaa huomioon energiankulutus. Nykyään tavallisia datakeskuksia rakennetaan 7–10 kW:n teholla telinettä kohti, kun taas terabit-luokan reitittimien käyttö merkitsee moninkertaista virrankulutusta (jopa 30–40 uW huipulla). Tämä edellyttää erikoistuneen sivuston suunnittelua tai erillisen suuren kuormituksen vyöhykkeen luomista olemassa olevaan palvelinkeskukseen.
Yleisesti katsottuna alustasta paljastuu, että tehtaat ovat piilossa keskimmäisen tuuletinlohkon takana. Niiden "kuuma" korvaaminen on mahdollista, mikä toteutetaan redundanssin ansiosta 2N- tai N+1-järjestelmän mukaisesti. Pohjimmiltaan puhumme korkean luotettavuuden standardisesta ortogonaalisesta arkkitehtuurista.
Ei vain lippulaivoja
Huolimatta siitä, kuinka vaikuttavia lippulaivamallit ovat, eniten asennuksia tehdään M- ja F-sarjan laatikkoratkaisuilla.
Suosituimmat palvelureitittimet ovat nyt M8- ja M14-mallit. Niiden avulla voit työskennellä sekä hitaan, kuten E1:n, että nopeiden liitäntöjen kanssa (100 Gbit/s nyt ja 400 Gbit/s lähitulevaisuudessa) samalla alustalla.
M14:n suorituskyky riittää tyydyttämään kaikki tavallisten yritysasiakkaiden tarpeet. Sen avulla voit rakentaa vakiomuotoisia L3VPN-ratkaisuja yhteydenpitoon palveluntarjoajien kanssa, se on myös hyvä lisätyökalu esimerkiksi telemetrian keräämiseen tai SRv6:n käyttöön.
Malliin on saatavana suuri määrä kortteja. Erillisiä tehtaita ei ole, ja yhteyksien varmistamiseen käytetään esimiehiä. Tällä tavalla saavutetaan suorituskyvyn jakautuminen kaaviossa esitettyjen porttien kesken.
Jatkossa valvoja voidaan korvata uudella, joka antaa uutta suorituskykyä samoissa porteissa.
M8-malli on hieman pienempi kuin M14 ja on myös suorituskyvyltään huonompi kuin vanhempi malli, mutta niiden käyttötapaukset ovat hyvin samanlaisia.
M8-yhteensopivien fyysisten korttien sarja mahdollistaa esimerkiksi yhteyden muodostamisen P-laitteisiin 100 Gbps:n rajapinnan kautta, FlexE-teknologian käyttämisen ja kaiken salauksen.
Yleisesti ottaen juuri M6-laitteella voit aloittaa työskentelyn operaattoriympäristön kanssa. Se on pieni eikä sovellu palveluntarjoajille, mutta soveltuu helposti liikenteen kokoamispisteeksi alueellisten datakeskusten yhdistämiseen esimerkiksi pankissa. Lisäksi tässä asetettu ohjelmisto on sama kuin vanhemmissa malleissa.
M6:lle on saatavilla vähemmän kortteja ja maksimi suorituskyky on 50 Gbps, mikä on kuitenkin huomattavasti korkeampi kuin alan 40 Gbps:n standardiratkaisut.
Nuorin malli, M1A, ansaitsee myös erityismaininnan. Tämä on pieni ratkaisu, joka voi olla hyödyllinen, kun odotetaan laajempaa käyttölämpötila-aluetta (-40... +65 °C).
Muutama sana F-linjasta. NetEngine 8000 F1A -mallista tuli yksi suosituimmista Huawei-tuotteista vuonna 2019, ei vähiten siksi, että se on varustettu porteilla, joiden nopeus on 1-100 Gbit/s (jopa 1,2). Tbit/s yhteensä).
Lisätietoja SRv6:sta
Miksi juuri nyt piti sisällyttää tuotteisiimme tuki SRv6-teknologialle?
Tällä hetkellä VPN-tunnelien perustamiseen tarvittavien protokollien määrä voi olla yli 10, mikä aiheuttaa vakavia hallintaongelmia ja viittaa tarpeeseen yksinkertaistaa prosessia radikaalisti.
Alan vastaus tähän haasteeseen oli SRv6-teknologian luominen, jonka syntymisessä Huawei ja Cisco olivat mukana.
Yksi rajoituksista, jotka piti poistaa, oli tarve käyttää per-hop-käyttäytymisperiaatetta (PHB) standardipakettien reitittämisessä. Inter-AS MP-BGP:n ja lisäpalvelujen (VPNv4) kautta on melko vaikeaa luoda "operaattorien välistä" vuorovaikutusta, joten tällaisia ratkaisuja on hyvin vähän. SRv6:n avulla voit aluksi tasoittaa paketin polun koko segmentin läpi rekisteröimättä erityisiä tunneleita. Ja itse prosessien ohjelmointi on yksinkertaistettu, mikä helpottaa suuresti suuria käyttöönottoja.
Kaaviossa on esimerkki SRv6:n toteuttamisesta. Kaksi globaalia verkkoa yhdistettiin useilla eri protokollilla. Palvelun vastaanottaminen miltä tahansa virtuaali- tai laitteistopalvelimelta vaadittiin useita kytkimiä (handover) VXLAN-, VLAN-, L3VPN- jne. välillä.
SRv6:n käyttöönoton jälkeen operaattorilla oli päästä päähän -tunneli ei edes laitteistopalvelimelle, vaan Docker-konttiin.
Lue lisää FlexE-tekniikasta
OSI-mallin toinen kerros on huono, koska se ei tarjoa tarvittavia palveluita ja palveluntarjoajien tarvitsemaa SLA-tasoa. He puolestaan haluaisivat saada jonkinlaisen TDM-analogin (Time-division multiplexing), mutta Ethernetiin. Ongelman ratkaisemiseksi on käytetty monia lähestymistapoja, mutta tulokset ovat olleet hyvin rajallisia.
Flex Ethernet palvelee tarkasti IP-verkkojen SDH- (Synchronous Digital Hierarchy) ja TDM-tasojen laadun takaamista. Tämä tuli mahdolliseksi huolintatason kanssa työskentelyn ansiosta, kun muokkaamme L2-ympäristöä tällä tavalla niin, että siitä tulee mahdollisimman tuottava.
Miten mikä tahansa tavallinen fyysinen portti toimii? Siellä on tietty määrä jonoja ja tx-rengas. Puskuriin päässyt paketti odottaa käsittelyä, mikä ei aina ole kätevää, varsinkin elefantti- ja hiirivirtojen läsnä ollessa.
Ylimääräiset lisäykset ja toinen abstraktiokerros auttavat varmistamaan taatun suorituskyvyn fyysisen ympäristön tasolla.
Tiedonsiirtokerroksella on allokoitu ylimääräinen MAC-kerros, joka mahdollistaa jäykkien fyysisten jonojen luomisen, joille voidaan osoittaa tietyt SLA:t.
Tältä se näyttää toteutustasolla. Lisäkerros todella toteuttaa TDM-kehyksen. Tämän meta-insertin ansiosta on mahdollista jakaa rakeisesti jonoja ja luoda TDM-palveluita Ethernetin kautta.
Yksi FlexE:n käytön skenaarioista sisältää SLA-sopimusten erittäin tiukan noudattamisen luomalla aikavälejä suorituskyvyn tasaamiseksi tai resurssien tarjoamiseksi kriittisille palveluille.
Toinen skenaario antaa sinun työskennellä vikojen kanssa. Pelkän tiedonsiirron hajauttamisen sijaan muodostamme erillisiä kanavia lähes fyysisellä tasolla, toisin kuin QoS:n (Quality of Service) luomia virtuaalisia kanavia.
Lisätietoja iFITistä
Kuten FlexE, iFIT on Huawein lisensoitu tekniikka. Se mahdollistaa SLA-vahvistuksen erittäin yksityiskohtaisella tasolla. Toisin kuin tavalliset IP SLA- ja NQA-mekanismit, iFIT ei toimi synteettisellä, vaan "elävällä" liikenteellä.
iFIT on käytettävissä kaikissa laitteissa, jotka tukevat telemetriaa. Tätä varten käytetään lisäkenttää, joka ei ole vakioasetustietojen käytössä. Sinne tallennetaan tietoja, joiden avulla voit ymmärtää, mitä kanavalla tapahtuu.
***
Yhteenvetona sanotusta painotamme, että NetEngine 8000:n toiminnallisuus ja "kahdeksastuhannen" teknologiaan upotetut teknologiat tekevät näistä laitteista järkevän ja perustellun valinnan luotaessa ja kehitettäessä kantajaluokan verkkoja, energia- ja rahoitusyhtiöiden ydinverkkoja, sekä "elektroniset hallintojärjestelmät".
Lähde: will.com