Vrijeme je da otkrijemo pojedinosti o novim usmjerivačima Huawei NetEngine 8000 operaterske klase - o hardverskoj bazi i softverskim rješenjima koja vam omogućuju izgradnju end-to-end end-to-end veza s propusnošću od 400 Gbps i monitorom kvaliteta mrežnih usluga na poddrugoj razini.
Što određuje koje su tehnologije potrebne za mrežna rješenja
Zahtjevi za najnoviju mrežnu opremu sada su određeni s četiri ključna trenda:
- širenje 5G mobilnog širokopojasnog pristupa;
- rast opterećenja oblaka u privatnim i javnim podatkovnim centrima;
- širenje IoT svijeta;
- sve veća potražnja za umjetnom inteligencijom.
Tijekom pandemije pojavio se još jedan opći trend: scenariji u kojima je fizička prisutnost maksimalno smanjena u korist virtualne postaju sve privlačniji. To uključuje, između ostalog, usluge virtualne i proširene stvarnosti, kao i rješenja temeljena na mrežama Wi-Fi 6. Sve te aplikacije zahtijevaju visoku kvalitetu kanala. NetEngine 8000 dizajniran je da to pruži.
Obitelj NetEngine 8000
Uređaji uključeni u obitelj NetEngine 8000 podijeljeni su u tri glavne serije. Označeni slovom X, ovo su vodeći modeli visokih performansi za telekom operatere ili podatkovne centre s velikim opterećenjem. Serija M dizajnirana je za različite scenarije metroa. A uređaji s indeksom F namijenjeni su prvenstveno za implementaciju uobičajenih DCI (Data Center Interconnect) scenarija. Većina "osamtisućnjaka" može biti dio end-to-end tunela s propusnošću od 400 Gbit/s i podržavati zajamčenu razinu usluge (Service Level Agreement - SLA).
Činjenica: danas samo Huawei proizvodi cijeli niz opreme za organiziranje mreža klase 400GE. Gornja ilustracija prikazuje scenarij izgradnje mreže za velikog poslovnog korisnika ili velikog operatera. Potonji koristi NetEngine 9000 jezgrene usmjerivače visokih performansi, kao i nove NetEngine 8000 F2A usmjerivače, koji mogu agregirati veliki broj veza od 100, 200 ili 400 Gbps.
Tvornice metroa implementirane su na temelju uređaja serije M. Takva rješenja omogućuju prilagodbu deseterostrukom povećanju obima prometa koji se očekuje u sljedećem desetljeću bez promjene platforme.
Huawei samostalno proizvodi optičke module s propusnošću od 400 Gbps. Rješenja izgrađena na njima su 10–15% jeftinija od rješenja sličnog kapaciteta, ali koriste 100-gigabitne kanale. Testiranje modula započelo je još 2017., a već 2019. dogodila se prva implementacija opreme temeljene na njima; Afrički telekom operater Safaricom trenutno komercijalno upravlja takvim sustavom.
Ogromna propusnost NetEngine 8000, koja bi se mogla činiti pretjeranom 2020. godine, definitivno će biti potrebna u ne tako dalekoj budućnosti. Osim toga, ruter je pogodan za korištenje kao veliko razmjenično mjesto, što će svakako biti od koristi kako operaterima drugog reda tako i velikim poslovnim strukturama u fazi brzog rasta i kreatorima rješenja e-uprave.
Huawei također promiče širenje niza novih tehnologija, uključujući SRv6 protokol usmjeravanja, koji značajno pojednostavljuje isporuku operatorskog VPN prometa. Tehnologija FlexE (Flexible Ethernet) pruža zajamčenu propusnost na drugom sloju OSI modela, a iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) omogućuje vam precizno praćenje parametara izvedbe SLA.
Sa stajališta pružatelja usluga, SRv6 se može koristiti od razine spremnika u podatkovnom centru izgrađenom na NFV (Network Functions Virtualization) do, na primjer, bežičnog širokopojasnog okruženja. Korporativni korisnici će trebati end-to-end korištenje novog protokola pri izgradnji okosnica (backbone) mreža. Tehnologija, naglašavamo, nije vlasnička i koriste je različiti dobavljači, čime se eliminira rizik od nekompatibilnosti.
Ovo je vremenski okvir za komercijalizaciju SRv6 tehnologije za podršku 5G rješenja. Praktičan slučaj: arapska tvrtka Zain Group je u procesu prelaska na 5G modernizirala svoju mrežu, povećavši kapacitet okosnice kanala, a također je poboljšala upravljivost infrastrukture uvođenjem SRv6.
Kako primijeniti ove tehnologije
Tri različita proizvoda prethodno su korištena kao "tehnološki kišobran" koji pokriva gore navedena rješenja. U2000 je korišten kao NMS za prijenosnu domenu i IP domenu. Dodatno, u SDN sustavima korišteni su sustavi uTraffic i puno poznatiji Agile Controller. Međutim, pokazalo se da ova kombinacija nije baš prikladna kada se primijeni na usmjerivače operaterske klase, pa su sada ovi proizvodi kombinirani u alat CloudSoP.
Prije svega, omogućuje vam potpuno upravljanje životnim ciklusom infrastrukture, počevši od izgradnje mreže – optičke ili IP. Također je odgovoran za upravljanje resursima, kako standardnim (MPLS), tako i novim (SRv6). Konačno, CloudSoP omogućuje potpunu uslugu svih usluga s visokom razinom granularnosti.
Pogledajmo pobliže klasični pristup menadžmentu. U ovom slučaju, može se provesti pomoću L3VPN ili SR-TE, što pruža dodatne mogućnosti za stvaranje tunela. Za raspodjelu resursa za različite servisne zadatke koristi se više od stotinu parametara i usmjeravanje segmenata.
Kako izgleda implementacija takve usluge? Prvo morate postaviti primarnu politiku za određenu razinu (ravninu). U gornjem dijagramu odabrana je SRv6 tehnologija, uz pomoć koje se konfigurira isporuka prometa od točke A do točke E. Sustav će izračunati moguće staze uzimajući u obzir propusnost i kašnjenja, a također stvara parametre za naknadnu kontrolu.
Nakon što smo dovršili postavljanje, spremni smo za izradu i pokretanje dodatnih VPN usluga. Velika prednost Huaweijevog rješenja je da vam, za razliku od standardnog MPLS Traffic Engineeringa, omogućuje sinkronizaciju tunelskih staza bez ikakvih dodatnih dodataka.
Gornji dijagram prikazuje opći proces dobivanja informacija. Za to se često koristi SNMP, koji oduzima puno vremena i daje prosječan rezultat. Međutim, telemetrija, koju smo prije koristili u podatkovnim centrima i kampusnim rješenjima, došla je u svijet mrežnih okosnica operatera. Dodaje opterećenje, ali vam omogućuje da razumijete što se događa na mreži ne na razini minute, već na razini podsekunde.
Naravno, rezultirajući volumen prometa mora se nekako "probaviti". Za to se koristi dodatna tehnologija strojnog učenja. Na temelju unaprijed učitanih uzoraka najčešćih grešaka na mreži, sustav nadzora može predvidjeti vjerojatnost pojave ekscesa. Na primjer, kvar SFP (Small Form-factor Pluggable) modula ili iznenadni porast mrežnog prometa.
A ovako izgleda horizontalno skalabilni (scale-out) kontrolni sustav temeljen na TaiShan ARM poslužiteljima i GaussDB bazi podataka. Pojedinačni čvorovi analitičkog sustava imaju koncept "uloge", koji omogućuje granularno širenje dijagnostičkih usluga kako raste promet ili se povećava broj mrežnih čvorova.
Drugim riječima, sve što je bilo dobro u svijetu skladišnih sustava postupno dolazi i na područje upravljanja mrežama.
Zapanjujući primjer implementacije naših novih tehnologija je Industrijska i komercijalna banka Kine (ICBC). Postavlja jezgrenu mrežu usmjerivača visokih performansi kojima su dodijeljene određene uloge. Prema NDA-u, imamo pravo dati samo opću ideju o strukturi mreže u dijagramu. Uključuje tri velika podatkovna centra povezana tunelima od kraja do kraja i 35 dodatnih mjesta (podatkovni centri druge razine). Koriste se i standardni priključci i SR-TE.
Troslojna inteligentna IP WAN arhitektura
Huawei rješenja temelje se na troslojnoj arhitekturi, na čijoj se donjoj razini nalazi oprema različitih performansi. Na drugoj razini nalazi se okruženje za upravljanje opremom i dodatni servisi koji proširuju funkcionalnost analize i kontrole mreže. Nanosi se, relativno govoreći, gornji sloj. Najčešći scenariji primjene uključuju organiziranje mreža telekom operatera, financijskih institucija, energetskih tvrtki i državnih agencija.
Evo kratkog videa koji opisuje mogućnosti NetEngine 8000 i tehnička rješenja korištena u njemu:
Naravno, oprema mora biti dizajnirana za povećanje prometa i širenje infrastrukture, uzimajući u obzir odgovarajuću snagu i odgovarajuće hlađenje. Kada je vodeći model rutera opremljen s 20 izvora napajanja od po 3 kW, upotreba ugljikovih nanocijevi u sustavu za odvođenje topline više se ne čini suvišnom.
Čemu sve ovo? Zvuči kao znanstvena fantastika, ali nama je sada 14,4 Tbit/s po slotu sasvim dostižno. A ova nevjerojatna propusnost je tražena. Konkretno, iste financijske i energetske tvrtke, od kojih mnoge danas imaju jezgrene mreže stvorene korištenjem DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) tehnologije. Uostalom, raste i broj aplikacija koje zahtijevaju sve veće brzine.
Jedan od naših scenarija za izgradnju mreža strojnog učenja između dva klastera Atlas 900 također zahtijeva propusnost terabitne klase. A sličnih zadataka ima puno. To uključuje, posebice, nuklearno računalstvo, meteorološke proračune itd.
Hardverska osnova i njeni zahtjevi
Dijagrami prikazuju trenutno dostupne module LPUI rutera s integriranim karticama i njihove karakteristike.
A ovako izgleda plan s novim opcijama modula koji će biti dostupni tijekom sljedeće dvije godine. Prilikom razvoja rješenja koja se temelje na njima, važno je uzeti u obzir potrošnju energije. Danas se standardni podatkovni centri grade brzinom od 7-10 kW po rack-u, dok korištenje usmjerivača terabitne klase podrazumijeva nekoliko puta veću potrošnju energije (do 30-40 uW na vrhuncu). To podrazumijeva potrebu za dizajnom specijalizirane stranice ili stvaranjem zasebne zone visokog opterećenja u postojećem podatkovnom centru.
Opći pogled na šasiju otkriva da su tvornice skrivene iza srednjeg bloka ventilatora. Postoji mogućnost njihove "vruće" zamjene, koja se provodi zahvaljujući redundanciji prema shemi 2N ili N+1. U biti, govorimo o standardnoj ortogonalnoj arhitekturi visoke pouzdanosti.
Ne samo vodeći brodovi
Koliko god vodeći modeli bili impresivni, najviše instalacija imaju box rješenja serije M i F.
Najpopularniji servisni usmjerivači sada su modeli M8 i M14. Omogućuju vam rad sa sučeljima niske brzine, kao što je E1, i sa sučeljima velike brzine (100 Gbit/s sada i 400 Gbit/s u bliskoj budućnosti) unutar iste platforme.
Performanse M14 sasvim su dovoljne da zadovolje sve potrebe običnih poslovnih kupaca. Pomoću njega možete izgraditi standardna L3VPN rješenja za povezivanje s pružateljima usluga; također je dobar kao dodatni alat, na primjer, za prikupljanje telemetrije ili korištenje SRv6.
Za model je dostupan veliki broj kartica. Ne postoje odvojene tvornice, a za osiguranje povezanosti koriste se nadzornici. Na taj način se postiže distribucija performansi po portovima naznačenim u dijagramu.
U budućnosti se supervizor može zamijeniti novim, što će dati nove performanse na istim portovima.
Model M8 nešto je manji od M14 i također je lošiji u performansama od starijeg modela, ali su im slučajevi korištenja vrlo slični.
Skup fizičkih kartica kompatibilnih s M8 omogućuje, primjerice, postavljanje veze s P-uređajima preko 100 Gbps sučelja, korištenje FlexE tehnologije i sve to šifrirano.
Uglavnom, s uređajem M6 možete početi raditi s okruženjem operatera. Mali je i nije prikladan za pružatelje usluga, ali je lako primjenjiv kao točka agregacije prometa za povezivanje regionalnih podatkovnih centara, primjerice u banci. Štoviše, ovdje je postavljen softver isti kao i na starijim modelima.
Za M6 dostupno je manje kartica, a maksimalne performanse su 50 Gbps, što je, međutim, osjetno više od standardnih rješenja od 40 Gbps u industriji.
Najmlađi model, M1A, također zaslužuje poseban spomen. Ovo je malo rješenje koje bi moglo dobro doći tamo gdje se očekuje prošireni raspon radnih temperatura (-40... +65 °C).
Nekoliko riječi o liniji F. Model NetEngine 8000 F1A postao je jedan od najpopularnijih Huawei proizvoda u 2019., ne samo zbog činjenice da je opremljen priključcima s propusnošću od 1 do 100 Gbit/s (do 1,2 Tbit/s ukupno ).
Više o SRv6
Zašto je baš sada bilo potrebno uključiti podršku za SRv6 tehnologiju u naše proizvode?
Trenutačno, broj protokola potrebnih za uspostavu VPN tunela može biti 10+, što uzrokuje ozbiljne probleme upravljanja i sugerira potrebu da se proces radikalno pojednostavi.
Odgovor industrije na ovaj izazov bilo je stvaranje SRv6 tehnologije, u čijem su nastanku utjecali Huawei i Cisco.
Jedno od ograničenja koje je trebalo ukloniti bila je potreba za korištenjem principa ponašanja po skoku (PHB) za usmjeravanje standardnih paketa. Dosta je teško uspostaviti “međuoperatersku” interakciju putem Inter-AS MP-BGP s dodatnim uslugama (VPNv4), pa je takvih rješenja vrlo malo. SRv6 vam omogućuje početno krčenje putanje paketa kroz cijeli segment bez registracije posebnih tunela. I programiranje samih procesa je pojednostavljeno, što uvelike olakšava velike implementacije.
Dijagram prikazuje slučaj implementacije SRv6. Dvije globalne mreže bile su povezane s nekoliko različitih protokola. Za primanje usluge s bilo kojeg virtualnog ili hardverskog poslužitelja bio je potreban velik broj preklopa (handover) između VXLAN-a, VLAN-a, L3VPN-a itd.
Nakon implementacije SRv6, operater je imao tunel od kraja do kraja, ne čak ni do hardverskog poslužitelja, već do Docker spremnika.
Saznajte više o FlexE tehnologiji
Drugi sloj OSI modela je loš jer ne pruža potrebne usluge i SLA razinu koja je potrebna pružateljima. Oni bi pak željeli dobiti neku vrstu analognog TDM-a (Time-division multiplexing), ali na Ethernetu. Mnogi pristupi su poduzeti za rješavanje problema, s vrlo ograničenim rezultatima.
Flex Ethernet služi upravo za jamstvo kvalitete SDH (Synchronous Digital Hierarchy) i TDM razina u IP mrežama. To je postalo moguće zahvaljujući radu s ravninom za prosljeđivanje, kada L2 okruženje modificiramo na ovaj način kako bi ono postalo što produktivnije.
Kako radi bilo koji standardni fizički priključak? Postoji određeni broj redova čekanja i prijenosni prsten. Paket koji uđe u međuspremnik čeka na obradu, što nije uvijek zgodno, posebno u prisutnosti tokova slonova i miševa.
Dodatna umetanja i drugi sloj apstrakcije pomažu osigurati zajamčenu propusnost na razini fizičkog okruženja.
Dodatni MAC sloj dodjeljuje se na sloju prijenosa informacija, što omogućuje stvaranje krutih fizičkih redova kojima se mogu dodijeliti specifični SLA-ovi.
Ovako to izgleda na razini implementacije. Dodatni sloj zapravo implementira TDM kadriranje. Zahvaljujući ovom meta-umetku, moguće je granularno distribuirati redove čekanja i kreirati TDM usluge putem Etherneta.
Jedan od scenarija za korištenje FlexE uključuje vrlo striktno pridržavanje SLA-ova stvaranjem vremenskih odsječaka za izjednačavanje propusnosti ili osiguravanje resursa za kritične usluge.
Drugi scenarij omogućuje vam rad s nedostacima. Umjesto jednostavnog hashiranja prijenosa informacija, formiramo zasebne kanale gotovo na fizičkoj razini, za razliku od virtualnih koje stvara QoS (Quality of Service).
Više o iFIT-u
Kao i FlexE, iFIT je licencirana tehnologija tvrtke Huawei. Omogućuje SLA provjeru na vrlo preciznoj razini. Za razliku od standardnih IP SLA i NQA mehanizama, iFIT ne radi sa sintetičkim, već sa "živim" prometom.
iFIT je dostupan na svim uređajima koji podržavaju telemetriju. Za to se koristi dodatno polje koje nije zauzeto standardnim Opcijskim podacima. Tamo se bilježe informacije koje vam omogućuju da razumijete što se događa na kanalu.
***
Rezimirajući rečeno, ističemo da funkcionalnost NetEngine 8000 i tehnologije ugrađene u tehnologije “osamtisućitog” čine ove uređaje razumnim i opravdanim izborom pri stvaranju i razvoju mreža operaterske klase, jezgrenih mreža energetskih i financijskih kompanija, kao i sustavi "elektroničke vlade".
Izvor: www.habr.com