Predstavljamo vam kratki pregled nove Huaweijeve arhitekture - HiCampus, koja se temelji na potpuno bežičnom pristupu za korisnike, IP + POL i inteligentnoj platformi povrh fizičke infrastrukture.
Početkom 2020. godine predstavili smo dvije nove arhitekture koje su se prije koristile isključivo u Kini. O HiDC-u, koji je prvenstveno dizajniran za razvoj infrastrukture podatkovnih centara, već je objavljeno na Habréu u proljeće . Pogledajmo sada općenito HiCampus, arhitekturu šireg profila.
Zašto je HiCampus potreban
Mnoštvo događaja koje je za sobom povukla pandemija i otpor prema njoj, mnoge je, htio-ne htio, potaknuo da vrlo brzo shvate kako su kampusi temelj novog intelektualnog svijeta. Opća riječ "kampus" ne uključuje samo uredske prostore, već i istraživačke institute, laboratorije, sveučilišta zajedno sa studentskim kampusima i više.
Samo u Rusiji Huawei ima više od tisuću programera od sredine 2020. Štoviše, za dvije do tri godine bit će ih otprilike pet puta više. I oni su koncentrirani upravo na kampuse, gdje im moramo pružiti besprijekornu uslugu na zahtjev, bez da čekaju.
Zapravo, za krajnjeg korisnika, HiCampus je stvarno, prije svega, praktičnije radno okruženje nego prije. Pomaže poduzećima da povećaju učinkovitost proizvodnje, a osim toga, ispada da im je lakše poslovati.
U međuvremenu, sve je više korisnika u kampusima, a oni imaju sve više uređaja. Dobro je što još nije svaka jakna opremljena Wi-Fi modulom: "pametna odjeća" je još uvijek zanimljivost, ali moguće je da će uskoro ući u široku upotrebu. Kao rezultat toga, bez radikalnih tehnoloških promjena, kvaliteta usluge na mreži opada. Nije ni čudo: potrošnja prometa raste, potrošnja energije raste, a nove usluge zahtijevaju sve više resursa raznih vrsta. U međuvremenu, vlasnici tvrtki i upravni odbori, često inspirirani tempom kojim se digitalna transformacija odvija oko njih, uključujući i njihovu konkurenciju, žele nove prilike - brzo i jeftino ("Što, nemamo videonadzor s prepoznavanjem lica) u našem uredu? Zašto?!"). Osim toga, danas očekuju sinergijski učinak mrežne infrastrukture: postavljanje mreže radi same mreže više nije prihvatljivo i nije u duhu vremena.
To su problemi za koje je HiCampus dizajniran. Razlikujemo tri cjeline od kojih svaka arhitekturi donosi svoje prednosti. Navodimo ih redom od nižeg prema višem:
- potpuno bežični;
- sve optički;
- intelektualac.
Potpuno bežični rez
Osnova potpuno bežičnog kroja je Huaweijevo proizvodno rješenje temeljeno na šestoj generaciji Wi-Fi-ja. U usporedbi s Wi-Fi 5, omogućuje četverostruk povećati broj istovremeno spojenih korisnika i osloboditi „stanovnike“ kampusa potrebe za spajanjem na mrežu „putem žice“ bilo gdje.
Nova linija proizvoda AirEngine, na kojoj je izgrađeno bežično okruženje HiCampus, uključuje pristupne točke (AP) za različite scenarije: za industrijsku upotrebu s IoT, za vanjsku upotrebu. Dizajn, dimenzije i metode montaže uređaja također dopuštaju sve zamislive slučajeve uporabe.
Inovacije u TD-u, na primjer, povećani broj antena za prijem (sada ih ima 16) dugujemo našem razvojnom centru u Tel Avivu: naši kolege koji tamo rade prenijeli su velik dio svog prethodnog iskustva u poboljšanju WiMAX i 6G mreža u Wi-Fi 5, zahvaljujući kojemu su uspjeli ozbiljno optimizirati latenciju i propusnost AirEngine točaka. Kao rezultat toga, svakom smo klijentu mogli jamčiti propusnost barem određene razine: fraza "100 Mbit/s posvuda" u našem slučaju nije prazna fraza.
Kako se to dogodilo? Osvrnimo se ovdje nakratko na teoriju. Prema Shannonovom teoremu, propusnost pristupne točke određena je (a) brojem prostornih tokova, (b) propusnošću i omjerom signal-šum. Huawei je napravio izmjene u odnosu na prethodne proizvode u sve tri točke. Dakle, naši AP-ovi su sposobni za formiranje do 12 prostornih tokova — jedan i pol puta više od vrhunskih modela drugih proizvođača. Osim toga, mogu podržati osam prostornih tokova širine 160 MHz naspram, u najboljem slučaju, osam tokova konkurenata od 80 MHz. Konačno, zahvaljujući tehnologiji pametne antene, naše pristupne točke pokazuju znatno veću toleranciju na smetnje i više razine RSSI kada ih primi klijent.
Krajem 2019. naši kolege iz Tel Aviva dobili su najveću nagradu unutar tvrtke upravo zato što su uspjeli postići omjer signala i šuma (SNR) veći od onog drugog poznatog američkog proizvođača na čipu koji podržava Wi-Fi. Fi 802.11ax. Rezultat je postignut upotrebom novih materijala i uz pomoć naprednije algoritamske baze ugrađene u procesor. Otuda i drugi povoljni aspekti Wi-Fi 6 "kako ih tumači Huawei." Konkretno, implementiran je višekorisnički MIMO mehanizam, zahvaljujući kojem se može dodijeliti do osam prostornih tokova po korisniku; MU-MIMO je dizajniran za korištenje cjelokupnog antenskog resursa pristupne točke u prijenosu informacija klijentima. Naravno, osam streamova odjednom neće biti dodijeljeno nijednom pametnom telefonu, ali prijenosnom računalu najnovije generacije ili VR kompleksu za industrijske svrhe - sasvim dobro.
Dakle, sa 16 prostornih tokova na fizičkom sloju, moguće je postići 10 Gbit/s po točki. Na razini aplikacijskog prometa, učinkovitost medija za prijenos podataka bit će 78–80%, odnosno oko 8 Gbit/s. Napravimo rezervaciju da je to istina u slučaju rada kanala od 160 MHz. Naravno, Wi-Fi 6 je prvenstveno dizajniran za masovne veze, a ako ih ima na desetke, svaka pojedinačna veza neće biti tako velike brzine.
U laboratorijskim smo uvjetima više puta proveli testove pomoću uslužnog programa iPerf load - i zabilježili da dvije hi-end Huawei točke iz AirEngine linije, koristeći osam prostornih tokova širine 160 MHz svaki, razmjenjuju podatke na aplikativnoj razini brzinom od oko 8,37 Gbit/s. Treba napomenuti: da, imaju poseban firmware, dizajniran da otkrije potencijal opreme tijekom testiranja, ali činjenica ostaje činjenica.
Usput, Huawei upravlja Joint Validation Labom u Rusiji s opsežnom flotom Wi-Fi opreme. Ranije smo u njemu koristili uređaje s M.2 čipovima drugih proizvođača, ali sada prikazujemo performanse Wi-Fi 6 na telefonima vlastite proizvodnje, na primjer P40.
Gornje ilustracije pokazuju da jedan strukturni blok, kojih u pristupnoj točki ima četiri, sadrži i četiri elementa - ukupno 16 prijemno-oddajnih antena koje rade u dinamičkom načinu rada. Što se tiče beamforminga, zahvaljujući korištenju većeg broja antena na elementu, moguće je formirati uži i duži snop te pouzdanije „voditi“ klijenta, pružajući mu poboljšano korisničko iskustvo.
Upotrebom dodatnih patentiranih materijala postižu se visoke električne performanse same antene. To rezultira nižim postotkom gubitaka signala i puno boljim parametrima refleksije signala.
U našim smo laboratorijima više puta proveli testove kako bismo usporedili snagu signala pristupnih točaka na istoj udaljenosti pokrivenosti. Gornja ilustracija pokazuje da su dva AP-a koji podržavaju Wi-Fi 6 instalirana na stativima: jedan (crveni) s Huawei pametnim antenama, drugi bez njih. Udaljenost od točke do telefona u oba slučaja je 13 m. Ostale stvari su jednake - isti frekvencijski raspon je 5 GHz, frekvencija kanala je 20 MHz itd. - u prosjeku je razlika u snazi signala između uređaja 3 dBm, a prednost je na strani boda Huawei.
Drugi test koristi istih Wi-Fi 6 točaka, isti raspon od 20 MHz, isti prekid od 5 GHz. Na udaljenosti od 13 m nema značajne razlike, ali čim udvostručimo udaljenost, pokazatelji se razlikuju za gotovo red veličine (7 dBm) - u korist našeg AirEngine-a.
Koristeći 5G tehnologije - DynamicTurbo, zahvaljujući kojoj se promet od VIP korisnika daje prioritetu na temelju bežičnog okruženja, postižemo uslugu kakva dosad nije viđena u Wi-Fi okruženju (npr. glavni menadžer tvrtke neće redovito tražiti zašto on ima tu slabu vezu). Do sada su bili gotovo isključivo domena svijeta žičnih mreža - bilo TDM ili IP Hard Pipe, s istaknutim MPLS tunelima.
Wi-Fi 6 također oživljava koncept besprijekornog roaminga. To je sve zahvaljujući činjenici da je mehanizam migracije između točaka modificiran: prvo se korisnik spaja na novu, a tek onda odvaja od stare. Ova inovacija povoljno utječe na funkcioniranje u scenarijima kao što su telefoniranje preko Wi-Fi-ja, telemedicina i automobilizam, odnosno rad autonomnih robota, dronova i sl., za koje je ključno održavati nesmetanu vezu s kontrolnim centrom.
Gornji mini video prikazuje na razigran način potpuno moderan slučaj korištenja Wi-Fi 6 iz Huaweija. Pas u crvenom kombinezonu ima VR naočale “zakačene” na AirEngine točku, koje se brzo prebacuju i osiguravaju minimalna kašnjenja u prijenosu informacija. Drugi je pas imao manje sreće: slične naočale na njegovoj glavi povezane su s TD-om drugog proizvođača (iz etičkih razloga, naravno, nećemo ga imenovati), a iako prekidi i kašnjenja nisu kobni, ometaju rad prekrivanje virtualne okoline na okolni prostor u realnoj.vrijeme.
Unutar Kine, arhitektura se koristi svom snagom. Pomoću njegovih rješenja izgrađeno je oko 600 kampusa, od kojih je dobra polovica u skladu s HiCampusovim načelima od početka do kraja.
Kao što praksa pokazuje, najučinkovitija upotreba HiCampusa je za suradnju u uredskim prostorima, u "pametnim tvornicama" sa svojim mobilnim autonomnim robotima - AGV, kao i na mjestima s velikim brojem ljudi. Na primjer, u međunarodnoj zračnoj luci u Pekingu, gdje je postavljena Wi-Fi 6 mreža, koja pruža bežične usluge putnicima na cijelom teritoriju; Između ostalog, zahvaljujući infrastrukturi kampusa, zračna luka je uspjela smanjiti vrijeme čekanja u redu za 15% i uštedjeti 20% na osoblju.
Potpuni optički rez
Sve više gradimo kampuse prema novom modelu - IP + POL, a nimalo ne pokoravajući se diktatu hirova tehnološke mode. Dotadašnji dominantni pristup, u kojemu smo pri postavljanju mrežne infrastrukture u zgradi razvlačili optiku do poda, a zatim je ožičili bakrom, nametnuo je oštra ograničenja arhitekturi. Dovoljno je da se, ako je bila potrebna nadogradnja, morao promijeniti gotovo cijeli okoliš na razini kata. Sam materijal, bakar, također nije idealan: i sa stajališta propusnosti, i sa stajališta životnog ciklusa, i sa stajališta daljnjeg razvoja okoliša. Naravno, bakar je bio razumljiv svima i omogućio je stvaranje jednostavnih mrežnih rješenja brzo i jeftino. Istodobno, u smislu ukupnog troška vlasništva i potencijala za nadogradnju mreže, bakar gubi u odnosu na optiku u 2020. godini.
Superiornost optike posebno dolazi do izražaja kada je potrebno planirati dug životni ciklus infrastrukture (i dugotrajno procijeniti troškove iste), kao i kada je pred ozbiljnom evolucijom. Na primjer, potrebno je da 4K kamere i 8K TV ili drugi digitalni znakovi visoke razlučivosti stalno rade u okruženju. U takvim bi situacijama najrazumnije rješenje bilo koristiti potpuno optičku mrežu pomoću optičkih preklopnika. Prethodno je kočnica pri odabiru ovakvog modela izgradnje kampusa bio mali broj krajnjih terminala – jedinica optičke mreže (ONU). Trenutačno, ne samo korisnički strojevi nude mogućnost spajanja putem terminala na optičku mrežu. Primopredajnik koji radi s POL mrežom umetnut je u istu Wi-Fi točku, a bežičnu uslugu primamo putem optičke mreže velike brzine.
Stoga možete u potpunosti implementirati Wi-Fi 6 uz malo truda: postavite IP + POL mrežu, povežite Wi-Fi s njom i jednostavno povećajte performanse. Jedino što je u slučaju Wi-Fi točaka potrebno lokalno napajanje. Inače, ništa nas ne sprječava da povećamo mrežu na 10 ili 50 Gbit/s.
Postavljanje potpuno optičkih mreža ima smisla u raznim situacijama. Na primjer, teško im je zamisliti alternativu u starim kućama s velikim rasponima. Ako nikada niste obnovili zgradu u središtu Moskve, vjerujte mi, imate veliku sreću: obično su svi prolazi kabela u takvim zgradama začepljeni, a kako biste mudro organizirali lokalnu mrežu, ponekad morate učiniti sve od ogrepsti. U slučaju POL rješenja, možete položiti optički kabel, razdijeliti ga s razdjelnicima i stvoriti modernu mrežu.
Isto vrijedi i za obrazovne ustanove sa zgradama stare arhitekture, hotelskim kompleksima i ogromnim zgradama, uključujući i zračne luke.
Vođeni načelom praktikuj što propovijedaš, krenuli smo od sebe u organizaciju mrežnih okruženja po modelu IP LAN + POL. Dovršen prije godinu i pol, ogromni Huaweijev kampus na jezeru Songshan (Kina) s ukupnom površinom većom od 1,4 milijuna m² jedan je od prvih slučajeva implementacije HiCampus arhitekture; njegove zgrade, inače, svojim izgledom reproduciraju poznate spomenike europske arhitekture. Naprotiv, unutra je sve maksimalno moderno.
Od središnje zgrade, optičke linije odlaze u susjedne, "predmetne" kampuse, gdje se, pak, također distribuiraju po katovima, itd. Wi-Fi 6 pristupnih točaka koje pokrivaju cijeli teritorij, prema tome, "sjede" na optici.
Kampus ima cijeli niz usluga koje zahtijevaju stabilnu vezu velike brzine, uključujući videonadzor pomoću kamera visoke razlučivosti. Međutim, oni ne služe samo za video nadzor. Digitalna platforma na ulazu u kampus preko tih istih kamera identificira zaposlenika po licu, potom njegovu RFID značku pričvrsti na pristupni terminal, a tek nakon uspješne autentifikacije po dva kriterija otvorit će mu se vrata i dobiti pristup bežičnoj mreži i digitalnim uslugama kampusa; neće moći uklizati unutra s tuđom značkom. Uz to, u cijelom kompleksu dostupna je VDI usluga (cloud desktop), sustav konferencijskih poziva i mnoge druge usluge temeljene na Wi-Fi 6 s optičkom vezom.
Korištenje potpuno umreženih optičkih rješenja, između ostalog, štedi puno prostora, a zahtijeva daleko manje ljudi za njihovo održavanje. Tako se, prema našoj statistici, u prosjeku ulaganja u infrastrukturu smanjuju za 40% zahvaljujući optičkom sloju.
Potpuno inteligentna kriška
Povrh fizičkih rješenja povezanih s optičkim i bežičnim medijima za prijenos podataka, HiCampus je usko integriran s inteligentnom platformom Horizon, koja služi u svrhu digitalne transformacije i omogućuje vam izvlačenje veće vrijednosti iz infrastrukture.
Za zadatke koji se odnose na samu infrastrukturu koristi se temeljni upravljački sloj na platformi .
Njegova prva svrha je korištenje tehnologija strojnog učenja za nadzor mreže. Konkretno, ML algoritmi omogućili su implementaciju modula CampusInsight O&M 1-3-5 u iMaster NCE: u roku od jedne minute prima se informacija o pogrešci, troše se tri minute na njezinu obradu, u pet minuta se uklanja (za više detalje, pogledajte naš članak “"). Na taj način ispravlja se čak 75–90% grešaka koje se pojave.
Drugi zadatak je inteligentniji - integrirati razne usluge povezane s "pametnim kampusom" (ista kontrola mreže, videonadzor itd.).
Kada mrežna infrastruktura ima nekoliko desetaka pristupnih točaka i nekoliko kontrolera, ništa vas ne sprječava da uhvatite promet s njih i analizirate ga ručno pomoću Wiresharka. Ali kada postoje tisuće točaka, deseci kontrolera i sva ta oprema raspoređena na velikom području, rješavanje problema postaje mnogo teže. Kako bismo pojednostavili zadatak, razvili smo rješenje iMaster NCE CampusInsight (imali smo zasebno ). Uz njegovu pomoć, prikupljanjem informacija s uređaja - Layer-1 / Layer-4 paketi - možete brzo pronaći greške u mrežnom okruženju.
Proces izgleda ovako: Platforma nam, primjerice, pokazuje da se korisnik ne snalazi dobro s radio autentifikacijom. Ona analizira i ukazuje na kojem se koraku pojavio problem. A ako je povezan s okolinom, tada će nam platforma ponuditi da riješimo problem (u sučelju se pojavljuje gumb Riješi). Video u nastavku prikazuje kako sustav prima obavijest da je došlo do odbijanja RADIUS-a: najvjerojatnije je ili korisnik pogrešno unio lozinku ili je lozinka promijenjena. Dakle, bez bjesomučnih pokušaja da se shvati što se događa, moguće je uštedjeti mnogo vremena, srećom, svi su podaci spremljeni, a pozadinu pojedinog sudara lako je proučiti.
Uobičajena priča: dođe vam vlasnik tvrtke ili tehnički direktor i požali se da se neka važna osoba u vašem uredu jučer nije mogla spojiti na bežičnu mrežu. Moramo riješiti problem. Moguće da postoji opasnost od gubitka kvartalnog bonusa. U normalnoj situaciji nemoguće je riješiti problem bez pronalaska tog istog VIP korisnika. Ali što ako se radi o nekom top menadžeru ili zamjeniku ministra s kojim se nije lako susresti, a još manje tražiti od njega pametni telefon kako bi razumjeli problem? U izbjegavanju takvih situacija pomaže Huaweijev proizvod koji koristi našu distribuciju velikih podataka FusionInsight, koja pohranjuje cjelokupnu akumuliranu količinu znanja o tome što se događalo na mreži, zahvaljujući čemu se retrospektivnom analizom može doći do izvora bilo kojeg problema.
Važni su uređaji i njihova povezanost. Ali za izgradnju istinski "pametnog" kampusa potreban je softverski dodatak.
Prije svega, HiCampus koristi platformu u oblaku povrh fizičkog sloja. Može biti privatno, javno ili hibridno. To je pak slojevito s uslugama za rad s podacima. Cijeli ovaj set softvera je digitalna platforma. S konceptualnog gledišta, temelji se na principima Relationship, Open, Multi-Ecosystem, Any-Connect - skraćeno ROMA (bit će i zaseban webinar i post o njima i platformi u cjelini). Povezujući komponente okruženja, Horizon ga čini cjelovitijim, što dodatno potvrđuju i poslovni pokazatelji i udobnost korisnika.
Zauzvrat, Huawei IOC (Intelligent Operation Center) dizajniran je za praćenje "zdravlja" kampusa, energetske učinkovitosti i sigurnosti, i što je najvažnije, daje opći pregled onoga što se događa u kampusu. Na primjer, zahvaljujući shemi vizualizacije (vidi. ) bit će jasno da je kamera reagirala na neki alarmantni čimbenik i odmah možete dobiti sliku s nje. Ako iznenada dođe do požara, pomoću RFID senzora lako je provjeriti jesu li svi ljudi napustili prostor.
A zahvaljujući činjenici da se dodatni moduli koji rade putem RFID-a, ZigBee-a ili Bluetootha mogu spojiti na Huawei pristupne točke, nije teško stvoriti okruženje koje će osjetljivo pratiti situaciju u kampusu i signalizirati razne probleme. Osim toga, IOC olakšava popis imovine u stvarnom vremenu, a općenito, rad s kampusom kao inteligentnom jedinicom otvara puno mogućnosti.
Naravno, pojedinačni dobavljači na tržištu mogu ponuditi neka rješenja slična onima uključenim u HiCampus, na primjer, potpuno optički pristup. No, nitko nema holističku arhitekturu, čije smo glavne prednosti pokušali otkriti u postu.
I na kraju, dodat ćemo da možete saznati više o našim rješenjima pametnog kampusa, pa čak i isprobati neka od njih, na web stranici našeg projekta .
***
I ne zaboravite na naše brojne webinare, koji se održavaju ne samo u segmentu ruskog govornog područja, već i na globalnoj razini. Popis webinara za nadolazeće tjedne dostupan je na .
Izvor: www.habr.com