Saatnya untuk mengungkapkan detail tentang router kelas operator Huawei NetEngine 8000 yang baru - tentang basis perangkat keras dan solusi perangkat lunak yang memungkinkan Anda membangun koneksi ujung ke ujung dengan throughput 400 Gbps dan monitor berdasarkan mereka kualitas layanan jaringan pada tingkat subdetik.
Apa yang menentukan teknologi apa yang dibutuhkan untuk solusi jaringan
Persyaratan peralatan jaringan terbaru kini ditentukan oleh empat tren utama:
- penyebaran broadband seluler 5G;
- pertumbuhan beban cloud di pusat data swasta dan publik;
- perluasan dunia IoT;
- meningkatnya permintaan akan kecerdasan buatan.
Selama pandemi, tren umum lainnya telah muncul: skenario di mana kehadiran fisik dikurangi sebanyak mungkin dan digantikan dengan kehadiran virtual menjadi lebih menarik. Hal ini mencakup, antara lain, layanan virtual dan augmented reality, serta solusi berbasis jaringan Wi-Fi 6. Semua aplikasi ini memerlukan kualitas saluran yang tinggi. NetEngine 8000 dirancang untuk menyediakannya.
Keluarga NetEngine 8000
Perangkat yang termasuk dalam keluarga NetEngine 8000 dibagi menjadi tiga seri utama. Ditandai dengan huruf X, ini adalah model andalan berkinerja tinggi untuk operator telekomunikasi atau pusat data beban tinggi. Seri M dirancang untuk mengakomodasi berbagai skenario metro. Dan perangkat dengan indeks F ditujukan terutama untuk mengimplementasikan skenario DCI (Data Center Interconnect) yang umum. Sebagian besar dari "delapan ribu" dapat menjadi bagian dari terowongan end-to-end dengan throughput 400 Gbit/s dan mendukung tingkat layanan yang terjamin (Perjanjian Tingkat Layanan - SLA).
Fakta: saat ini hanya Huawei yang memproduksi berbagai peralatan untuk mengatur jaringan kelas 400GE. Ilustrasi di atas menunjukkan skenario membangun jaringan untuk pelanggan perusahaan besar atau operator besar. Yang terakhir ini menggunakan router inti NetEngine 9000 berkinerja tinggi, serta router NetEngine 8000 F2A baru, yang mampu menggabungkan sejumlah besar koneksi 100, 200, atau 400 Gbps.
Pabrik Metro diimplementasikan berdasarkan perangkat seri M. Solusi tersebut memungkinkan untuk beradaptasi dengan peningkatan volume lalu lintas sepuluh kali lipat yang diperkirakan terjadi pada dekade berikutnya tanpa mengubah platform.
Huawei secara mandiri memproduksi modul optik dengan throughput 400 Gbps. Solusi yang dibangun berdasarkan teknologi ini 10–15% lebih murah dibandingkan solusi dengan kapasitas serupa, namun menggunakan saluran 100 gigabit. Pengujian modul dimulai pada tahun 2017, dan pada tahun 2019 implementasi pertama peralatan berdasarkan modul tersebut telah dilakukan; Operator telekomunikasi Afrika Safaricom saat ini mengoperasikan sistem semacam itu secara komersial.
Bandwidth NetEngine 8000 yang sangat besar, yang mungkin terkesan berlebihan di tahun 2020, pasti akan dibutuhkan dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi. Selain itu, router ini cocok untuk digunakan sebagai titik pertukaran besar, yang tentunya akan berguna baik bagi operator lapis kedua maupun struktur perusahaan besar dalam fase pertumbuhan pesat dan pencipta solusi e-Government.
Huawei juga mempromosikan penyebaran sejumlah teknologi baru, termasuk protokol perutean SRv6, yang secara signifikan menyederhanakan pengiriman lalu lintas VPN operator. Teknologi FlexE (Flexible Ethernet) memberikan jaminan throughput pada lapisan kedua model OSI, dan iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) memungkinkan Anda memantau parameter kinerja SLA secara akurat.
Dari sudut pandang penyedia, SRv6 dapat digunakan dari tingkat kontainer di pusat data yang dibangun di NFV (Network Functions Virtualization) hingga, misalnya, lingkungan broadband nirkabel. Pelanggan korporat akan membutuhkan penggunaan protokol baru secara end-to-end ketika membangun jaringan tulang punggung (backbone). Teknologi tersebut, kami tekankan, bukanlah hak milik dan digunakan oleh vendor yang berbeda, sehingga menghilangkan risiko ketidakcocokan.
Inilah timeline komersialisasi teknologi SRv6 untuk mendukung solusi 5G. Kasus praktis: perusahaan Arab Zain Group, dalam proses transisi ke 5G, memodernisasi jaringannya, meningkatkan kapasitas saluran tulang punggung, dan juga meningkatkan pengelolaan infrastruktur melalui pengenalan SRv6.
Bagaimana menerapkan teknologi tersebut
Tiga produk berbeda sebelumnya digunakan sebagai “payung teknologi” yang mencakup solusi di atas. U2000 digunakan sebagai NMS untuk domain transmisi dan domain IP. Selain itu, sistem uTraffic dan Agile Controller yang lebih terkenal digunakan dalam sistem SDN. Namun kombinasi ini ternyata kurang nyaman jika diterapkan pada router kelas operator, sehingga kini produk tersebut digabungkan menjadi sebuah alat. CloudSoP.
Pertama-tama, ini memungkinkan Anda untuk sepenuhnya mengelola siklus hidup infrastruktur, dimulai dengan pembangunan jaringan - optik atau IP. Ia juga bertanggung jawab untuk mengelola sumber daya, baik standar (MPLS) maupun baru (SRv6). Terakhir, CloudSoP memungkinkan untuk melayani semua layanan secara penuh dengan tingkat granularitas yang tinggi.
Mari kita lihat lebih dekat pendekatan klasik terhadap manajemen. Dalam hal ini, hal ini dapat dilakukan dengan menggunakan L3VPN atau SR-TE, yang memberikan peluang tambahan untuk membuat terowongan. Untuk mendistribusikan sumber daya untuk berbagai tugas layanan, lebih dari seratus parameter dan perutean segmen digunakan.
Seperti apa penerapan layanan tersebut? Pertama, Anda perlu menetapkan kebijakan utama untuk tingkat (bidang) tertentu. Pada diagram di atas, teknologi SRv6 dipilih, yang dengannya pengiriman lalu lintas dari titik A ke titik E dikonfigurasi. Sistem akan menghitung kemungkinan jalur dengan mempertimbangkan throughput dan penundaan, dan juga membuat parameter untuk kontrol selanjutnya.
Setelah kami menyelesaikan penyiapan, kami siap membuat dan meluncurkan layanan VPN tambahan. Keuntungan utama dari solusi Huawei adalah, tidak seperti MPLS Traffic Engineering standar, solusi ini memungkinkan Anda menyinkronkan jalur terowongan tanpa tambahan apa pun.
Diagram di atas menunjukkan proses umum memperoleh informasi. SNMP sering digunakan untuk ini, yang memakan banyak waktu dan memberikan hasil rata-rata. Namun, telemetri, yang sebelumnya kami gunakan di pusat data dan solusi kampus, telah hadir di dunia jaringan tulang punggung operator. Ini menambah beban, tetapi memungkinkan Anda memahami apa yang terjadi di jaringan bukan pada saat ini, tetapi pada tingkat subdetik.
Tentu saja, volume lalu lintas yang dihasilkan harus “dicerna”. Untuk ini, teknologi pembelajaran mesin tambahan digunakan. Berdasarkan pola kesalahan jaringan yang paling umum yang dimuat sebelumnya, sistem pemantauan mampu membuat prediksi tentang kemungkinan terjadinya kelebihan. Misalnya, kerusakan modul SFP (Small Form-factor Pluggable) atau lonjakan lalu lintas jaringan secara tiba-tiba.
Dan seperti inilah sistem kontrol yang dapat diskalakan secara horizontal (skala keluar) berdasarkan server TaiShan ARM dan database GaussDB. Masing-masing node dari sistem analitik memiliki konsep “peran”, yang memungkinkan perluasan layanan diagnostik secara granular seiring dengan pertumbuhan lalu lintas atau jumlah node jaringan yang meningkat.
Dengan kata lain, segala sesuatu yang baik di dunia sistem penyimpanan secara bertahap beralih ke bidang manajemen jaringan.
Contoh mencolok penerapan teknologi baru kami adalah Industrial and Commercial Bank of China (ICBC). Ini menyebarkan jaringan inti router berkinerja tinggi yang diberi peran tertentu. Menurut NDA, kami hanya berhak memberikan gambaran umum tentang struktur jaringan dalam diagram. Ini mencakup tiga pusat data besar yang dihubungkan melalui terowongan ujung ke ujung, dan 35 situs tambahan (pusat data tingkat kedua). Koneksi standar dan SR-TE digunakan.
Arsitektur IP WAN cerdas tiga lapis
Solusi Huawei didasarkan pada arsitektur tiga lapis, di tingkat bawahnya terdapat peralatan dengan kinerja berbeda-beda. Tingkat kedua mencakup lingkungan manajemen peralatan dan layanan tambahan yang memperluas fungsionalitas analisis dan kontrol jaringan. Lapisan atas, secara relatif, diterapkan. Skenario penerapan yang paling umum melibatkan pengorganisasian jaringan operator telekomunikasi, lembaga keuangan, perusahaan energi, dan lembaga pemerintah.
Berikut adalah video singkat yang menjelaskan kemampuan NetEngine 8000 dan solusi teknis yang digunakan di dalamnya:
Tentu saja, peralatan tersebut harus dirancang untuk pertumbuhan lalu lintas dan perluasan infrastruktur, dengan mempertimbangkan daya yang tepat dan pendinginan yang tepat. Ketika model router andalan dilengkapi dengan 20 catu daya masing-masing 3 kW, penggunaan tabung nano karbon dalam sistem pembuangan panas sepertinya tidak lagi mubazir.
Untuk apa semua ini? Kedengarannya seperti fiksi ilmiah, namun bagi kami saat ini 14,4 Tbit/s per slot cukup dapat dicapai. Dan bandwidth yang luar biasa ini sangat dibutuhkan. Khususnya, perusahaan keuangan dan energi yang sama, banyak di antaranya saat ini memiliki jaringan inti yang dibuat menggunakan teknologi DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Lagi pula, jumlah aplikasi yang membutuhkan kecepatan lebih tinggi juga terus bertambah.
Salah satu skenario kami untuk membangun jaringan pembelajaran mesin antara dua cluster Atlas 900 juga memerlukan throughput kelas terabit. Dan ada banyak tugas serupa. Ini termasuk, khususnya, komputasi nuklir, perhitungan meteorologi, dll.
Dasar perangkat keras dan persyaratannya
Diagram menunjukkan modul router LPUI yang tersedia saat ini dengan kartu terintegrasi dan karakteristiknya.
Dan seperti inilah peta jalan dengan opsi modul baru yang akan tersedia selama dua tahun ke depan. Saat mengembangkan solusi berdasarkan hal tersebut, penting untuk mempertimbangkan konsumsi energi. Saat ini, pusat data standar dibangun dengan kecepatan 7–10 kW per rak, sedangkan penggunaan router kelas terabit menyiratkan konsumsi daya beberapa kali lebih tinggi (hingga 30–40 uW pada puncaknya). Hal ini memerlukan kebutuhan untuk merancang situs khusus atau membuat zona beban tinggi terpisah di pusat data yang ada.
Jika dilihat secara umum, sasisnya menunjukkan bahwa pabriknya tersembunyi di balik blok kipas tengah. Ada kemungkinan penggantian “panas”, yang dilaksanakan berkat redundansi menurut skema 2N atau N+1. Intinya, kita berbicara tentang arsitektur ortogonal standar dengan keandalan tinggi.
Bukan hanya kapal unggulan
Betapapun mengesankannya model andalannya, sebagian besar pemasangan dilakukan oleh solusi kotak seri M dan F.
Router layanan paling populer saat ini adalah model M8 dan M14. Mereka memungkinkan Anda bekerja dengan antarmuka berkecepatan rendah, seperti E1, dan berkecepatan tinggi (100 Gbit/dtk saat ini dan 400 Gbit/dtk dalam waktu dekat) dalam platform yang sama.
Performa M14 cukup untuk memenuhi semua kebutuhan pelanggan korporat biasa. Dengan menggunakannya, Anda dapat membangun solusi L3VPN standar untuk terhubung dengan penyedia; ini juga bagus sebagai alat tambahan, misalnya, untuk mengumpulkan telemetri atau menggunakan SRv6.
Sejumlah besar kartu tersedia untuk model ini. Tidak ada pabrik terpisah, dan pengawas digunakan untuk memastikan konektivitas. Dengan cara ini, distribusi kinerja antar port yang ditunjukkan dalam diagram dapat dicapai.
Kedepannya supervisor tersebut dapat diganti dengan yang baru sehingga akan memberikan performa baru pada pelabuhan yang sama.
Model M8 sedikit lebih kecil dibandingkan M14 dan kinerjanya juga lebih rendah dibandingkan model lama, namun kasus penggunaannya sangat mirip.
Satu set kartu fisik yang kompatibel dengan M8 memungkinkan, misalnya, mengatur koneksi ke perangkat P melalui antarmuka 100 Gbps, menggunakan teknologi FlexE, dan mengenkripsi semuanya.
Pada umumnya, dengan perangkat M6 Anda dapat mulai bekerja dengan lingkungan operator. Ini kecil dan tidak cocok untuk penyedia, tetapi mudah diterapkan sebagai titik agregasi lalu lintas untuk menghubungkan pusat data regional, misalnya di bank. Selain itu, perangkat lunak yang diatur di sini sama dengan model lama.
Jumlah kartu yang tersedia untuk M6 lebih sedikit, dan kinerja maksimumnya adalah 50 Gbps, namun ini jauh lebih tinggi daripada solusi standar 40 Gbps di industri.
Model termuda, M1A, juga patut mendapat perhatian khusus. Ini adalah solusi kecil yang mungkin berguna ketika rentang suhu pengoperasian diperkirakan akan diperpanjang (-40... +65 °C).
Sekilas tentang lini F. Model NetEngine 8000 F1A menjadi salah satu produk Huawei terpopuler di tahun 2019, salah satunya karena dilengkapi dengan port dengan throughput 1 hingga 100 Gbit/s (hingga 1,2 Tbit/detik totalnya).
Lebih lanjut tentang SRv6
Mengapa sebenarnya dukungan teknologi SRv6 perlu disertakan dalam produk kami?
Saat ini, jumlah protokol yang diperlukan untuk membuat terowongan VPN bisa mencapai 10+, yang menyebabkan masalah manajemen yang serius dan menyarankan perlunya menyederhanakan prosesnya secara radikal.
Respons industri terhadap tantangan ini adalah dengan menciptakan teknologi SRv6, yang mana Huawei dan Cisco turut serta dalam pengembangannya.
Salah satu batasan yang perlu dihilangkan adalah kebutuhan untuk menggunakan prinsip perilaku per-hop (PHB) untuk merutekan paket standar. Cukup sulit untuk menjalin interaksi “antar-operator” melalui Inter-AS MP-BGP dengan layanan tambahan (VPNv4), sehingga hanya ada sedikit solusi seperti itu. SRv6 memungkinkan Anda untuk awalnya membuka jalur paket melalui seluruh segmen tanpa mendaftarkan terowongan khusus. Dan pemrograman prosesnya sendiri disederhanakan, yang sangat memudahkan penerapan dalam jumlah besar.
Diagram menunjukkan kasus penerapan SRv6. Kedua jaringan global tersebut dihubungkan oleh beberapa protokol berbeda. Untuk menerima layanan dari server virtual atau perangkat keras apa pun, diperlukan sejumlah besar peralihan (serah terima) antara VXLAN, VLAN, L3VPN, dll.
Setelah implementasi SRv6, operator memiliki terowongan ujung ke ujung bahkan tidak ke server perangkat keras, tetapi ke wadah Docker.
Pelajari lebih lanjut tentang teknologi FlexE
Lapisan kedua model OSI buruk karena tidak menyediakan layanan yang diperlukan dan tingkat SLA yang dibutuhkan penyedia. Mereka, pada gilirannya, ingin mendapatkan semacam analog TDM (Time-division multiplexing), tetapi pada Ethernet. Banyak pendekatan telah diambil untuk memecahkan masalah ini, namun hasilnya sangat terbatas.
Flex Ethernet berfungsi tepat untuk menjamin kualitas level SDH (Synchronous Digital Hierarchy) dan TDM dalam jaringan IP. Hal ini menjadi mungkin berkat kerja sama dengan bidang penerusan, ketika kami memodifikasi lingkungan L2 sedemikian rupa sehingga menjadi seproduktif mungkin.
Bagaimana cara kerja port fisik standar? Ada sejumlah antrian dan tx ring. Sebuah paket yang masuk ke buffer menunggu untuk diproses, yang tidak selalu nyaman, terutama dengan adanya aliran gajah dan tikus.
Penyisipan tambahan dan lapisan abstraksi lainnya membantu memastikan jaminan throughput pada tingkat media fisik.
Lapisan MAC tambahan dialokasikan pada lapisan transfer informasi, yang memungkinkan pembuatan antrian fisik kaku yang dapat ditetapkan SLA tertentu.
Hal ini terlihat pada tingkat implementasi. Lapisan tambahan sebenarnya mengimplementasikan pembingkaian TDM. Berkat penyisipan meta ini, dimungkinkan untuk mendistribusikan antrian secara terperinci dan membuat layanan TDM melalui Ethernet.
Salah satu skenario penggunaan FlexE melibatkan kepatuhan yang sangat ketat terhadap SLA dengan membuat slot waktu untuk menyamakan throughput atau menyediakan sumber daya untuk layanan penting.
Skenario lain memungkinkan Anda bekerja dengan cacat. Daripada hanya melakukan hashing pada transmisi informasi, kami membentuk saluran terpisah hampir pada tingkat fisik, berbeda dengan saluran virtual yang dibuat oleh QoS (Quality of Service).
Lebih lanjut tentang iFIT
Seperti FlexE, iFIT adalah teknologi berlisensi dari Huawei. Ini memungkinkan verifikasi SLA pada tingkat yang sangat terperinci. Tidak seperti mekanisme IP SLA dan NQA standar, iFIT beroperasi bukan dengan lalu lintas sintetis, tetapi dengan lalu lintas "langsung".
iFIT tersedia di semua perangkat yang mendukung telemetri. Untuk ini, bidang tambahan digunakan yang tidak ditempati oleh Data Opsi standar. Informasi dicatat di sana yang memungkinkan Anda memahami apa yang terjadi di saluran tersebut.
***
Meringkas apa yang telah dikatakan, kami menekankan bahwa fungsionalitas NetEngine 8000 dan teknologi yang tertanam dalam teknologi “delapan ribu” menjadikan perangkat ini pilihan yang masuk akal dan dapat dibenarkan ketika membuat dan mengembangkan jaringan kelas operator, jaringan inti perusahaan energi dan keuangan, serta sistem “pemerintahan elektronik”.
Sumber: www.habr.com