Kami menyampaikan kepada Anda gambaran singkat tentang arsitektur baru Huawei - HiCampus, yang didasarkan pada akses nirkabel sepenuhnya untuk pengguna, IP + POL, dan platform cerdas di atas infrastruktur fisik.
Pada awal tahun 2020, kami memperkenalkan dua arsitektur baru yang sebelumnya digunakan secara eksklusif di Tiongkok. Tentang HiDC, yang dirancang terutama untuk penerapan infrastruktur pusat data, telah dipublikasikan di Habré pada musim semi . Sekarang mari kita lihat secara umum HiCampus, arsitektur dengan profil yang lebih luas.
Mengapa Anda membutuhkan HiCampus?
Banyaknya peristiwa yang diakibatkan oleh pandemi ini dan perlawanan terhadap pandemi ini, mau tidak mau, mendorong banyak orang untuk segera memahami bahwa kampus adalah fondasi dunia intelektual baru. Kata umum “kampus” tidak hanya mencakup kawasan perkantoran, tetapi juga lembaga penelitian, laboratorium, universitas, kampus mahasiswa, dan banyak lagi.
Di Rusia saja, Huawei memiliki lebih dari seribu pengembang pada pertengahan tahun 2020. Apalagi, dalam dua hingga tiga tahun mendatang jumlahnya akan bertambah sekitar lima kali lipat. Dan mereka justru terkonsentrasi di kampus-kampus, di mana kita harus menyediakan layanan tanpa batas sesuai permintaan, tanpa membuat mereka menunggu.
Sebenarnya, bagi pengguna akhir, HiCampus benar-benar merupakan lingkungan kerja yang lebih nyaman dibandingkan sebelumnya. Ini membantu bisnis meningkatkan efisiensi produksi, dan selain itu, menjadi lebih mudah bagi mereka untuk beroperasi.
Sementara itu, pengguna di kampus semakin banyak, dan perangkatnya semakin banyak. Ada baiknya karena belum semua jaket dilengkapi dengan modul Wi-Fi: “pakaian pintar” masih menjadi rasa penasaran, namun ada kemungkinan akan segera digunakan secara luas. Akibatnya, tanpa perubahan teknologi yang radikal, kualitas layanan pada jaringan menurun. Hal ini tidak mengherankan: konsumsi lalu lintas meningkat, konsumsi energi meningkat, dan layanan baru membutuhkan lebih banyak sumber daya dalam berbagai bentuk. Sementara itu, pemilik bisnis dan dewan direksi, yang seringkali terinspirasi oleh kecepatan transformasi digital yang terjadi di sekitar mereka, termasuk para pesaing mereka, menginginkan peluang baru – dengan cepat dan murah (“Wah, kami tidak memiliki pengawasan video dengan pengenalan wajah di kantor kami? Mengapa?! "). Selain itu, saat ini mereka mengharapkan efek sinergis dari infrastruktur jaringan: penggelaran jaringan demi jaringan saja tidak lagi diterima, dan hal ini tidak sesuai dengan semangat zaman.
Inilah masalah-masalah yang dirancang untuk dipecahkan oleh HiCampus. Kami membedakan tiga bagian, yang masing-masing memiliki kelebihan tersendiri bagi arsitektur. Kami mencantumkannya secara berurutan dari yang lebih rendah ke yang lebih tinggi:
- sepenuhnya nirkabel;
- semua optik;
- intelektual.
Pemotongan nirkabel sepenuhnya
Dasar dari pemotongan nirkabel sepenuhnya adalah solusi produk Huawei berdasarkan Wi-Fi generasi keenam. Dibandingkan dengan Wi-Fi 5, ini memungkinkan empat kali meningkatkan jumlah pengguna yang terhubung secara bersamaan dan meringankan “penghuni” kampus dari kebutuhan untuk terhubung ke jaringan “melalui kabel” di mana saja.
Lini produk AirEngine baru, yang menjadi dasar dibangunnya lingkungan nirkabel HiCampus, mencakup titik akses (AP) untuk berbagai skenario: untuk keperluan industri dengan IoT, untuk penggunaan di luar ruangan. Desain, dimensi, dan metode pemasangan perangkat juga memungkinkan semua kasus penggunaan.
Kami berutang inovasi dalam TD, misalnya, peningkatan jumlah antena untuk penerimaan (sekarang ada 16 antena) ke pusat pengembangan kami di Tel Aviv: rekan-rekan kami yang bekerja di sana membawa banyak pengalaman mereka sebelumnya dalam meningkatkan jaringan WiMAX dan 6G ke Wi-Fi 5, berkat itu mereka dapat secara serius mengoptimalkan latensi dan throughput titik AirEngine. Hasilnya, kami dapat menjamin throughput setidaknya pada tingkat tertentu untuk setiap klien: frasa “100 Mbit/s di mana saja” bukanlah frasa kosong dalam kasus kami.
Bagaimana hal itu terjadi? Mari kita beralih ke teori secara singkat di sini. Menurut teorema Shannon, throughput titik akses ditentukan oleh (a) jumlah aliran spasial, (b) bandwidth, dan rasio signal-to-noise. Huawei telah melakukan modifikasi dibandingkan produk sebelumnya pada ketiga poin tersebut. Dengan demikian, AP kita mampu terbentuk hingga 12 aliran spasial — satu setengah kali lebih banyak dibandingkan model papan atas dari vendor lain. Selain itu, mereka dapat mendukung delapan aliran spasial selebar 160 MHz dibandingkan, paling banter, delapan aliran 80 MHz dari pesaing. Terakhir, berkat teknologi Smart Antenna, titik akses kami menunjukkan toleransi interferensi yang jauh lebih besar dan tingkat RSSI yang lebih tinggi saat diterima oleh klien.
Di penghujung tahun 2019, rekan-rekan kami dari Tel Aviv menerima penghargaan tertinggi di dalam perusahaan justru karena mereka berhasil mencapai rasio signal-to-noise (SNR) yang lebih tinggi dibandingkan pabrikan Amerika ternama lainnya pada chip yang mendukung Wi- Fi 802.11ax. Hasilnya dicapai baik melalui penggunaan material baru maupun dengan bantuan basis algoritmik yang lebih canggih yang terpasang pada prosesor. Oleh karena itu, aspek keunggulan lainnya dari Wi-Fi 6 “seperti yang ditafsirkan oleh Huawei.” Secara khusus, mekanisme MIMO multi-pengguna telah diterapkan, sehingga delapan aliran spasial dapat dialokasikan per pengguna; MU-MIMO dirancang untuk menggunakan seluruh sumber daya antena titik akses dalam mengirimkan informasi ke klien. Tentu saja, delapan aliran sekaligus tidak akan ditetapkan ke ponsel cerdas mana pun, tetapi ke laptop generasi terbaru atau kompleks VR untuk keperluan industri - cukup baik.
Jadi, dengan 16 aliran spasial pada lapisan fisik, dimungkinkan untuk mencapai 10 Gbit/s per titik. Pada tingkat lalu lintas aplikasi, efisiensi media transmisi data akan mencapai 78–80%, atau sekitar 8 Gbit/s. Mari kita buat reservasi bahwa hal ini berlaku dalam kasus pengoperasian saluran 160 MHz. Tentu saja, Wi-Fi 6 dirancang terutama untuk koneksi massal, dan jika ada lusinan koneksi, maka setiap koneksi individu tidak akan memiliki kecepatan setinggi itu.
Dalam kondisi laboratorium, kami berulang kali melakukan pengujian menggunakan utilitas beban iPerf - dan mencatat bahwa dua titik Huawei kelas atas dari jalur AirEngine, menggunakan delapan aliran spasial dengan lebar masing-masing 160 MHz, bertukar data di tingkat aplikasi dengan kecepatan sekitar 8,37 Gbit/s. Perlu dicatat: ya, mereka memiliki firmware khusus yang dirancang untuk mengungkapkan potensi peralatan selama pengujian, tetapi faktanya tetap ada.
Huawei mengoperasikan Lab Validasi Bersama di Rusia dengan armada peralatan Wi-Fi yang luas. Sebelumnya kami menggunakan perangkat dengan chip M.2 dari pabrikan lain di dalamnya, namun kini kami menunjukkan performa Wi-Fi 6 di ponsel produksi kami sendiri, misalnya P40.
Ilustrasi di atas menunjukkan bahwa satu blok struktural, yang terdapat empat di titik akses, juga berisi empat elemen - total 16 antena pemancar-penerima yang beroperasi dalam mode dinamis. Sedangkan untuk beamforming, berkat penggunaan antena dalam jumlah yang lebih banyak pada sebuah elemen, dimungkinkan untuk membentuk beam yang lebih sempit dan panjang serta “memandu” klien dengan lebih andal, sehingga memberikan pengalaman pengguna yang lebih baik.
Berkat penggunaan bahan tambahan yang dipatenkan, kinerja kelistrikan tinggi dari antena itu sendiri dapat dicapai. Hal ini menghasilkan persentase kehilangan sinyal yang lebih rendah dan parameter refleksi sinyal yang jauh lebih baik.
Di laboratorium kami, kami telah berulang kali melakukan pengujian untuk membandingkan kekuatan sinyal titik akses pada jarak jangkauan yang sama. Ilustrasi di atas menunjukkan dua AP yang mendukung Wi-Fi 6 dipasang pada tripod: satu (merah) dengan antena pintar dari Huawei, yang lain tanpa antena pintar. Jarak dari titik ke telepon dalam kedua kasus adalah 13 m Hal-hal lain dianggap sama - rentang frekuensi yang sama adalah 5 GHz, frekuensi saluran adalah 20 MHz, dll. - rata-rata, perbedaan kekuatan sinyal antar perangkat adalah 3 dBm, dan keunggulannya ada di pihak Huawei.
Pengujian kedua menggunakan Wi-Fi 6 titik yang sama, rentang 20 MHz yang sama, cutoff 5 GHz yang sama. Pada jarak 13 m tidak ada perbedaan yang signifikan, tetapi segera setelah kami menggandakan jarak, indikatornya menyimpang hampir satu urutan besarnya (7 dBm) - mendukung AirEngine kami.
Menggunakan teknologi 5G - DynamicTurbo, berkat lalu lintas dari pengguna VIP yang diprioritaskan berdasarkan lingkungan nirkabel, kami mencapai layanan yang belum pernah ada sebelumnya di lingkungan Wi-Fi (misalnya, manajer puncak perusahaan tidak akan menanyakan secara rutin Anda mengapa dia memiliki koneksi yang lemah ini). Sampai saat ini, mereka hampir secara eksklusif menjadi domain dunia jaringan kabel - baik TDM atau IP Hard Pipe, dengan terowongan MPLS yang disorot.
Wi-Fi 6 juga menghidupkan konsep roaming tanpa batas. Ini semua berkat fakta bahwa mekanisme migrasi antar titik telah dimodifikasi: pertama pengguna terhubung ke yang baru dan baru kemudian memisahkan diri dari yang lama. Inovasi ini memiliki efek menguntungkan pada pengoperasian dalam skenario seperti telepon melalui Wi-Fi, telemedis, dan otomotif, yaitu pekerjaan robot otonom, drone, dll., yang mana sangat penting untuk menjaga koneksi tanpa gangguan dengan pusat kendali.
Video mini di atas dengan cara yang menyenangkan menunjukkan kasus penggunaan Wi-Fi 6 yang sepenuhnya modern dari Huawei. Anjing dengan baju terusan merah memiliki kacamata VR yang “dikaitkan” ke titik AirEngine, yang beralih dengan cepat dan memastikan penundaan minimal dalam transfer informasi. Anjing lain kurang beruntung: kacamata serupa yang dipasang di kepalanya terhubung ke TD vendor lain (tentu saja, karena alasan etis, kami tidak akan menyebutkan namanya), dan meskipun gangguan dan kelambatan tidak berakibat fatal, hal itu mengganggu proses. hamparan lingkungan maya pada ruang disekitarnya dalam waktu nyata.
Di Tiongkok, arsitektur digunakan dengan sekuat tenaga. Sekitar 600 kampus telah dibangun menggunakan solusinya, dan setengahnya mematuhi prinsip HiCampus dari awal hingga akhir.
Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, penggunaan HiCampus yang paling efektif adalah untuk kolaborasi di ruang kantor, di “pabrik pintar” dengan robot otonom bergeraknya - AGV, serta di tempat ramai. Misalnya, di Bandara Internasional Beijing, di mana jaringan Wi-Fi 6 telah diterapkan, menyediakan layanan nirkabel kepada penumpang di seluruh wilayah; Berkat infrastruktur kampus, bandara ini mampu mengurangi waktu tunggu antrean sebesar 15% dan menghemat personel sebesar 20%.
Potongan optik penuh
Kami semakin banyak membangun kampus dengan model baru - IP + POL, dan sama sekali tidak mematuhi perintah mode teknologi. Pendekatan yang sebelumnya dominan, di mana, ketika menerapkan infrastruktur jaringan di sebuah gedung, kami merentangkan optik ke lantai, dan kemudian menyambungkannya dengan tembaga, menerapkan pembatasan yang ketat pada arsitektur. Jika diperlukan peningkatan, hampir seluruh lingkungan di lantai dasar harus diubah. Bahannya sendiri, tembaga, juga tidak ideal: baik dari sudut pandang keluaran, dan dari sudut pandang siklus hidup, dan dari sudut pandang perkembangan lingkungan lebih lanjut. Tentu saja, tembaga dapat dimengerti oleh semua orang dan memungkinkan terciptanya solusi jaringan sederhana dengan cepat dan murah. Pada saat yang sama, dalam hal total biaya kepemilikan dan potensi peningkatan jaringan, tembaga kalah dibandingkan optik pada tahun 2020.
Keunggulan optik terutama terlihat ketika diperlukan perencanaan siklus hidup infrastruktur yang panjang (dan memperkirakan biaya infrastruktur untuk jangka waktu yang lama), serta ketika infrastruktur menghadapi evolusi yang serius. Misalnya, kamera 4K dan TV 8K atau papan reklame digital resolusi tinggi lainnya harus selalu berfungsi di lingkungan. Dalam situasi seperti itu, solusi paling masuk akal adalah menggunakan jaringan semua optik menggunakan sakelar optik. Sebelumnya, faktor penghambat dalam memilih model pembangunan kampus seperti itu adalah sedikitnya jumlah terminal akhir - unit jaringan optik (ONU). Saat ini, tidak hanya mesin pengguna yang menawarkan kemampuan untuk terhubung melalui terminal ke jaringan optik. Transceiver yang bekerja dengan jaringan POL dimasukkan ke titik Wi-Fi yang sama, dan kami menerima layanan nirkabel melalui jaringan optik berkecepatan tinggi.
Dengan demikian, Anda dapat sepenuhnya mengimplementasikan Wi-Fi 6 dengan sedikit usaha: menyiapkan jaringan IP + POL, menyambungkan Wi-Fi ke jaringan tersebut, dan meningkatkan kinerja dengan mudah. Satu-satunya hal adalah dalam hal titik Wi-Fi, pasokan listrik lokal diperlukan. Jika tidak, tidak ada yang menghalangi kami untuk meningkatkan jaringan hingga 10 atau 50 Gbit/dtk.
Menyebarkan semua jaringan optik masuk akal dalam berbagai situasi. Misalnya, mereka sulit membayangkan alternatif rumah tua dengan bentang panjang. Jika Anda belum pernah membangun kembali gedung di pusat kota Moskow, percayalah, Anda sangat beruntung: biasanya semua jalur kabel di gedung seperti itu tersumbat, dan untuk mengatur jaringan lokal dengan bijak, terkadang Anda harus melakukan semuanya mulai dari menggores. Dalam kasus solusi POL, Anda dapat memasang kabel optik, mendistribusikannya dengan splitter, dan membuat jaringan modern.
Begitu pula dengan lembaga pendidikan yang bangunannya berarsitektur tua, kompleks hotel, dan bangunan besar, termasuk bandara.
Dipandu oleh prinsip mempraktikkan apa yang Anda khotbahkan, kami memulai dari diri kami sendiri dalam mengatur lingkungan jaringan menggunakan model IP LAN + POL. Selesai satu setengah tahun yang lalu, kampus besar Huawei di Danau Songshan (Cina) dengan luas total lebih dari 1,4 juta m² adalah salah satu contoh pertama penerapan arsitektur HiCampus; omong-omong, bangunan-bangunannya mereproduksi penampilan monumen-monumen arsitektur Eropa yang terkenal. Sebaliknya, semua yang ada di dalamnya dibuat semodern mungkin.
Dari gedung pusat, jalur optik menyimpang ke kampus “subjek” yang berdekatan, di mana, pada gilirannya, jalur tersebut juga didistribusikan ke seluruh lantai, dll. Titik akses Wi-Fi 6 yang mencakup seluruh wilayah, karenanya, “duduk” di optik.
Kampus ini memiliki berbagai layanan yang memerlukan koneksi berkecepatan tinggi yang stabil, termasuk pengawasan video menggunakan kamera definisi tinggi. Namun, mereka tidak hanya berfungsi untuk pengawasan video. Platform digital di pintu masuk kampus melalui kamera yang sama ini, dia mengidentifikasi karyawan tersebut dengan wajahnya, kemudian dia menerapkan lencana RFID-nya ke terminal akses, dan hanya setelah otentikasi berhasil berdasarkan dua kriteria, pintu akan dibuka dan dia akan diberikan akses ke jaringan nirkabel dan layanan digital kampus; dia tidak akan bisa menyelinap masuk dengan lencana orang lain. Selain itu, layanan VDI (cloud desktop), sistem panggilan konferensi, dan banyak layanan lainnya berdasarkan Wi-Fi 6 dengan koneksi optik tersedia di seluruh kompleks.
Penggunaan solusi optik berjaringan penuh, antara lain, menghemat banyak ruang, dan memerlukan lebih sedikit orang untuk memeliharanya. Jadi, menurut statistik kami, rata-rata investasi di bidang infrastruktur berkurang 40% berkat lapisan optik.
Irisan yang sepenuhnya cerdas
Selain solusi fisik yang terkait dengan media transmisi data optik dan nirkabel, HiCampus terintegrasi erat dengan platform cerdas Horizon, yang melayani tujuan transformasi digital dan memungkinkan Anda memperoleh nilai lebih dari infrastruktur.
Untuk tugas yang berkaitan dengan infrastruktur itu sendiri, lapisan manajemen yang mendasari platform digunakan .
Tujuan pertamanya adalah menggunakan teknologi pembelajaran mesin untuk memantau jaringan. Secara khusus, algoritme ML memungkinkan penerapan modul CampusInsight O&M 1-3-5 di iMaster NCE: dalam satu menit informasi tentang kesalahan diterima, tiga menit dihabiskan untuk memprosesnya, dalam lima menit kesalahan tersebut dihilangkan (untuk informasi lebih lanjut detailnya, lihat artikel kami “"). Dengan cara ini, tidak kurang dari 75–90% kesalahan yang muncul dapat diperbaiki.
Tugas kedua yang lebih cerdas adalah mengintegrasikan berbagai layanan yang terkait dengan “kampus pintar” (kontrol jaringan yang sama, pengawasan video, dll.).
Ketika infrastruktur jaringan memiliki beberapa lusin titik akses dan beberapa pengontrol, tidak ada yang menghalangi Anda untuk menangkap lalu lintas dari titik akses tersebut dan menguraikannya secara manual menggunakan Wireshark. Namun ketika terdapat ribuan titik, lusinan pengontrol, dan semua peralatan ini tersebar di area yang luas, pemecahan masalah menjadi jauh lebih sulit. Untuk menyederhanakan tugas, kami mengembangkan solusi iMaster NCE CampusInsight (kami memiliki solusi terpisah ). Dengan bantuannya, dengan mengumpulkan informasi dari perangkat - paket Layer-1 / Layer-4 - Anda dapat dengan cepat menemukan kesalahan di lingkungan jaringan.
Prosesnya terlihat seperti ini: Platform tersebut, misalnya, menunjukkan kepada kita bahwa pengguna tidak melakukan autentikasi radio dengan baik. Dia menganalisis dan menunjukkan pada langkah mana masalah itu terjadi. Dan jika ini terkait dengan lingkungan, maka platform akan menawarkan kita untuk menyelesaikan masalah tersebut (tombol Resolve muncul di antarmuka). Video di bawah ini menunjukkan bagaimana sistem menerima pemberitahuan bahwa telah terjadi penolakan RADIUS: kemungkinan besar, pengguna salah memasukkan kata sandi, atau kata sandi telah berubah. Jadi, tanpa upaya panik untuk mencari tahu apa yang sedang terjadi, hal ini dapat menghemat banyak waktu; untungnya, semua data disimpan dan latar belakang tabrakan tertentu mudah dipelajari.
Kisah umum: pemilik perusahaan atau CTO mendatangi Anda dan mengeluh bahwa beberapa orang penting di kantor Anda kemarin tidak dapat terhubung ke jaringan nirkabel. Kita harus menyelesaikan masalah ini. Mungkin berisiko kehilangan bonus triwulanan. Dalam situasi normal, tidak mungkin memperbaiki masalah tanpa menemukan pengguna VIP yang sama. Tetapi bagaimana jika ini adalah manajer puncak atau wakil menteri yang tidak mudah untuk ditemui, apalagi meminta ponsel pintar darinya untuk memahami masalahnya? Produk Huawei yang menggunakan distribusi data besar FusionInsight kami membantu menghindari situasi seperti itu, dengan menyimpan seluruh akumulasi pengetahuan tentang apa yang terjadi di jaringan, sehingga asal muasal masalah dapat diketahui melalui analisis retrospektif.
Perangkat dan konektivitasnya penting. Namun untuk membangun kampus yang benar-benar “pintar”, diperlukan perangkat lunak tambahan.
Pertama-tama, HiCampus menggunakan platform cloud di atas lapisan fisik. Itu bisa bersifat pribadi, publik, atau hibrida. Hal ini, pada gilirannya, berlapis dengan layanan untuk bekerja dengan data. Seluruh rangkaian perangkat lunak ini adalah platform digital. Dari sudut pandang konseptual, ini didasarkan pada prinsip-prinsip Hubungan, Terbuka, Multi-Ekosistem, Any-Connect - singkatnya ROMA (juga akan ada webinar dan postingan terpisah tentang mereka dan platform secara keseluruhan). Dengan menyediakan koneksi antar komponen lingkungan, Horizon menjadikannya lebih holistik, yang semakin dikonfirmasi baik dalam indikator bisnis maupun kenyamanan pengguna.
Pada gilirannya, Huawei IOC (Intelligent Operation Center) dirancang untuk memantau “kesehatan” kampus, efisiensi dan keamanan energi, dan yang paling penting, memberikan gambaran umum tentang apa yang terjadi di kampus. Misalnya, berkat skema visualisasi (lihat. ) akan terlihat jelas bahwa kamera bereaksi terhadap beberapa faktor yang mengkhawatirkan, dan Anda dapat langsung mengambil gambar darinya. Jika terjadi kebakaran tiba-tiba, mudah untuk memeriksa menggunakan sensor RFID apakah semua orang telah meninggalkan lokasi.
Dan berkat modul tambahan yang beroperasi melalui RFID, ZigBee, atau Bluetooth yang dapat dihubungkan ke titik akses Huawei, tidak sulit untuk menciptakan lingkungan yang secara sensitif memantau situasi di kampus dan menandakan berbagai masalah. Selain itu, IOC memudahkan untuk menginventarisasi aset secara real time, dan secara umum, bekerja sama dengan kampus sebagai unit cerdas membuka banyak kemungkinan.
Tentu saja, masing-masing vendor di pasar mungkin memberikan beberapa solusi serupa dengan yang disertakan dalam HiCampus, misalnya, akses semua optik. Namun, tidak ada seorang pun yang memiliki arsitektur holistik, keunggulan utama yang kami coba ungkapkan dalam postingan ini.
Dan terakhir, kami akan menambahkan bahwa Anda dapat mengetahui lebih lanjut tentang solusi kampus cerdas kami, dan bahkan mencoba beberapa di antaranya, di situs web proyek kami .
***
Dan jangan lupakan berbagai webinar kami, yang diadakan tidak hanya di segmen berbahasa Rusia, tetapi juga di tingkat global. Daftar webinar untuk beberapa minggu mendatang tersedia di .
Sumber: www.habr.com