Oggi non ci concentriamo solo sulla gamma di prodotti Huawei per la creazione di reti di data center, ma anche su come costruire soluzioni complesse avanzate basate su di essi. Inizieremo con gli scenari, passeremo a funzioni specifiche, all'hardware supportato e concluderemo con una panoramica dei dispositivi specifici che possono costituire la base dei moderni data center con un alto livello di automazione dei processi di rete.
Per quanto impressionanti possano essere le caratteristiche dell'hardware di rete, le possibilità delle soluzioni architettoniche applicative che si basano su di esso sono determinate da quanto efficace possa essere l'integrazione reciproca delle tecnologie hardware, software, virtuali e di altro tipo ad esso associate. Cercando di rimanere al passo con i tempi, ci impegnamo a offrire ai clienti opportunità moderne e promettenti, che spesso superano le idee più audaci di altri fornitori.
Le soluzioni basate su Cloud Fabric includono la rete del data center, il controller SDN, oltre ad altri componenti necessari per il progetto specifico, compresi quelli di altri produttori.
Il primo e più semplice scenario prevede l'uso di un numero minimo di componenti: la rete è costruita su base hardware Huawei e strumenti di terze parti per l'automazione dei processi di gestione e monitoraggio della rete. Ad esempio, strumenti come Ansible o Microsoft Azure.
Il secondo scenario implica che il cliente stia già utilizzando un sistema di virtualizzazione e SDN per i data center, ad esempio NSX, e desideri utilizzare l'hardware Huawei come VTEP (Virtual Tunnel End Point) nell'ambito della soluzione VMware esistente. Sul sito di questa azienda dell'hardware Huawei testato e utilizzabile come VTEP. Infatti, non è un segreto che, per quanto efficaci possano essere le soluzioni software VXLAN (Virtual Extensible LAN) sui switch virtuali, le implementazioni hardware sono più efficienti in termini di prestazioni.
Il terzo scenario è la costruzione di sistemi di hosting e computing dotati di un controller, ma privi di una piattaforma superiore con cui integrare. Una delle opzioni per realizzare questo scenario prevede la presenza di un SDN-controller Agile Controller-DCN. Questa architettura può essere utilizzata dagli amministratori di sistema per gestire le operazioni quotidiane di rete. Una versione più avanzata del terzo scenario si basa sull'interazione tra Agile Controller-DCN e VMware vCenter, unite da un processo aziendale, ma comunque senza un sistema di amministrazione superiore.
Particolarmente interessante è il quarto scenario: l'integrazione con una piattaforma superiore basata su OpenStack o sul nostro prodotto di virtualizzazione FusionSphere. Registriamo molte richieste per soluzioni architettoniche di questo tipo, tra cui OpenStack (CentOS, Red Hat, ecc.) è la più popolare. Tutto dipende dalla piattaforma di orchestrazione e gestione delle risorse computazionali utilizzata nel data center.
Il quinto scenario è completamente nuovo. Oltre ai noti switch hardware, include uno switch virtuale distribuito CloudEngine 1800V (CE1800V), che può essere utilizzato solo con KVM (Kernel-based Virtual Machine). Questa architettura implica l'integrazione di Agile Controller-DCN con la piattaforma di containerizzazione Kubernetes tramite il plugin CNI. In questo modo, Huawei si sta muovendo insieme al resto del mondo dalla virtualizzazione degli host alla virtualizzazione dei sistemi operativi.
Maggiori informazioni sulla containerizzazione
Abbiamo già menzionato lo switch virtuale CE1800V, implementato tramite Agile Controller-DCN. Insieme agli switch hardware di Huawei, formano una sorta di "overlay ibrido". A breve, gli scenari di containerizzazione di Huawei riceveranno supporto per le funzionalità di NAT e bilanciamento del carico.
Una limitazione dell'architettura è l'impossibilità di utilizzare CE1800V separatamente da Agile Controller-DCN. Inoltre, va tenuto presente che un PoD della piattaforma Kubernetes può contenere non più di 4 milioni di container.
La connessione alla rete VXLAN del centro dati avviene tramite VLAN (Virtual Local Area Network), ma esiste anche una variante in cui il CE1800V funge da VTEP con processo BGP (Border Gateway Protocol). Questo consente lo scambio di rotte BGP con la rete backbone senza l'uso di switch hardware separati.
Reti basate su Intenti: reti che analizzano le intenzioni
Il concetto di Intent-Driven Network (IDN) di Huawei è stato presentato nel 2018. Da allora, l'azienda ha continuato a lavorare su reti che, grazie alla tecnologia del cloud computing, dei big data e dell'intelligenza artificiale, analizzano gli obiettivi e le intenzioni degli utenti.
Fondamentalmente, stiamo parlando di un passaggio dall'automazione all'autonomía. L'intenzione espressa dall'utente viene restituita sotto forma di raccomandazioni sui prodotti di rete per attuare tale intenzione. Alla base di questa funzionalità ci sono le capacità di Agile Controller-DCN, che verranno integrate nel prodotto per supportare l'implementazione della ideologia IDN.
In futuro, con l'implementazione di IDN, sarà possibile attivare servizi di rete con un solo clic, garantendo un elevato grado di automazione. L'architettura modulare delle funzioni di rete e la possibilità di combinarle consentiranno all'amministratore di specificare facilmente quali servizi rendere disponibili in ciascun segmento di rete.
Per raggiungere questo livello di gestibilità, è fondamentale il processo ZTP (Zero Touch Provisioning). Huawei ha fatto significativi progressi in questo, offrendo la possibilità di un'implementazione completa della rete "out of the box".
Il processo successivo di installazione e implementazione include necessariamente una procedura di verifica della connettività tra le risorse e una valutazione delle variazioni delle prestazioni di rete in base ai suoi diversi stati operativi. Questa fase prevede la simulazione prima dell'inizio dell'effettivo utilizzo.
Il passo successivo è la configurazione dei servizi in base alle esigenze del cliente e la loro verifica, effettuate tramite gli strumenti integrati di Huawei. Poi rimane solo da controllare il risultato.
Ora è possibile seguire l'intero percorso descritto grazie a un unico meccanismo integrato basato sulla piattaforma iMaster NCE, che include Agile Controller-DCN e il sistema di gestione degli elementi di rete (EMS) eSight.
Attualmente, Agile Controller-DCN può verificare la disponibilità delle risorse e le connessioni, oltre a rispondere proattivamente (dopo l'approvazione dell'amministratore) a problemi di rete. L'aggiunta dei servizi necessari avviene attualmente manualmente, ma in futuro Huawei intende automatizzare queste e altre operazioni, come il deployment dei server, la configurazione delle reti per lo storage e altro ancora.
Catene di servizi e microsegmentazione
Il Controller Agile-DCN è in grado di gestire gli header di servizio (Net Service Headers, o NSH) contenuti nei pacchetti VXLAN. Questo è utile per creare catene di servizi (service chains). Ad esempio, se si desidera inviare pacchetti di un certo tipo lungo un percorso diverso da quello fornito dal protocollo di routing standard. Prima di lasciare la rete, devono passare attraverso un dispositivo (firewall, ecc.). Per fare ciò, è sufficiente configurare una catena di servizi che contenga le regole necessarie. Grazie a questo meccanismo, è possibile configurare politiche di sicurezza, ma ci sono anche altre aree di applicazione.
Lo schema illustra chiaramente il funzionamento delle catene di servizi compatibili con l'RFC, basate su NSH, e fornisce un elenco degli switch hardware che le supportano.
Le capacità delle soluzioni Huawei nel creare catene di servizi sono ampliate dagli strumenti di microsegmentazione, un metodo di sicurezza di rete che implica l'isolamento dei segmenti di sicurezza fino ai singoli elementi del carico di lavoro. Superare il "collo di bottiglia" delle liste di controllo accessi (Access Control List o ACL) è facilitato dall'assenza della necessità di configurare manualmente un'enorme quantità di ACL.
Exploitation intelligente
Passando alla questione dell'esercizio della rete, non si può non menzionare un altro componente del marchio ombrello iMaster NCE: l'analizzatore di rete intelligente FabricInsight. Questo strumento offre ampie possibilità per la raccolta di telemetria e informazioni sui flussi di dati nella rete. La telemetria viene raccolta tramite gRPC e accumula dati su pacchetti transitati, in buffer e persi. Un secondo grande insieme di informazioni è aggregato tramite ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) e fornisce una visione dei flussi di dati nel data center. In sostanza, si tratta della raccolta delle intestazioni TCP e dei volumi di informazioni trasmesse durante ogni sessione TCP. Questo può essere realizzato utilizzando diversi dispositivi Huawei, il cui elenco è presentato nello schema.
Non sono stati dimenticati nemmeno SNMP e NetStream, quindi Huawei utilizza sia meccanismi nuovi che quelli tradizionali per passare da una rete considerata come un 'black box' a una rete di cui sappiamo praticamente tutto.
AI Fabric: reti intelligenti senza perdite
Le funzionalità di AI Fabric supportate dalla nostra attrezzatura hanno lo scopo di trasformare l'Ethernet in una rete ad alte prestazioni, con basse latenza e senza perdita di pacchetti. Questo è essenziale per realizzare i principali scenari di distribuzione delle applicazioni nella rete dei data center.
Nello schema sopra vediamo i problemi con cui si rischia di imbattersi durante l'operatività della rete:
- perdita di pacchetti;
- overflow dei buffer;
- problema dell'ottimale utilizzo della rete quando si utilizzano link paralleli.
Nell'equipaggiamento Huawei sono implementati meccanismi che risolvono tutti questi problemi. Ad esempio, a livello di chip è stata incorporata una tecnologia di code di ingresso virtuali, che impedisce anche il blocco in entrata (HOL blocking).
A livello di protocolli, è attivo il meccanismo Dynamic ECN — modifica dinamica delle dimensioni del buffer, oltre a Fast CNP — invio rapido al sorgente di pacchetti di segnalazione del problema nella rete.
Equilibrare i flussi e supporta la tecnologia Dynamic Packet Prioritization (DPP), che prevede di collocare brevi frammenti di dati provenienti da diversi flussi in una coda separata ad alta priorità. In questo modo, i pacchetti brevi "sopravvivono" meglio in un ambiente di flussi lunghi e pesanti.
Va precisato che per un funzionamento efficace dei meccanismi sopra menzionati, devono essere supportati direttamente dall'hardware.
Tutte queste funzionalità vengono applicate in uno dei tre scenari di utilizzo dell'hardware Huawei:
- nella realizzazione di sistemi di intelligenza artificiale basati su applicazioni distribuite;
- nella creazione di sistemi di archiviazione dati distribuiti;
- nella creazione di sistemi per il calcolo ad alte prestazioni (HPC).
Le idee incarnate nell'hardware
Dopo aver discusso gli scenari operativi tipici delle soluzioni Huawei e aver elencato le loro principali funzionalità, passiamo direttamente all'hardware.
CloudEngine 16800 è una piattaforma progettata per funzionare con interfacce da 400 Gbit/s. La sua caratteristica distintiva è la presenza, accanto alla CPU, di un forwarding chip e di un processore di intelligenza artificiale, necessari per sfruttare le potenzialità di AI Fabric.
La piattaforma è realizzata secondo un'architettura ortogonale classica con un sistema di ventilazione front to back e viene fornita con uno dei tre tipi di chassis — con 4 (10U), 8 (16U) o 16 (32U) slot.
Nel CloudEngine 16800 possono essere utilizzati diversi tipi di schede lineari. Tra queste si trovano schede tradizionali da 10 gigabit, nonché da 40 e 100 gigabit, inclusi i modelli completamente nuovi. Sono pianificate schede con interfacce da 25 e 400 Gbit/s.
Per quanto riguarda gli switch di tipo ToR (Top of rack), i modelli attuali sono indicati nella timeline sopra. Il maggior interesse verte sui nuovi modelli da 25 gigabit, switch da 100 gigabit con uplink da 400 gigabit, e switch ad alta densità da 100 gigabit con 96 porte.
L'attuale switch principale di Huawei con configurazione fissa è il CloudEngine 8850. È prevista una nuova versione, il 8851, con 32 interfacce da 100 Gbit/s e otto interfacce da 400 Gbit/s, oltre alla possibilità di suddividerle in 50, 100 o 200 Gbit/s.
Un altro switch a configurazione fissa, il CloudEngine 6865, rimane nella gamma di prodotti attuali di Huawei. È una 'strategia vincente' con accesso a 10 / 25 Gb/s e otto uplink da 100 gigabit. Inoltre, supporta anche AI Fabric.
Nella scheda sono visibili le caratteristiche di tutti i nuovi modelli di commutatori che ci aspettiamo nei prossimi mesi, forse nelle prossime settimane. Alcuni ritardi nella loro uscita sono legati alla situazione attorno al coronavirus. Rimangono anche domande sul clima di sanzioni nei confronti di Huawei, ma questi eventi potrebbero influenzare solo le tempistiche della loro presentazione.
Per ulteriori informazioni sulle soluzioni Huawei e sulle loro applicazioni, è facile iscriversi ai nostri webinar o contattare direttamente i rappresentanti dell'azienda.
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Ricordiamo che i nostri esperti tengono regolarmente webinar sui prodotti Huawei e sulle tecnologie che li accompagnano. L'elenco dei webinar per le prossime settimane è disponibile su .
Fonte: habr.com
