Oggi la nostra attenzione non si concentra solo sulla linea di prodotti Huawei per la creazione di reti di data center, ma anche su come costruire soluzioni integrate avanzate su di esse. Iniziamo con gli scenari, passiamo alle funzionalità specifiche, all'hardware supportato e concludiamo con una panoramica dei dispositivi specifici che possono costituire la base dei data center moderni con il più alto livello di automazione dei processi di rete.
Qualunque siano le specifiche impressionanti dell'hardware di rete, le capacità delle soluzioni architetturali applicative basate su di esso sono determinate da quanto possa essere efficace l'integrazione reciproca delle tecnologie hardware, software, virtuali e altre ad esso collegate. Cercando di stare al passo con i tempi, ci impegniamo a offrire rapidamente ai nostri clienti opportunità moderne e promettenti, che spesso superano le idee più audaci di altri fornitori.
Le soluzioni basate su Cloud Fabric comprendono la rete del centro di elaborazione dati, il controller SDN e altri componenti necessari per il progetto specifico, inclusi quelli di altri produttori.
Il primo e il più semplice scenario prevede l'utilizzo 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 della rete e del suo monitoraggio. Ad esempio, strumenti come Ansible o Microsoft Azure.
Il secondo scenario implica che il cliente utilizzi già un sistema di virtualizzazione e SDN per i centri di elaborazione dati, diciamo NSX, e voglia utilizzare l'hardware Huawei come VTEP hardware (Virtual Tunnel End Point) all'interno della soluzione VMware esistente. Sul sito di questa azienda dell'hardware Huawei che è stato testato e può essere utilizzato come VTEP. Infatti, non è un segreto che, per quanto siano efficaci le soluzioni software VXLAN (Virtual Extensible LAN) sugli switch virtuali, le implementazioni hardware siano più performanti.
Il terzo scenario è la costruzione di sistemi di classe hosting & computing, contenenti un controller ma privi di qualsiasi piattaforma sovrastante con cui integrarsi. Una delle possibili implementazioni di questo scenario prevede la presenza di un controller SDN Agile Controller-DCN. Questa architettura può essere utilizzata dagli amministratori di sistema per eseguire operazioni quotidiane di gestione della rete. Una versione più avanzata del terzo scenario si basa sull'interazione tra Agile Controller-DCN e VMware vCenter, unite da un certo processo di business, ma ancora una volta senza un sistema di amministrazione sovrastante.
Particolarmente interessante è il quarto scenario — integrazione con una piattaforma sovrastante basata su OpenStack o sul nostro prodotto di virtualizzazione FusionSphere. Registriamo numerosi richieste per questo tipo di soluzioni architetturali, tra le quali OpenStack (CentOS, Red Hat, ecc.) è la più popolare. Tutto dipende dalla piattaforma di orchestrazione e gestione delle risorse di calcolo utilizzata nel data center.
Il quinto scenario è completamente nuovo. Oltre ai noti switch hardware, include il ponte virtuale distribuito CloudEngine 1800V (CE1800V), che può essere utilizzato solo con KVM (Kernel-based Virtual Machine). Questa architettura implica la combinazione di Agile Controller-DCN con la piattaforma di containerizzazione Kubernetes mediante un plugin CNI. In questo modo, Huawei progredisce insieme al resto del mondo dalla virtualizzazione degli host alla virtualizzazione dei sistemi operativi.
Maggiore informazione sulla containerizzazione
In precedenza abbiamo già menzionato il ponte virtuale CE1800V, distribuito tramite Agile Controller-DCN. In combinazione con gli switch hardware Huawei, formano una sorta di "overlay ibrido". A breve, gli scenari di containerizzazione di Huawei supporteranno le funzionalità NAT e bilanciamento del carico.
Una limitazione dell'architettura è l'impossibilità di utilizzare il CE1800V separatamente dall'Agile Controller-DCN. È inoltre importante considerare che un singolo PoD della piattaforma Kubernetes può contenere non più di 4 milioni di container.
La connessione alla rete VXLAN del Data Center avviene tramite VLAN (Virtual Local Area Network), tuttavia esiste un'opzione in cui il CE1800V funge da VTEP con il processo BGP (Border Gateway Protocol). Questo consente di scambiare rotte BGP con la rete backbone senza coinvolgere switch hardware separati.
Reti basate su Intent: reti che analizzano le intenzioni
Il concetto di Intent-Driven Network (IDN) di Huawei già nel 2018. Da allora, l'azienda non ha interrotto il lavoro sulle reti, che consentono di analizzare obiettivi e intenzioni degli utenti utilizzando la tecnologia del cloud computing, dei big data e dell'intelligenza artificiale.
In sostanza, parliamo di un passaggio dall'automazione all'autonomia. L'intenzione espressa dall'utente viene restituita sotto forma di raccomandazioni sui prodotti di rete riguardo a come realizzare tale intenzione. Alla base di questa funzionalità ci sono le capacità dell'Agile Controller-DCN, che saranno integrate nel prodotto per garantire l'attuazione dell'ideologia IDN.
In prospettiva, con l'implementazione dell'IDN sarà possibile distribuire i servizi di rete con un clic, il che implica un livello di automazione molto elevato. L'architettura modulare delle funzioni di rete e la possibilità di combinare queste funzioni permetteranno all'amministratore di indicare facilmente quali servizi rendere disponibili in un determinato segmento della rete.
Per raggiungere un tale livello di gestibilità, è fondamentale il processo ZTP (Zero Touch Provisioning). Huawei ha fatto notevoli progressi in questo, offrendo la possibilità di una completa distribuzione della rete 'out of the box'.
Il processo successivo di installazione e distribuzione include necessariamente una procedura di verifica della connettività tra le risorse (network connectivity) e una valutazione dei cambiamenti nelle prestazioni della rete in base ai suoi diversi modi di funzionamento. Questa fase prevede la simulazione prima dell'inizio dell'esercizio reale.
Il passo successivo è la configurazione dei servizi in base alle esigenze del cliente (service provisioning) e la loro verifica, effettuate con strumenti integrati di Huawei. Successivamente, 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, l'Agile Controller-DCN è in grado di verificare la disponibilità delle risorse e la presenza di connessioni, oltre a reagire proattivamente (dopo approvazione dell'amministratore) all'emergere di problemi nella rete. L'aggiunta dei servizi necessari avviene attualmente manualmente, ma in futuro Huawei intende automatizzare questa ed altre operazioni, come il dispiegamento dei server, la configurazione delle reti per lo storage e altro ancora.
Catene di servizi e microsegmentazione
L'Agile Controller-DCN è in grado di elaborare le intestazioni di servizio (Net Service Headers, o NSH) contenute nei pacchetti VXLAN. Questo è utile per la creazione di catene di servizi. Ad esempio, se si intende inviare pacchetti di un certo tipo su un percorso diverso da quello proposto dal protocollo di routing standard. Prima di lasciare la rete, devono passare attraverso un dispositivo (firewall, ecc.). Per questo basta configurare una catena di servizi contenente le regole necessarie. Grazie a questo meccanismo, è possibile, ad esempio, configurare le politiche di sicurezza, ma sono possibili anche altre aree di applicazione.
Nello schema è mostrato il funzionamento delle catene di servizi compatibili con RFC basate su NSH, insieme a un elenco degli switch hardware che le supportano.
Le capacità delle soluzioni Huawei per la creazione di catene di servizi sono completate da strumenti di microsegmentazione - un metodo di sicurezza di rete che prevede l'isolamento dei segmenti di sicurezza fino ai singoli elementi del carico di lavoro. Evitare il "collo di bottiglia" delle liste di controllo degli accessi (Access Control List o ACL) è possibile grazie all'assenza della necessità di configurare manualmente un enorme numero di ACL.
Operazioni intelligenti
Passando alla questione dell'operatività della rete, non si può non menzionare un altro componente del marchio ombrello iMaster NCE: l'analizzatore intelligente della rete FabricInsight. Esso offre ampie opportunità per la raccolta di telemetria e informazioni sui flussi di dati nella rete. La telemetria viene raccolta tramite gRPC e accumula dati sui pacchetti passati, in attesa e persi. Un secondo grande insieme di informazioni viene aggregato tramite ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) e fornisce una visione dei flussi di dati nel data center. In sostanza, si tratta di raccogliere gli header TCP e le quantità di informazioni trasferite durante ogni sessione TCP. È possibile farlo utilizzando diversi dispositivi Huawei, il cui elenco è presentato nello schema.
Non sono stati dimenticati neanche SNMP e NetStream, quindi Huawei utilizza sia meccanismi vecchi che nuovi per passare da una rete vista come 'una scatola nera' a una rete di cui sappiamo praticamente tutto.
AI Fabric: reti intelligenti senza perdite
Le funzionalità di AI Fabric supportate dal nostro hardware sono progettate per trasformare l'Ethernet in una rete ad alte prestazioni, con basse latenze e senza perdita di pacchetti. Questo è necessario per implementare i principali scenari di deployment delle applicazioni nella rete del data center.
Nello schema sopra vediamo i problemi con cui si rischia di imbattersi durante l'operatività della rete:
- perdita di pacchetti;
- buffer overflow;
- problema di carico ottimale della rete nell'uso di link paralleli.
Nel hardware Huawei sono implementati meccanismi che consentono di risolvere tutti questi problemi. Ad esempio, a livello di chip è stata integrata la tecnologia delle code virtuali in ingresso, che evita il blocco all'ingresso (HOL blocking).
A livello di protocolli è attivo il meccanismo Dynamic ECN — modifica dinamica delle dimensioni del buffer, così come Fast CNP — invio rapido al mittente di pacchetti di messaggi sui problemi della rete.
Eguagliare i diritti dei flussi e è supportato dalla tecnologia Dynamic Packet Prioritization (DPP), che consiste nel collocare brevi frammenti di dati provenienti da flussi diversi in una coda di alta priorità separata. In questo modo, i pacchetti brevi 'sopravvivono' meglio in un ambiente di flussi lunghi e pesanti.
Chiaramente, affinché i meccanismi sopra descritti funzionino in modo efficace, devono essere direttamente supportati dall'hardware.
Tutte queste funzioni vengono applicate in uno dei tre scenari di utilizzo delle attrezzature Huawei:
- nella costruzione di sistemi di intelligenza artificiale basati su applicazioni distribuite;
- nella creazione di sistemi distribuiti di archiviazione dati;
- nella realizzazione di sistemi per il calcolo ad alte prestazioni (HPC).
Idee incarnate nell'hardware
Dopo aver discusso gli scenari di utilizzo tipici delle soluzioni Huawei e aver elencato le loro principali capacità, passiamo direttamente all'attrezzatura.
CloudEngine 16800 è una piattaforma che prevede il funzionamento su interfacce a 400 Gbit/s. La sua caratteristica distintiva è la presenza, oltre alla CPU, di un forwarding chip e di un processore di intelligenza artificiale, necessari per realizzare le funzionalità 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.
Nella CloudEngine 16800 possono essere utilizzati diversi tipi di schede lineari. Tra queste ci sono schede tradizionali a 10 gigabit, a 40 e anche a 100 gigabit, comprese le nuovissime. Sono previste schede con interfacce a 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 maggiore interesse è suscitato dai nuovi modelli a 25 gigabit, dagli switch a 100 gigabit con uplink a 400 gigabit, e dagli switch ad alta densità a 100 gigabit con 96 porte.
L'interruttore principale di Huawei con configurazione fissa attualmente è il CloudEngine 8850. Dovrebbe essere sostituito dal modello 8851 con 32 interfacce a 100 Gbit/s e otto interfacce a 400 Gbit/s, oltre alla possibilità di divisione a 50, 100 o 200 Gbit/s.
Un altro interruttore con configurazione fissa, il CloudEngine 6865, rimane attualmente nella gamma di prodotti Huawei. Si è dimostrato un "workhorse" di successo con accesso a 10 / 25 Gbit/s e otto uplink a 100 gigabit. Aggiungiamo che supporta anche AI Fabric.
Nello schema sono visibili le caratteristiche di tutti i nuovi modelli di interruttori, il cui arrivo attendiamo nei prossimi mesi, se non settimane. Alcuni ritardi nel loro lancio sono legati alla situazione pandemica. Resta inoltre attuale la pressione sanzionatoria sulla società Huawei, ma tutti questi eventi possono influenzare esclusivamente i tempi di lancio.
Per avere maggiori informazioni sulle soluzioni Huawei e sui loro utilizzi, è facile iscriversi ai nostri webinar o contattare direttamente i rappresentanti dell'azienda.
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Ricordiamo che i nostri esperti conducono regolarmente webinar sui prodotti Huawei e sulle tecnologie ad essi associate. L'elenco dei webinar delle prossime settimane è disponibile su .
Fonte: habr.com
