Dopo aver esaminato dall'alto tutte le moderne soluzioni Huawei Enterprise presentate nel 2020, passiamo a storie più mirate e dettagliate su singole idee e prodotti che possono fungere da base per la trasformazione digitale sia delle grandi imprese che degli enti governativi. Oggi parliamo dei concetti e delle tecnologie su cui Huawei propone per costruire i data center.
Nell'era del mondo connesso, le sfide legate all'archiviazione e all'elaborazione dei dati richiedono nuovi approcci in tutte le fasi del ciclo di vita del data center. Devono diventare allo stesso tempo più semplici e più intelligenti per far fronte al loro ruolo di elementi centrali dell’infrastruttura dell’economia digitale globale.
Nel 2018, l’umanità ha immagazzinato 33 zettabyte di informazioni, ma entro il 2025 il suo volume totale dovrebbe aumentare più di cinque volte. Tre decenni di esperienza nello sviluppo di infrastrutture ICT hanno permesso a Huawei di essere ben preparata per il crescente “tsunami di dati” e di offrire ai propri partner e clienti il concetto di un data center intelligente, comprese tutte le fasi della sua costruzione, funzionamento e manutenzione. Gli elementi di questo concetto sono riuniti sotto il nome generale HiDC.
Digitalizzalo
Circola una nuova battuta su Internet: chi ha accelerato maggiormente la trasformazione digitale della vostra azienda: CEO, CTO, consiglio di amministrazione? Epidemia di coronavirus! Solo il pigro non conduce webinar, non scrive articoli, non dice alle persone come e cosa fare. Ma queste sono tutte azioni reattive. Alcuni preparati in anticipo.
Non per vantarci, per ragioni oggettive prenderemo come esempio la nostra azienda, nella quale già diversi anni fa è stata avviata su larga scala la trasformazione digitale. Attualmente siamo in grado di trasferire quasi tutti i nostri dipendenti per lavorare da casa senza alcuna perdita di efficienza. La storia di un ospedale costruito nella città di Wuhan in dieci giorni è indicativa. Lì, la trasformazione digitale si è manifestata nel fatto che tutti i sistemi IT sono stati implementati in tre giorni. Quindi la trasformazione digitale non riguarda “quando” e “perché”, ma “come”.
Approccio architettonico anziché sviluppo spontaneo
Quali sono i principali problemi che dobbiamo affrontare quando iniziamo a costruire un determinato sistema? Fino ad ora, tutti i nostri clienti lavorano combinando attività aziendali con servizi applicativi e soluzioni IT. È abbastanza difficile avere un'idea generale del funzionamento di un simile complesso se è stato creato semplicemente aggiungendo vari blocchi. E per costruire un sistema come un unico organismo è innanzitutto necessario un approccio architettonico. Questo è ciò che abbiamo incarnato nell'ideologia della nostra soluzione HiDC.
Massimo valore e minimo costo
L'intera struttura HiDC è composta da due sezioni principali. Il primo è ciò che sei abituato a vedere da Huawei: l'infrastruttura classica. Gli elementi della seconda sezione si combinano più facilmente con il termine “dati intelligenti”.
Perché è necessario? Al giorno d’oggi molte aziende accumulano quantità colossali di informazioni, spesso disperse o accessibili attraverso varie tipologie di “guarnizioni”. Sì, prendi almeno i database ordinari. Chiedi agli amministratori del tuo database come si incastrano questi database e come utilizzare le informazioni da essi contenuti nei sistemi BI per prendere decisioni aziendali. Sorprendentemente, i database sono spesso collegati tra loro in modo molto lasco e funzionano come “isole” separate. Pertanto, prima di tutto, abbiamo pensato a quali approcci architettonici potrebbero eliminare questo problema.
Principi di progettazione dell'architettura HiDC
Diamo un'occhiata ai principi di base della progettazione HiDC. Ciò sarà utile soprattutto non agli specialisti di un settore particolare, ma ai solution architect che possono abbracciare l'intero panorama.
I più comuni sono il blocco delle reti convergenti e il blocco della gestione dei dati. Ed ecco che entra in gioco un concetto a cui i solution architect raramente pensano: la gestione del ciclo di vita dei dati. Dai database classici è migrato su molti altri sistemi, tra cui il cloud e l’edge computing.
L’edge computing sta diventando sempre più comune. L'esempio più evidente del loro utilizzo è un'auto con pilota automatico, che è consigliabile controllare da un'unica piattaforma. Inoltre, c'è una tendenza verso le tecnologie "verdi": più efficienti dal punto di vista energetico, che causano danni minimi all'ambiente. Puoi ottenere entrambi passando alle risorse intellettuali (ne parleremo più avanti).
È fantastico avere a nostra disposizione tutti e sei i blocchi della struttura HiDC. È vero, i clienti spesso lavorano in un ambiente creato in precedenza. Tuttavia, l’utilizzo anche di un solo blocco dello schema precedente può dare i suoi frutti. E se ne aggiungi un secondo, un terzo e così via, inizierà ad apparire un effetto sinergico. La sola combinazione di rete e storage distribuito garantirà prestazioni più elevate e una latenza inferiore. L'approccio a blocchi ci consente di svilupparci non in modo caotico, come spesso accade nel settore, ma utilizzando un approccio architettonico integrato. Bene, l'apertura dei blocchi stessi offre libertà nella scelta della soluzione ottimale.
Il tempo delle reti convergenti
Recentemente, nei mercati globali e russi, stiamo promuovendo sempre più il concetto di reti convergenti. Già oggi i nostri clienti utilizzano soluzioni convergenti basate su RoCEv2 (RDMA over Converged Ethernet v2) per costruire sistemi di storage distribuiti definiti dal software. Il vantaggio principale di questo approccio è la sua apertura e l’assenza della necessità di creare un numero indefinito di reti disparate.
Perché questo non è stato fatto prima? Ricordiamo che lo standard Ethernet è stato sviluppato nel 1969. In mezzo secolo ha accumulato tanti problemi, ma Huawei ha imparato a risolverli. Ora, grazie a una serie di passaggi aggiuntivi, possiamo utilizzare Ethernet per applicazioni mission-critical, soluzioni ad alto carico, ecc.
Dal DCN al DCI
La prossima tendenza importante è l'effetto sinergico derivante dall'implementazione di DCI (Data Center Interconnect). In Russia, a differenza della Cina, qualcosa di simile si può trovare solo presso gli operatori di telecomunicazioni. Quando i clienti prendono in considerazione soluzioni di rete per il data center, di solito non prestano sufficiente attenzione alla profonda integrazione delle reti ottiche e delle classiche soluzioni IP all'interno di un unico punto di presenza. Usano soluzioni familiari che funzionano a livello IP, il che per loro è sufficiente.
A cosa serve allora la DCI? Immagina che l'amministratore del nodo DWDM e l'amministratore di rete agiscano in modo indipendente. Ad un certo punto, un fallimento in uno qualsiasi di essi può ridurre seriamente la tua resilienza. E se utilizziamo il principio della sinergia, l'instradamento IP viene effettuato tenendo conto di ciò che accade sulla rete ottica. L'utilizzo di un servizio così intelligente aumenta notevolmente il numero di nove nel livello di disponibilità dell'intero sistema.
Un altro serio vantaggio del nostro DCI è il suo ampio margine di prestazione. Sommando le capacità delle gamme C ed L, si possono ottenere circa 220 lambda. Anche un grande cliente aziendale difficilmente esaurirà rapidamente tale riserva, dato che la nostra soluzione attuale consente di trasmettere fino a 400 Gbit/s attraverso ogni lambda. In futuro sarà possibile raggiungere 800 Gbit/s con lo stesso apparecchio.
Ulteriore comodità è fornita dalla gestibilità complessiva che forniamo attraverso interfacce classicamente aperte. NETCONF gestisce non solo gli switch, ma anche i dispositivi multiplex ottici, il che consente di raggiungere la convergenza a tutti i livelli e di percepire il sistema come una risorsa intellettuale e non un "insieme di scatole".
L’edge computing è sempre più importante
Molte persone hanno sentito parlare di Edge Computing. E coloro che sono coinvolti nel cloud e nei data center classici dovrebbero tenere presente che recentemente abbiamo assistito a un serio spostamento verso l’edge computing.
Cosa causa questo? Diamo un'occhiata ai modelli di distribuzione comuni. Al giorno d'oggi si parla molto di “città intelligenti”, “case intelligenti”, ecc. Questo concetto consente al promotore di creare valore aggiunto e aumentare il prezzo dell'immobile. Una “casa intelligente” identifica il suo residente, lo fa entrare e uscire e gli fornisce determinati servizi. Secondo le statistiche, tali servizi aggiungono circa il 10-15% al prezzo degli appartamenti e, in generale, possono stimolare lo sviluppo di nuovi modelli di business. Inoltre, è già stato detto sui concetti del pilota automatico. Presto, lo sviluppo delle tecnologie 5G e Wi-Fi 6 fornirà una latenza estremamente bassa per il trasferimento dei dati tra case intelligenti, automobili e i principali data center che eseguono l’edge computing. Ciò significa che sarà possibile eseguire un numero molto maggiore di operazioni legate al trattamento serio dei dati. Per risolvere questi problemi, in particolare, è possibile utilizzare i processori neurali già forniti alla Russia.
La promessa della tendenza appena delineata è innegabile. Immaginiamo, ad esempio, un sistema intelligente di gestione dei trasporti urbani in grado di commutare i semafori, regolare il carico di traffico su strade specifiche o addirittura adottare misure adeguate durante le emergenze.
Passiamo ora alle risorse con cui forniamo l'implementazione del concetto HiDC.
informatica
Quando dobbiamo implementare un sistema informatico standard, ovviamente vengono utilizzati processori con architettura x86. Ma non appena si presenta la necessità di personalizzazione, è tempo di pensare a soluzioni più diversificate.
Ad esempio, i processori ARM, grazie al loro elevato numero di core, sono eccellenti per applicazioni altamente parallele. Il multithreading offre un miglioramento delle prestazioni di circa il 30%.
Quando la bassa latenza è fondamentale, i circuiti logici integrati programmabili sul campo (FPGA) vengono in primo piano.
I processori neurali sono necessari principalmente per risolvere problemi di apprendimento automatico. Se per un'implementazione specifica avessimo bisogno di 16 rack con 8 server ciascuno, pieni di processori neurali, allora una soluzione dello stesso livello basata sull'architettura x86 richiederebbe (!) circa 128 rack. Come puoi vedere, l'ampia varietà di tipologie di calcolo rende necessaria un'attenta selezione delle piattaforme hardware.
Archiviazione dei dati
Per il secondo anno Huawei invita partner, clienti e colleghi del settore a realizzare sistemi di archiviazione dati secondo il principio Flash Only. E la maggior parte dei nostri clienti utilizza azionamenti meccanici solo in soluzioni più vecchie o per dati di archivio utilizzati raramente.
Anche i sistemi Flash si stanno evolvendo. Sul mercato stanno comparendo sistemi Storage Class Memory (SCM) come Intel Optane. I produttori cinesi e giapponesi stanno mostrando sviluppi interessanti. Attualmente SCM è superiore a tutte le altre soluzioni in termini di classe di elaborazione. Finora, solo il costo elevato non ne consente l'utilizzo ovunque.
Allo stesso tempo, vediamo che la qualità dei sistemi di storage deve essere migliorata non solo sul backend convenzionale, ma anche sul frontend. Ora, di fatto, nelle nuove implementazioni, di regola, offriamo e utilizziamo meccanismi di accesso diretto alla memoria su Ethernet, ma vediamo le richieste dei clienti e quindi, verso la fine dell'anno, inizieremo a utilizzare NVMe su Fabrics più spesso. Inoltre, end-to-end, per fornire un'architettura comune, che, ovviamente, deve essere ad alte prestazioni e resistente ai guasti del controller.
Il sistema di stoccaggio OceanStor Dorado è uno dei nostri prodotti di punta. Test interni hanno dimostrato che fornisce prestazioni di 20 milioni di IOPS, mantenendo la funzionalità anche quando sette controller su otto si guastano.
Perché così tanto potere? Diamo un'occhiata alla situazione attuale. Da diversi mesi ormai i residenti cinesi trascorrono molto più tempo a casa a causa del lockdown. Il traffico Internet in questo periodo è aumentato in media del 30% e in alcune province è addirittura raddoppiato. È aumentato il consumo di diversi servizi di rete. E ad un certo punto, le stesse banche hanno iniziato a sperimentare un grave carico aggiuntivo, per il quale i loro sistemi di stoccaggio non erano pronti.
È chiaro che non tutti hanno bisogno di 20 milioni di IOPS adesso. Ma cosa accadrà domani? I nostri sistemi intelligenti massimizzano le potenzialità dei processori neurali per garantire compattezza del traffico, deduplica, ottimizzazione e rapido recupero dei dati.
Rete dorsale
Il 2020, come abbiamo accennato nel precedente articolo, sarà per noi l’anno delle reti core. Molti clienti, in particolare i fornitori di servizi applicativi (ASP) e le banche, stanno già pensando a come funzioneranno le loro applicazioni in termini specifici di comunicazioni da e tra data center. È qui che ci viene in aiuto una nuova rete dorsale. Ad esempio, prendiamo le più grandi banche cinesi che sono passate a sistemi backbone semplificati che utilizzano non una dozzina di protocolli diversi per la comunicazione tra data center, ma, relativamente parlando, una coppia: OSPF e SRv6. Inoltre, l'organizzazione riceve lo stesso insieme di servizi.
Risorse intellettuali
Come utilizzare i dati? Fino a poco tempo fa esisteva un sistema frammentato di database eterogenei: Microsoft SQL, MySQL, Oracle, ecc. Per lavorare con loro sono state utilizzate soluzioni dal campo dei big data, in grado di combinare questi dati, prenderli, lavorarci. Tutto ciò ha creato un carico elevato di risorse.
Allo stesso tempo, non esisteva alcun meccanismo per eseguire operazioni con i dati al verificarsi di un evento. La soluzione è stata lo sviluppo dei principi di gestione del ciclo di vita dei dati (DLM).
Tutti hanno sentito parlare di data lake. Con il passaggio dalla gestione dei dati alla governance dei dati, i “laghi digitali” hanno cominciato a diventare rapidamente più intelligenti. Anche grazie alle soluzioni Huawei. Nei seguenti materiali parleremo sicuramente dell'intero stack di tecnologie software che abbiamo utilizzato. Ora è importante notare che è stato l'uso della gestione intelligente del ciclo di vita dei dati che ci ha permesso di semplificare l'uso della nostra rete e dei nostri server, nonché di imparare a costruire architetture end-to-end per comprendere meglio i principi di lavoro con i dati .
Infrastruttura di ingegneria del data center
Pubblicheremo materiali separati dedicati alle infrastrutture ingegneristiche, ma nel contesto dell'argomento di oggi vorremmo menzionare quei cambiamenti legati al concetto HiDC.
Per molto tempo l'uso di batterie al litio nei sistemi di alimentazione di emergenza e di backup (ESP) dei data center è stato vietato a causa dell'elevato rischio di incendio. Qualsiasi danno meccanico o violazione dell'integrità della batteria potrebbe causare un incendio e conseguenze imprevedibili. A questo proposito, il PSA era dotato di batterie ad acido obsolete, che avevano una bassa densità di carica specifica e una massa elevata.
I nuovi sistemi di alimentazione di emergenza e di backup di Huawei utilizzano batterie sicure al litio ferro fosfato (LFP) con gestione proattiva intelligente. A parità di capacità occupano un volume tre volte inferiore rispetto alle batterie ad acido. Il loro ciclo di vita è di 10-15 anni, il che, tra le altre cose, riduce il peso che creano sull’ambiente. Il sistema di controllo brevettato nell'ecosistema SmartLi consente l'uso di sistemi ibridi costituiti da array di batterie di vecchio e nuovo tipo, e il sistema di commutazione consente modifiche "a caldo" alla struttura PSA mantenendo la funzione di ridondanza.
Funzionamento intelligente
Una parte importante dei principi di funzionamento dell’infrastruttura HiDC è l’ideologia dell’autoguarigione intelligente. IN Nelle nostre precedenti pubblicazioni abbiamo menzionato la piattaforma intelligente O&M 1-3-5, che è in grado non solo di rilevare e analizzare un evento indesiderato nel sistema, ma anche di offrire all'amministratore diverse opzioni per una soluzione completamente automatizzata al problema.
La funzione di autoanalisi consente di rilevare i problemi in circa un minuto. Tre minuti vengono dedicati all'analisi e nel giro di cinque minuti vengono formulate proposte per modificare lo stato del sistema.
Diciamo che qualche errore dell'operatore ha portato alla formazione di un ciclo chiuso di processi, riducendo le prestazioni della farm di virtualizzazione dal 100 al 77%. L'amministratore del data center riceve un messaggio corrispondente sulla sua dashboard, che contiene una visualizzazione completa del problema, incluso un diagramma di rete delle risorse interessate dal processo indesiderato. Successivamente, l'amministratore può procedere alla correzione manuale della situazione o utilizzare uno dei numerosi scenari di ripristino automatico offerti.
Il sistema conosce circa 75 scenari di questo tipo che possono essere implementati in meno di dieci minuti e coprono il 90% dei problemi riscontrati nei data center. In questo momento, l'ingegnere può rispondere con calma alle chiamate dei clienti preoccupati, fiducioso che il servizio verrà ripristinato da un momento all'altro.
Nuovi prodotti chiave in HiDC
Oltre ai prodotti software, ciò dovrebbe includere soluzioni chiave che operano a livello di infrastruttura. Prima di tutto, dobbiamo menzionare i processori neurali utilizzati nella nostra famiglia di cluster AI Atlas, nonché i server basati su NPU e GPU.
Inoltre, non possiamo non menzionare ancora una volta il Dorado e le sue prestazioni da leader della categoria, che dureranno per molti anni a venire. Ciò è particolarmente vero nello spazio post-sovietico, dove, salvo rare eccezioni, è consuetudine aggiornare qualcosa solo quando smette completamente di funzionare. Ciò spiega la durata dei singoli sistemi di stoccaggio, che raggiunge i dieci anni. A Dorado è necessaria un'enorme produttività per garantire la fornitura di servizi di alta qualità tra dieci anni.
Innovazione in ogni elemento
Quando si scelgono soluzioni infrastrutturali specifiche, non bisogna dimenticare l'architettura e gli scenari per il suo ulteriore sviluppo. Prodotti disparati di diversi produttori non garantiscono l'effetto sinergico atteso che offriranno soluzioni già ottimizzate per l'uso congiunto.
L’infrastruttura deve basarsi sulla giusta tecnologia. Quelli "corretti" includono quelli aperti, che forniscono un rendimento elevato e funzionano stabilmente sotto carichi elevati. Per i data center, ad esempio, è importante un buon rapporto tra consumo energetico totale e carico IT. Per raggiungere tutti gli obiettivi sopra indicati, è necessario selezionare l'ambiente e i componenti. Nelle condizioni moderne, ciò significa anche l’uso sempre più diffuso dell’intelligenza artificiale.
Secondo le nostre osservazioni, tra i clienti strategici di Huawei sono sempre meno coloro che ancora non utilizzano sistemi di machine learning. Senza ML, è semplicemente impossibile monetizzare il più possibile i dati accumulati.
Il sistema di monetizzazione può essere diverso: per le banche - offrendo nuovi prodotti mirati, per gli operatori di telecomunicazioni - fornendo servizi individuali e garantendo fedeltà, per i clienti governativi - gestione del ciclo di vita dei dati di alta qualità e un alto livello di interazione con altre organizzazioni. Dopotutto, i modelli di gestione dei dati sono andati ben oltre la semplice impostazione di un firewall e la garanzia della visibilità in rete dei propri database.
Dall'idea al data center operativo
La costruzione di un data center standard richiede da un anno a un anno e mezzo nella migliore delle ipotesi. Il nostro ciclo produttivo ci consente di farlo molto più velocemente grazie all'utilizzo di un gruppo di soluzioni unite sotto il nome comune FusionDC 2.0. La progettazione, lo sviluppo della progettazione di alto livello, l'assemblaggio di tutti gli elementi del carico informatico vengono effettuati direttamente presso lo stabilimento. In breve tempo, le attrezzature vengono consegnate tramite container marittimi dalla Cina alla Russia. Di conseguenza, la creazione di un data center chiavi in mano può essere realizzata letteralmente in quattro o cinque mesi.
L’idea di un data center cloud prefabbricato è interessante anche perché un data center può essere sviluppato per fasi, aggiungendovi i blocchi funzionali necessari. Questo approccio è incorporato nel concetto stesso di HiDC.
Per non trasformare il materiale di recensione in una scheda tecnica, per ulteriori informazioni su HiDC suggeriamo di andare su . Lì troverai una descrizione ed esempi di implementazione degli approcci, dei prodotti e delle soluzioni di cui abbiamo parlato. Più alto è il tuo livello di accesso al sito, più materiali ci saranno. Se ti viene assegnato lo status di “partner”, potrai scaricare roadmap HiDC, presentazioni tecniche, video.
Ci azzardiamo a supporre che la maggior parte di coloro che leggono questo articolo abbiano le competenze di architetti di rete. Saranno sicuramente interessati a visitare il nostro . Lì parliamo in dettaglio di come costruire un'infrastruttura di rete secondo le regole di Huawei Validated Design (HVD). Le linee guida disponibili per il download ti aiuteranno a comprendere a fondo come funzionano le soluzioni dell'azienda. Ricorda solo che senza autorizzazione avrai a disposizione meno materiali.
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Anche numerosi webinar condotti non solo nel segmento di lingua russa, ma anche a livello internazionale ti aiuteranno a navigare. Su di essi condividiamo sia le informazioni sui nostri prodotti che le nostre pratiche commerciali. Parliamo anche di come Huawei, nonostante l'interruzione di molte catene di servizi, continui a garantire la consegna continua dei suoi prodotti in diversi paesi. Recentemente, ad esempio, si è verificato un caso in cui le apparecchiature di nuova produzione per un data center hanno raggiunto un cliente di Mosca in sole tre settimane.
È disponibile l'elenco dei webinar di aprile .
Fonte: habr.com