מה חדש בקו הנתבים עתירי הביצועים של NetEngine

זה הזמן לחשוף פרטים על הנתבים החדשים של Huawei NetEngine 8000 - על בסיס החומרה ופתרונות התוכנה המאפשרים לך לבנות על הבסיס שלהם חיבורים מקצה לקצה מקצה לקצה עם תפוקה של 400 Gbps וצג איכות שירותי הרשת ברמה התת-שנייה.

מה קובע אילו טכנולוגיות נחוצות לפתרונות רשת

הדרישות לציוד הרשת העדכני ביותר נקבעות כעת על ידי ארבע מגמות מפתח:

• התפשטות הפס הרחב הנייד 5G;
• גידול של עומסי ענן במרכזי נתונים פרטיים וציבוריים כאחד;
• הרחבת עולם ה-IoT;
• הביקוש הגובר לבינה מלאכותית.

במהלך המגיפה צצה מגמה כללית נוספת: תרחישים שבהם הנוכחות הפיזית מצטמצמת ככל האפשר לטובת וירטואלית הופכים לאטרקטיביים יותר. זה כולל בין היתר שירותי מציאות מדומה ורבודה וכן פתרונות המבוססים על רשתות Wi-Fi 6. כל האפליקציות הללו דורשות איכות ערוצים גבוהה. NetEngine 8000 נועד לספק זאת.

NetEngine 8000 Family

המכשירים הכלולים במשפחת NetEngine 8000 מחולקים לשלוש סדרות עיקריות. המסומנים באות X, אלו הם דגמי דגל בעלי ביצועים גבוהים עבור מפעילי טלקום או עבור מרכזי נתונים בעומס גבוה. סדרת M נועדה להתאים לתרחישי מטרו שונים. והתקנים עם אינדקס F מיועדים בעיקר ליישום תרחישי DCI (Data Center Interconnect) נפוצים. רוב ה"שמונה אלפים" יכולים להיות חלק ממנהרות מקצה לקצה עם תפוקה של 400 Gbit/s ולתמוך ברמת שירות מובטחת (Service Level Agreement - SLA).

עובדה: כיום רק Huawei מייצרת מגוון שלם של ציוד לארגון רשתות 400GE. האיור למעלה מציג תרחיש לבניית רשת עבור לקוח ארגוני גדול או מפעיל גדול. האחרון משתמש בנתבי הליבה NetEngine 9000 בעלי הביצועים הגבוהים, כמו גם בנתבי NetEngine 8000 F2A החדשים, המסוגלים לצבור מספר רב של חיבורים של 100, 200 או 400 Gbps.

מפעלי מטרו מיושמים על בסיס מכשירי סדרת M. פתרונות כאלה מאפשרים להסתגל לגידול בנפח התנועה של פי עשרה שצפוי בעשור הקרוב מבלי לשנות את הפלטפורמה.

Huawei מייצרת באופן עצמאי מודולים אופטיים עם תפוקה של 400 Gbps. פתרונות שנבנו עליהם זולים ב-10–15% מפתרונות דומים בקיבולת, אך משתמשים בערוצים של 100 גיגה-ביט. בדיקת המודולים החלה עוד ב-2017, וכבר ב-2019 התרחשה הטמעה ראשונה של ציוד המבוסס עליהם; מפעילת הטלקום האפריקאית Safaricom מפעילה כעת מערכת כזו באופן מסחרי.

רוחב הפס העצום של ה-NetEngine 8000, שעשוי להיראות מוגזם ב-2020, בהחלט יהיה נחוץ בעתיד הלא רחוק. בנוסף, הנתב מתאים לשימוש כנקודת החלפה גדולה, מה שבהחלט יהיה שימושי גם למפעילים מהדרג השני וגם למבנים ארגוניים גדולים בשלב של צמיחה מהירה ויוצרי פתרונות ממשל אלקטרוני.

Huawei גם מקדמת את הפצתן של מספר טכנולוגיות חדשות, כולל פרוטוקול הניתוב SRv6, אשר מפשט משמעותית את אספקת תעבורת ה-VPN של המפעיל. טכנולוגיית FlexE (Flexible Ethernet) מספקת תפוקה מובטחת בשכבה השנייה של מודל ה-OSI, ו-iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) מאפשרת לך לנטר במדויק פרמטרים של ביצועי SLA.

מנקודת מבט של ספק, ניתן להשתמש ב-SRv6 מרמת הקונטיינר במרכז נתונים בנוי על NFV (וירטואליזציה של פונקציות רשת) ועד, למשל, סביבת פס רחב אלחוטית. לקוחות ארגוניים יזדקקו לשימוש מקצה לקצה בפרוטוקול החדש בעת בניית רשתות עמוד שדרה (עמוד שדרה). הטכנולוגיה, אנו מדגישים, אינה קניינית ומשמשת ספקים שונים, מה שמבטל את הסיכון לאי התאמה.

זהו ציר הזמן למסחור של טכנולוגיית SRv6 לתמיכה בפתרונות 5G. מקרה מעשי: החברה הערבית Zain Group, בתהליך מעבר ל-5G, שיפרה את הרשת שלה, הגדלת את קיבולת ערוצי השדרה, וגם שיפרה את יכולת הניהול של התשתית באמצעות הכנסת SRv6.

כיצד ליישם טכנולוגיות אלו

שלושה מוצרים לא דומים שימשו בעבר כ"מטריה טכנולוגית" המכסה את הפתרונות הנ"ל. U2000 שימש כ-NMS עבור תחום השידור ותחום ה-IP. בנוסף, נעשה שימוש במערכות uTraffic ובבקר ה-Agile הידוע יותר במערכות SDN. עם זאת, שילוב זה התברר כלא נוח כאשר מיושם על נתבים ברמת הספק, כך שעכשיו מוצרים אלה משולבים לכלי CloudSoP.

קודם כל, הוא מאפשר לנהל באופן מלא את מחזור החיים של התשתית, החל מבניית הרשת - אופטית או IP. היא גם אחראית לניהול משאבים, הן סטנדרטיים (MPLS) והן חדשים (SRv6). לבסוף, CloudSoP מאפשר לשרת באופן מלא את כל השירותים ברמת פירוט גבוהה.

בואו נסתכל מקרוב על הגישה הקלאסית לניהול. במקרה זה, זה יכול להתבצע באמצעות L3VPN או SR-TE, המספק הזדמנויות נוספות ליצירת מנהרות. על מנת לחלק משאבים למשימות שירות שונות, נעשה שימוש ביותר ממאה פרמטרים וניתוב מקטעים.

איך נראית פריסה של שירות כזה? ראשית עליך להגדיר את המדיניות הראשית לרמה מסוימת (מישור). בתרשים לעיל, נבחרה טכנולוגיית SRv6, בעזרתה מוגדרת אספקת התעבורה מנקודה A לנקודה E. המערכת תחשב נתיבים אפשריים תוך התחשבות בתפוקה ועיכובים, וכן יוצרת פרמטרים לבקרה בהמשך.

לאחר שהשלמנו את ההגדרה, אנו מוכנים ליצור ולהשיק שירותי VPN נוספים. יתרון מרכזי של הפתרון של Huawei הוא שבניגוד להנדסת תנועה MPLS רגילה, הוא מאפשר לך לסנכרן נתיבי מנהרות ללא תוספות נוספות.

התרשים לעיל מציג את התהליך הכללי של השגת מידע. SNMP משמש לעתים קרובות עבור זה, אשר לוקח הרבה זמן ונותן תוצאה ממוצעת. עם זאת, טלמטריה, שבה השתמשנו בעבר במרכזי נתונים ופתרונות קמפוס, הגיעה לעולם רשתות השדרה של הספקים. זה מוסיף עומס, אבל מאפשר לך להבין מה קורה ברשת לא בדקה, אלא ברמה התת-שנייה.

כמובן, נפח התנועה שנוצר חייב להיות "לעכל" איכשהו. לשם כך, נעשה שימוש בטכנולוגיית למידת מכונה נוספת. בהתבסס על דפוסים טעונים מראש של תקלות הרשת הנפוצות ביותר, מערכת הניטור מסוגלת לבצע תחזיות לגבי הסבירות להתרחשות חריגה. לדוגמה, התמוטטות של מודול SFP (Small Form-factor Pluggable) או עלייה פתאומית בתעבורת הרשת.

וכך נראית מערכת בקרה ניתנת להרחבה אופקית (הרחבה) המבוססת על שרתי TaiShan ARM ומסד הנתונים של GaussDB. לצמתים בודדים של המערכת האנליטית יש מושג של "תפקיד", המאפשר הרחבה פרטנית של שירותי אבחון ככל שהתעבורה גדלה או מספר צמתי הרשת עולה.

במילים אחרות, כל מה שהיה טוב בעולם מערכות האחסון מגיע בהדרגה לתחום ניהול הרשתות.

דוגמה בולטת ליישום הטכנולוגיות החדשות שלנו היא הבנק התעשייתי והמסחרי של סין (ICBC). הוא פורס רשת ליבה של נתבים בעלי ביצועים גבוהים אשר מוקצים להם תפקידים ספציפיים. לפי ה-NDA, יש לנו את הזכות לתת רק מושג כללי על מבנה הרשת בתרשים. הוא כולל שלושה מרכזי נתונים גדולים המחוברים באמצעות מנהרות מקצה לקצה, ו-35 אתרים נוספים (מרכזי נתונים ברמה שנייה). נעשה שימוש גם בחיבורים סטנדרטיים וגם ב-SR-TE.

ארכיטקטורת IP WAN חכמה תלת-שכבתית

פתרונות Huawei מבוססים על ארכיטקטורה תלת-שכבתית, שברמה הנמוכה שלה יש ציוד בביצועים משתנים. ברמה השנייה ישנה סביבת ניהול ציוד ושירותים נוספים המרחיבים את הפונקציונליות של ניתוח ובקרה של הרשת. השכבה העליונה, יחסית, מיושמת. תרחישי היישום הנפוצים ביותר כוללים ארגון רשתות של מפעילי טלקום, מוסדות פיננסיים, חברות אנרגיה וסוכנויות ממשלתיות.

להלן סרטון קצר המתאר את היכולות של NetEngine 8000 ואת הפתרונות הטכניים המשמשים בו:

כמובן שהציוד חייב להיות מתוכנן לצמיחת תנועה והרחבת תשתיות תוך התחשבות בהספק מתאים וקירור מתאים. כאשר דגם הנתב הדגל מצויד ב-20 ספקי כוח של 3 קילוואט כל אחד, השימוש בננו-צינוריות פחמן במערכת הסרת החום כבר לא נראה מיותר.

בשביל מה כל זה? זה נשמע כמו מדע בדיוני, אבל עבורנו כעת 14,4 Tbit/s למשבצת הוא די בר השגה. ורוחב הפס המדהים הזה מבוקש. בפרט, אותן חברות פיננסיות ואנרגיה, שלרבות מהן כיום יש רשתות ליבה שנוצרו באמצעות טכנולוגיית DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). אחרי הכל, גם מספר היישומים הדורשים מהירויות גבוהות יותר הולך וגדל.

אחד מהתרחישים שלנו לבניית רשתות למידת מכונה בין שני אשכולות Atlas 900 דורש גם תפוקה בדרגת טרה-ביט. ויש הרבה משימות דומות. אלה כוללים, במיוחד, מחשוב גרעיני, חישובים מטאורולוגיים וכו'.

בסיס החומרה והדרישות שלו

התרשימים מציגים את מודולי הנתב LPUI הזמינים כעת עם כרטיסים משולבים ואת המאפיינים שלהם.

וכך נראית מפת הדרכים עם אפשרויות מודול חדשות שיהיו זמינות במהלך השנתיים הקרובות. כאשר מפתחים פתרונות המבוססים עליהם, חשוב לקחת בחשבון את צריכת האנרגיה. כיום, מרכזי נתונים סטנדרטיים בנויים בקצב של 7–10 קילוואט לכל מתלה, בעוד שהשימוש בנתבים מסוג טרה-ביט מרמז על צריכת חשמל גבוהה פי כמה (עד 30–40 uW בשיא). הדבר כרוך בצורך לעצב אתר מיוחד או ליצור אזור עומס גבוה נפרד במרכז נתונים קיים.

מבט כללי על השלדה מגלה שהמפעלים מוסתרים מאחורי בלוק המאוורר האמצעי. ישנה אפשרות להחלפה "חמה" שלהם, המיושמת הודות לעודפות לפי סכימת 2N או N+1. בעצם, אנחנו מדברים על ארכיטקטורה אורתוגונלית סטנדרטית של אמינות גבוהה.

לא רק ספינות דגל

לא משנה עד כמה דגמי הדגל מרשימים, רוב ההתקנות אחראיות על ידי פתרונות התיבה של סדרות M ו-F.

נתבי השירות הפופולריים ביותר כעת הם דגמי M8 ו-M14. הם מאפשרים לך לעבוד גם עם מהירות נמוכה, כמו E1, וגם עם ממשקים מהירים (100 Gbit/s עכשיו ו-400 Gbit/s בעתיד הקרוב) בתוך אותה פלטפורמה.

הביצועים של ה-M14 מספיקים כדי לספק את כל הצרכים של לקוחות ארגוניים רגילים. באמצעותו תוכלו לבנות פתרונות L3VPN סטנדרטיים לחיבור עם ספקים; הוא גם טוב ככלי נוסף, למשל, לאיסוף טלמטריה או שימוש ב-SRv6.

מספר רב של כרטיסים זמין עבור הדגם. אין מפעלים נפרדים, ומפקחים משמשים כדי להבטיח קישוריות. בדרך זו מושגת התפלגות הביצועים בין היציאות המצוינות בתרשים.

בעתיד, ניתן להחליף את המפקח בחדש, שייתן ביצועים חדשים באותן יציאות.

דגם ה-M8 קטן במעט מה-M14 והוא גם נחות בביצועים מהדגם הישן יותר, אך מקרי השימוש בהם דומים מאוד.

ערכת כרטיסים פיזיים תואמי M8 מאפשרת, למשל, להגדיר חיבור ל-P-devices באמצעות ממשק של 100 Gbps, להשתמש בטכנולוגיית FlexE ולהצפין הכל.

בגדול, זה עם מכשיר M6 שאתה יכול להתחיל לעבוד עם סביבת המפעיל. הוא קטן ואינו מתאים לספקים, אך ניתן ליישום בקלות כנקודת צבירת תנועה לחיבור מרכזי נתונים אזוריים, למשל בבנק. יתר על כן, התוכנה המוגדרת כאן זהה לזו של דגמים ישנים יותר.

יש פחות כרטיסים זמינים עבור ה-M6, והביצועים המקסימליים הם 50 Gbps, אשר, לעומת זאת, גבוהים באופן ניכר מפתרונות ה-40 Gbps הסטנדרטיים בתעשייה.

גם הדוגמנית הצעירה ביותר, M1A, ראויה לציון מיוחד. זהו פתרון קטן שעשוי להיות שימושי כאשר צפוי טווח טמפרטורות הפעלה מורחב (-40...+65 מעלות צלזיוס).

כמה מילים על קו F. דגם NetEngine 8000 F1A הפך לאחד ממוצרי Huawei הפופולריים ב-2019, לא מעט בשל העובדה שהוא מצויד ביציאות עם תפוקה של 1 עד 100 Gbit/s (עד 1,2 Tbit/s בסך הכל).

עוד על SRv6

מדוע בדיוק עכשיו היה צורך לכלול תמיכה בטכנולוגיית SRv6 במוצרים שלנו?

נכון לעכשיו, מספר הפרוטוקולים הנדרשים להקמת מנהרות VPN יכול להיות 10+, מה שגורם לבעיות ניהול רציניות ומצביע על הצורך לפשט את התהליך באופן קיצוני.

תגובת התעשייה לאתגר זה הייתה יצירת טכנולוגיית SRv6, שלהופעתה הייתה יד ל-Huawei ולסיסקו.

אחת ההגבלות שהיה צורך להסיר היה הצורך להשתמש בעקרון התנהגות פר-הופ (PHB) לניתוב מנות סטנדרטיות. די קשה ליצור אינטראקציה "בין מפעילים" באמצעות Inter-AS MP-BGP עם שירותים נוספים (VPNv4), כך שיש מעט מאוד פתרונות כאלה. SRv6 מאפשר לך לסלול תחילה את הנתיב של מנה דרך הקטע כולו מבלי לרשום מנהרות מיוחדות. ותכנות התהליכים עצמם מפושט, מה שמקל מאוד על פריסות גדולות.

התרשים מציג מקרה ליישום SRv6. שתי הרשתות העולמיות היו מחוברות באמצעות מספר פרוטוקולים שונים. כדי לקבל שירות מכל שרת וירטואלי או חומרה, נדרשו מספר רב של מתגים (מסירה) בין VXLAN, VLAN, L3VPN וכו'.

לאחר הטמעת SRv6, למפעיל הייתה מנהרה מקצה לקצה אפילו לא לשרת החומרה, אלא לקונטיינר של Docker.

למידע נוסף על טכנולוגיית FlexE

השכבה השנייה של מודל ה-OSI גרועה מכיוון שהיא לא מספקת את השירותים הדרושים ואת רמת ה-SLA שספקים צריכים. הם, בתורם, היו רוצים לקבל סוג של אנלוגי של TDM (ריבוי חלוקת זמן), אבל על Ethernet. ננקטו גישות רבות לפתרון הבעיה, עם תוצאות מוגבלות מאוד.

Flex Ethernet משמש בדיוק כדי להבטיח את האיכות של רמות SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ו-TDM ברשתות IP. זה התאפשר הודות לעבודה עם מטוס ההעברה, כאשר אנו משנים את סביבת L2 באופן זה כך שהיא תהיה פרודוקטיבית ככל האפשר.

איך כל יציאה פיזית סטנדרטית עובדת? יש מספר מסוים של תורים וצלצול TX. חבילה שנכנסת למאגר ממתינה לעיבוד, מה שלא תמיד נוח, במיוחד בנוכחות זרמי פילים ועכברים.

הוספות נוספות ושכבה נוספת של הפשטה עוזרות להבטיח תפוקה מובטחת ברמת הסביבה הפיזית.

שכבת MAC נוספת מוקצית בשכבת העברת המידע, המאפשרת ליצור תורים פיזיים קשיחים אליהם ניתן להקצות SLAs ספציפיים.

כך זה נראה ברמת היישום. השכבה הנוספת מיישמת למעשה מסגור TDM. הודות ל-meta-insert זה, ניתן להפיץ תורים באופן פרטני וליצור שירותי TDM באמצעות Ethernet.

אחד התרחישים לשימוש ב-FlexE כרוך בשמירה קפדנית מאוד על SLAs על ידי יצירת משבצות זמן כדי להשוות את התפוקה או לספק משאבים לשירותים קריטיים.

תרחיש נוסף מאפשר לך לעבוד עם פגמים. במקום פשוט לגיבוב את העברת המידע, אנו יוצרים ערוצים נפרדים כמעט ברמה הפיזית, בניגוד לערוצים וירטואליים שנוצרו על ידי QoS (Quality of Service).

עוד על iFIT

כמו FlexE, iFIT היא טכנולוגיה ברישיון מבית Huawei. זה מאפשר אימות SLA ברמה מאוד מפורטת. בניגוד למנגנוני IP SLA ו-NQA סטנדרטיים, iFIT פועלת לא עם תעבורה סינתטית, אלא עם תעבורה "חיה".

iFIT זמין בכל המכשירים התומכים בטלמטריה. לשם כך, נעשה שימוש בשדה נוסף שאינו תפוס על ידי נתוני אופציות סטנדרטיים. שם נרשם מידע המאפשר להבין מה קורה בערוץ.

***

לסיכום הדברים שנאמר, נדגיש כי הפונקציונליות של NetEngine 8000 והטכנולוגיות המוטמעות בטכנולוגיות "שמונה אלף" הופכות את המכשירים הללו לבחירה סבירה ומוצדקת בעת יצירה ופיתוח של רשתות מסוג ספק, רשתות ליבה של חברות אנרגיה ופיננסים. כמו גם מערכות "ממשל אלקטרוני".

מקור: www.habr.com