Huawei DCN: חמישה תרחישים לבניית רשת מרכזי נתונים

כיום, ההתמקדות שלנו היא לא רק בקו המוצרים של Huawei ליצירת רשתות מרכזי נתונים, אלא גם כיצד לבנות פתרונות מתקדמים מקצה לקצה המבוססים עליהם. נתחיל בתרחישים, נעבור לפונקציות ספציפיות הנתמכות על ידי הציוד, ונסיים בסקירה כללית של מכשירים ספציפיים שיכולים להוות בסיס למרכזי נתונים מודרניים עם הרמה הגבוהה ביותר של אוטומציה של תהליכי רשת.

לא משנה עד כמה מרשימים המאפיינים של ציוד הרשת, היכולות של פתרונות ארכיטקטוניים יישומיים המבוססים עליו נקבעות לפי מידת היעילות של האינטגרציה ההדדית של החומרה, התוכנה, הטכנולוגיות הווירטואליות ואחרות הקשורות אליו. מנסים לעמוד בקצב הזמן, אנו מנסים להציע ללקוחות הזדמנויות מודרניות ומבטיחות במהירות, שלעתים קרובות מקדימות את התוכניות הפרועות ביותר של ספקים אחרים.

פתרונות המבוססים על Cloud Fabric כוללים רשת מרכז נתונים, בקר SDN וכן רכיבים נוספים הדרושים לפרויקט ספציפי, כולל מיצרנים אחרים.

התרחיש הראשון והפשוט ביותר כולל שימוש במספר מינימלי של רכיבים: הרשת בנויה על חומרה של Huawei וכלים של צד שלישי כדי להפוך את תהליכי ניהול הרשת והניטור לאוטומטיים. לדוגמה, כגון Ansible או Microsoft Azure.

התרחיש השני מניח שהלקוח כבר משתמש במערכת וירטואליזציה ו-SDN עבור מרכזי נתונים, למשל NSX, ורוצה להשתמש בציוד Huawei כחומרה VTEP (Vitual Tunnel End Point) בתוך פתרון VMware הקיים. באתר החברה הנה רשימה ציוד Huawei שנבדק ויכול לשמש כ-VTEP. אחרי הכל, זה לא סוד שלא משנה כמה מוצלחים פתרונות התוכנה של VXLAN (Virtual Extensible LAN) על מתגים וירטואליים, הטמעת חומרה יעילה יותר מבחינת ביצועים.

התרחיש השלישי הוא בניית מערכות מחלקת אירוח ומחשוב הכוללות בקר, אך חסרות כל פלטפורמה גבוהה יותר איתה יהיה צורך להשתלב. אחת האפשרויות ליישום תרחיש זה כוללת נוכחות של בקר נפרד Agile Controller-DCN SDN. מנהלי מערכת יכולים להשתמש בארכיטקטורה זו כדי לבצע פעולות ניהול רשת יומיומיות. גרסה מפותחת יותר של התרחיש השלישי מבוססת על האינטראקציה של Agile Controller-DCN עם VMware vCenter, מאוחדת על ידי תהליך עסקי מסוים, אך שוב ללא מערכת ניהול גבוהה יותר.

התרחיש הרביעי ראוי לציון - אינטגרציה עם פלטפורמת Upstream המבוססת על OpenStack או מוצר הווירטואליזציה FusionSphere שלנו. אנו רושמים בקשות רבות לפתרונות אדריכליים דומים, ביניהם OpenStack (CentOS, Red Hat וכו') הוא הפופולרי ביותר. הכל תלוי באיזו פלטפורמה לתזמור וניהול משאבי מחשוב משמשת במרכז הנתונים.

התרחיש החמישי חדש לחלוטין. בנוסף למתגי חומרה ידועים, הוא כולל מתג וירטואלי מבוזר CloudEngine 1800V (CE1800V), שניתן להפעיל רק עם KVM (מחשב וירטואלי מבוסס קרנל). ארכיטקטורה זו כוללת שילוב של Agile Controller-DCN עם פלטפורמת קונטיינריזציה Kubernetes באמצעות תוסף CNI. כך, Huawei, יחד עם העולם כולו, זזה מווירטואליזציה מארח ועד וירטואליזציה של מערכת הפעלה.

עוד על מכולות

הזכרנו בעבר את המתג הוירטואלי CE1800V שנפרס באמצעות Agile Controller-DCN. בשילוב עם מתגי חומרה של Huawei, הם יוצרים מעין "שכבת על היברידית". בעתיד הקרוב, סקריפטים של מיכל מבית Huawei יקבלו תמיכה בפונקציות NAT ואיזון עומסים.

מגבלה של הארכיטקטורה היא שלא ניתן להשתמש ב-CE1800V בנפרד מהבקר Agile-DCN. כמו כן, יש לקחת בחשבון ש-PoD אחד של פלטפורמת Kubernetes יכול להכיל לא יותר מ-4 מיליון מכולות.

החיבור לרשת VXLAN של מרכז הנתונים מתבצע באמצעות VLAN (Virtual Local Area Network), אך קיימת אפשרות שבה ה-CE1800V פועל כ-VTEP עם תהליך BGP (Border Gateway Protocol). זה מאפשר להחליף מסלולי BGP עם עמוד השדרה ללא צורך במתגי חומרה נפרדים.

רשתות מונעות כוונות: רשתות המנתחות כוונות

הרעיון של Huawei Intent Driven Network (IDN). מוצג עוד ב-2018. מאז, החברה ממשיכה לעבוד על רשתות המשתמשות בטכנולוגיית מחשוב ענן, ביג דאטה ובינה מלאכותית כדי לנתח את המטרות והכוונות של המשתמשים.

בעיקרו של דבר, אנחנו מדברים על תנועה מאוטומציה לאוטונומיה. הכוונה המובעת של המשתמש מוחזרת בצורה של המלצות ממוצרי הרשת כיצד ליישם כוונה זו. בלב הפונקציונליות הזו עומדות יכולות Agile Controller-DCN שיתווספו למוצר כדי להבטיח את יישום אידיאולוגיית ה-IDN.

בעתיד, עם כניסת IDN, ניתן יהיה לפרוס שירותי רשת בקליק אחד, מה שמרמז על מידת האוטומציה הגבוהה ביותר. הארכיטקטורה המודולרית של פונקציות הרשת והיכולת לשלב פונקציות אלו יאפשרו למנהלן פשוט לציין אילו שירותים צריכים להיות זמינים בקטע רשת מסוים.

כדי להשיג רמת שליטה זו, תהליך ה-ZTP (Zero Touch Provisioning) חשוב מאוד. Huawei השיגה הצלחה רצינית בכך, שבזכותה היא מציעה את היכולת לפרוס את הרשת במלואה מחוץ לקופסה.

תהליך ההתקנה והפריסה הנוספים כוללים בהכרח הליך לבדיקת הקישוריות בין משאבים (קישוריות רשת) והערכת שינויים בביצועי הרשת בהתאם למצבי הפעולה שלה. שלב זה כולל ביצוע סימולציה לפני תחילת הפעולה בפועל.

השלב הבא הוא הגדרת שירותים כך שיתאימו לצרכי הלקוח (הספקת שירות) והאימות שלהם, המבוצע על ידי כלים מובנים של Huawei. ואז כל מה שנותר הוא לבדוק את התוצאה.

כעת ניתן לעבור את כל הנתיב המתואר באמצעות מנגנון מקיף יחיד המבוסס על פלטפורמת iMaster NCE המכילה Agile Controller-DCN ומערכת eSight Network Element Management (EMS).

נכון לעכשיו, Agile Controller-DCN יכול לבדוק את זמינות המשאבים ואת נוכחותם של חיבורים, וכן להגיב באופן יזום (לאחר אישור המנהל) לבעיות ברשת. הוספת השירותים הדרושים מתבצעת כעת באופן ידני, אך בעתיד Huawei מתכוונת לבצע אוטומציה של פעולות זו ואחרות, כגון פריסת שרתים, תצורת רשת למערכות אחסון וכו'.

רשתות שירות ומיקרו פילוח

Agile Controller-DCN מסוגל לעבד כותרות שירות (Net Service Headers, או NSH) הכלולים בחבילות VXLAN. זה שימושי ליצירת שרשראות שירות. לדוגמה, אתה מתכוון לשלוח סוג מסוים של מנות לאורך מסלול השונה מזה שמציע פרוטוקול הניתוב הסטנדרטי. לפני שהם עוזבים את הרשת, עליהם לעבור מכשיר כלשהו (חומת אש וכו'). כדי לעשות זאת, זה מספיק כדי להגדיר שרשרת שירות המכילה את הכללים הדרושים. הודות למנגנון כזה, ניתן, למשל, להגדיר מדיניות אבטחה, אך אפשריים גם תחומים אחרים של היישום שלו.

התרשים מציג בבירור את פעולתן של רשתות שירות תואמות RFC המבוססות על NSH, וכן מספק רשימה של מתגי חומרה התומכים בהם.

יכולות שרשור השירות של Huawei משלימות על ידי מיקרו-פילוח, טכניקת אבטחת רשת המבודדת מקטעי אבטחה עד למרכיבי עומס עבודה בודדים. הימנעות מהצורך להגדיר ידנית מספר עצום של ACL מסייעת לעקוף את צוואר הבקבוק של רשימת בקרת הגישה (ACL).

פעולה חכמה

אם נעבור לנושא תפעול הרשת, אי אפשר שלא להזכיר עוד מרכיב של מותג המטריה iMaster NCE - מנתח הרשת החכם FabricInsight. הוא מספק יכולות נרחבות לאיסוף טלמטריה ומידע על זרימות נתונים ברשת. טלמטריה נאספת באמצעות gRPC וצוברת נתונים על מנות משודרות, מאוחסנות ואובדות. הכמות הגדולה השנייה של מידע נצברת באמצעות ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) ונותנת מושג על זרימות הנתונים במרכז הנתונים. בעיקרו של דבר, אנחנו מדברים על איסוף כותרות TCP ועל כמות המידע המועבר במהלך כל הפעלת TCP. ניתן לעשות זאת באמצעות מכשירי Huawei שונים - הרשימה שלהם מוצגת בתרשים.

גם SNMP ו-NetStream לא שוכחים, אז Huawei משתמשת במנגנונים ישנים וחדשים כאחד כדי לעבור מרשת כ"קופסה שחורה" לרשת שאנחנו יודעים עליה הכל.

בד AI: רשת חכמה ללא אובדן

תכונות הבד בינה מלאכותית הנתמכות על ידי החומרה שלנו נועדו להפוך את אתרנט לרשת בעלת ביצועים גבוהים, בהשהייה נמוכה וללא אובדן מנות. זה הכרחי כדי ליישם תרחישי פריסת יישומים בסיסיים ברשת מרכזי נתונים.

בתרשים למעלה אנו רואים בעיות שיש סיכון להיתקל בהן בעת ​​הפעלת הרשת:

• אובדן מנות;
• הצפת חיץ;
• הבעיה של טעינת רשת אופטימלית בעת שימוש בקישורים מקבילים.

ציוד Huawei מיישם מנגנונים לפתרון כל הבעיות הללו. לדוגמה, ברמת השבב הוכנסה טכנולוגיית תור נכנסות וירטואלי, אשר במקביל אינה מאפשרת חסימת קלט (חסימת HOL).

ברמת הפרוטוקול, קיים מנגנון Dynamic ECN - שינוי דינמי של גודל המאגר, כמו גם Fast CNP - שליחת מנות הודעות במהירות על בעיה ברשת למקור.

שוויון זכויות לזרימות פיל и עכברים מסייעת לתמיכה בטכנולוגיית דינמי של עדיפות מנות (DPP), המורכבת מהצבת פיסות נתונים קצרות מזרמים שונים בתור נפרד בעדיפות גבוהה. לפיכך, מנות קצרות שורדות טוב יותר בסביבה של זרימות ארוכות וכבדות.

הבה נבהיר שכדי שהמנגנונים הנ"ל יפעלו ביעילות, עליהם להיות נתמכים ישירות על ידי הציוד.

כל הפונקציות הללו משמשות באחד משלושה תרחישים לשימוש בציוד Huawei:

• בעת בניית מערכות בינה מלאכותית המבוססות על אפליקציות מבוזרות;
• בעת יצירת מערכות אחסון נתונים מבוזרות;
• בעת יצירת מערכות למחשוב ביצועים גבוהים (HPC).

רעיונות מגולמים בחומרה

לאחר שדנו בתרחישים טיפוסיים לשימוש בפתרונות Huawei ורישום היכולות העיקריות שלהם, בואו נעבור ישירות לציוד.

CloudEngine 16800 היא פלטפורמה המספקת הפעלה של מעל 400 Gbit/s ממשקים. התכונה האופיינית לו היא הנוכחות, יחד עם ה-CPU, של שבב העברה ומעבד בינה מלאכותית משלו, הנחוצים כדי ליישם את היכולות של AI Fabric.

הפלטפורמה מיוצרת על פי ארכיטקטורה אורתוגונלית קלאסית עם מערכת זרימת אוויר מלפנים לאחור ומגיעה עם אחד משלושה סוגי שלדה - 4 (10U), 8 (16U) או 16 (32U) חריצים.

ה-CloudEngine 16800 יכול להשתמש במספר סוגים של כרטיסי קו. ביניהם יש גם 10 גיגה-ביט מסורתיים וגם 40-, כמו גם 100 גיגה-ביט, כולל חדשים לגמרי. כרטיסים עם ממשקי 25 ו-400 Gbit/s מתוכננים לצאת.

באשר למתגי ToR (Top of rack), הדגמים הנוכחיים שלהם מצוינים בציר הזמן למעלה. המעניינים ביותר הם דגמי ה-25 ג'יגה-ביט החדשים, מתגי 100 ג'יגה-ביט עם קישורים של 400 ג'יגה-ביט, ומתגי 100 ג'יגה-ביט בצפיפות גבוהה עם 96 יציאות.

מתג התצורה הקבועה העיקרי של Huawei כרגע הוא ה-CloudEngine 8850. הוא אמור להיות מוחלף בדגם 8851 עם 32 ממשקי 100 Gbit/s ושמונה ממשקי 400 Gbit/s, כמו גם את היכולת לפצל אותם ל-50, 100 או 200 Gbit/s .

מתג נוסף עם תצורה קבועה, CloudEngine 6865, עדיין נשאר בשורה של מוצרי Huawei הנוכחיים. זהו סוס עבודה מוכח עם גישה של 10/25 Gbps ושמונה קישורי Uplink של 100 Gbps. בואו נוסיף שהוא תומך גם ב-AI Fabric.

הדיאגרמה מציגה את המאפיינים של כל דגמי המתגים החדשים, שאת המראה שלהם אנו מצפים בחודשים הקרובים, או אפילו בשבועות הקרובים. עיכוב מסוים בשחרורם נובע מהמצב סביב נגיף הקורונה. כמו כן, נושאי לחץ הסנקציות על Huawei עדיין רלוונטיות, עם זאת, כל האירועים הללו יכולים להשפיע רק על עיתוי הבכורה.

מידע נוסף על פתרונות Huawei ואפשרויות היישום שלהם ניתן להשיג בקלות על ידי הרשמה לסמינרים המקוונים שלנו או פנייה ישירה לנציגי החברה.

***

אנו מזכירים לך שהמומחים שלנו עורכים באופן קבוע סמינרים מקוונים על מוצרי Huawei ועל הטכנולוגיות שהם משתמשים בהם. רשימה של סמינרים מקוונים לשבועות הקרובים זמינה בכתובת קשר.

מקור: www.habr.com