Huawei DCN: ხუთი სცენარი მონაცემთა ცენტრის ქსელის შესაქმნელად

დღეს, ჩვენი ყურადღება გამახვილებულია არა მხოლოდ Huawei-ს პროდუქციის ხაზზე მონაცემთა ცენტრის ქსელების შესაქმნელად, არამედ იმაზე, თუ როგორ უნდა ავაშენოთ მათზე დაფუძნებული მოწინავე გადაწყვეტილებები. დავიწყოთ სცენარებით, გადავიდეთ აღჭურვილობის მიერ მხარდაჭერილ კონკრეტულ ფუნქციებზე და დავასრულოთ კონკრეტული მოწყობილობების მიმოხილვით, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან თანამედროვე მონაცემთა ცენტრების საფუძველი ქსელის პროცესების ავტომატიზაციის უმაღლესი დონით.

რაც არ უნდა შთამბეჭდავი იყოს ქსელური აღჭურვილობის მახასიათებლები, მასზე დაფუძნებული გამოყენებითი არქიტექტურული გადაწყვეტილებების შესაძლებლობები განისაზღვრება იმით, თუ რამდენად ეფექტური შეიძლება იყოს მასთან დაკავშირებული ტექნიკის, პროგრამული უზრუნველყოფის, ვირტუალური და სხვა ტექნოლოგიების ურთიერთ ინტეგრაცია. ვცდილობთ დროზე ავყევი, ჩვენ ვცდილობთ სწრაფად შევთავაზოთ კლიენტებს თანამედროვე და პერსპექტიული შესაძლებლობები, რომლებიც ხშირად უსწრებენ სხვა მოვაჭრეების ყველაზე ველურ გეგმებს.

Cloud Fabric-ზე დაფუძნებული გადაწყვეტილებები მოიცავს მონაცემთა ცენტრის ქსელს, SDN კონტროლერს, ისევე როგორც სხვა კომპონენტებს, რომლებიც აუცილებელია კონკრეტული პროექტისთვის, მათ შორის სხვა მწარმოებლებისგან.

პირველი და უმარტივესი სცენარი მოიცავს კომპონენტების მინიმალური რაოდენობის გამოყენებას: ქსელი აგებულია Huawei-ს აპარატურაზე და მესამე მხარის ინსტრუმენტებზე, რათა მოხდეს ქსელის მართვისა და მონიტორინგის პროცესების ავტომატიზაცია. მაგალითად, როგორიცაა Ansible ან Microsoft Azure.

მეორე სცენარი ვარაუდობს, რომ მომხმარებელი უკვე იყენებს ვირტუალიზაციას და SDN სისტემას მონაცემთა ცენტრებისთვის, ვთქვათ NSX, და სურს გამოიყენოს Huawei აღჭურვილობა, როგორც აპარატურა VTEP (ვიზუალური გვირაბის ბოლო წერტილი) არსებული VMware გადაწყვეტის ფარგლებში. ამ კომპანიის ვებსაიტზე აქ არის სია Huawei მოწყობილობა, რომელიც გამოცდილია და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც VTEP. ყოველივე ამის შემდეგ, საიდუმლო არ არის, რომ, რაც არ უნდა წარმატებული იყოს VXLAN (ვირტუალური გაფართოებული LAN) პროგრამული გადაწყვეტილებები ვირტუალურ გადამრთველებზე, ტექნიკის დანერგვა უფრო ეფექტურია შესრულების თვალსაზრისით.

მესამე სცენარი არის ჰოსტინგისა და გამოთვლითი კლასის სისტემების მშენებლობა, რომელიც მოიცავს კონტროლერს, მაგრამ არ გააჩნია რაიმე უმაღლესი პლატფორმა, რომელთანაც საჭირო იქნება ინტეგრირება. ამ სცენარის განხორციელების ერთ-ერთი ვარიანტი მოიცავს ცალკე Agile Controller-DCN SDN კონტროლერის არსებობას. სისტემის ადმინისტრატორებს შეუძლიათ გამოიყენონ ეს არქიტექტურა ქსელის მართვის ყოველდღიური ოპერაციების შესასრულებლად. მესამე სცენარის უფრო განვითარებული ვერსია ეფუძნება Agile Controller-DCN-ის ურთიერთქმედებას VMware vCenter-თან, რომელიც გაერთიანებულია გარკვეული ბიზნეს პროცესით, მაგრამ ისევ უმაღლესი ადმინისტრირების სისტემის გარეშე.

აღსანიშნავია მეოთხე სცენარი - ინტეგრაცია ზედა ნაკადის პლატფორმასთან, რომელიც დაფუძნებულია OpenStack-ზე ან ჩვენს FusionSphere ვირტუალიზაციის პროდუქტზე. ჩვენ ვარეგისტრირებთ ბევრ მოთხოვნას მსგავსი არქიტექტურული გადაწყვეტილებების შესახებ, რომელთა შორის ყველაზე პოპულარულია OpenStack (CentOS, Red Hat და ა.შ.). ეს ყველაფერი დამოკიდებულია იმაზე, თუ რა პლატფორმა ორკესტრირებისთვის და კომპიუტერული რესურსების მართვისთვის გამოიყენება მონაცემთა ცენტრში.

მეხუთე სცენარი სრულიად ახალია. გარდა ცნობილი ტექნიკის გადამრთველებისა, მასში შედის განაწილებული ვირტუალური გადამრთველი CloudEngine 1800V (CE1800V), რომლის ოპერირება შესაძლებელია მხოლოდ KVM-ით (კერნელზე დაფუძნებული ვირტუალური მანქანა). ეს არქიტექტურა მოიცავს Agile Controller-DCN-ის გაერთიანებას Kubernetes კონტეინერიზაციის პლატფორმასთან CNI მოდულის გამოყენებით. ამრიგად, Huawei, მთელ მსოფლიოში, მოძრაობს ჰოსტის ვირტუალიზებიდან ოპერაციული სისტემის ვირტუალიზაციამდე.

მეტი კონტეინერიზაციის შესახებ

ჩვენ ადრე აღვნიშნეთ CE1800V ვირტუალური გადამრთველი, რომელიც განლაგებულია Agile Controller-DCN-ის გამოყენებით. Huawei ტექნიკის გადამრთველებთან ერთად, ისინი ქმნიან ერთგვარ „ჰიბრიდულ გადაფარვას“. უახლოეს მომავალში Huawei-ს კონტეინერის სკრიპტები მიიღებს მხარდაჭერას NAT-ისა და დატვირთვის დაბალანსების ფუნქციებისთვის.

არქიტექტურის შეზღუდვა არის ის, რომ CE1800V არ შეიძლება გამოყენებულ იქნას Agile Controller-DCN-ისგან დამოუკიდებლად. გასათვალისწინებელია ისიც, რომ Kubernetes პლატფორმის ერთი PoD შეიძლება შეიცავდეს არაუმეტეს 4 მილიონი კონტეინერს.

მონაცემთა ცენტრის VXLAN ქსელთან დაკავშირება ხდება VLAN-ის (ვირტუალური ლოკალური ქსელი) საშუალებით, მაგრამ არსებობს ვარიანტი, რომელშიც CE1800V მოქმედებს როგორც VTEP BGP (საზღვრის კარიბჭის პროტოკოლი) პროცესით. ეს საშუალებას აძლევს BGP მარშრუტების გაცვლას ხერხემალთან ცალკე ტექნიკის გადამრთველების საჭიროების გარეშე.

Intent-Driven Networks: ქსელები, რომლებიც აანალიზებენ განზრახვებს

Huawei Intent-Driven Network (IDN) კონცეფცია წარმოდგენილი ჯერ კიდევ 2018 წელს. მას შემდეგ კომპანია აგრძელებს მუშაობას ქსელებზე, რომლებიც იყენებენ ღრუბლოვანი გამოთვლის ტექნოლოგიას, დიდ მონაცემებს და ხელოვნურ ინტელექტს მომხმარებლების მიზნებისა და განზრახვების გასაანალიზებლად.

არსებითად, ჩვენ ვსაუბრობთ მოძრაობაზე ავტომატიზაციისგან ავტონომიამდე. მომხმარებლის გამოთქმული განზრახვა უბრუნდება ქსელის პროდუქტების რეკომენდაციების სახით, თუ როგორ უნდა განხორციელდეს ეს განზრახვა. ამ ფუნქციის საფუძველია Agile Controller-DCN შესაძლებლობები, რომლებიც დაემატება პროდუქტს IDN იდეოლოგიის განხორციელების უზრუნველსაყოფად.

სამომავლოდ, IDN-ის დანერგვით, შესაძლებელი იქნება ქსელური სერვისების განთავსება ერთი დაწკაპუნებით, რაც გულისხმობს ავტომატიზაციის უმაღლეს ხარისხს. ქსელის ფუნქციების მოდულარული არქიტექტურა და ამ ფუნქციების გაერთიანების შესაძლებლობა ადმინისტრატორს საშუალებას მისცემს უბრალოდ დააკონკრეტოს, რომელი სერვისები უნდა იყოს ხელმისაწვდომი ქსელის კონკრეტულ სეგმენტზე.

კონტროლირებადობის ამ დონის მისაღწევად, ZTP (Zero Touch Provisioning) პროცესი ძალიან მნიშვნელოვანია. Huawei-მ ამ მხრივ სერიოზულ წარმატებებს მიაღწია, რისი წყალობითაც იგი გთავაზობთ ქსელის სრულად განლაგების შესაძლებლობას.

შემდგომი ინსტალაციისა და განლაგების პროცესი აუცილებლად მოიცავს რესურსებს შორის კავშირის შემოწმების პროცედურას (ქსელის დაკავშირება) და ქსელის მუშაობის ცვლილებების შეფასებას მისი მუშაობის რეჟიმებიდან გამომდინარე. ეს ეტაპი მოიცავს სიმულაციის ჩატარებას რეალური ოპერაციის დაწყებამდე.

შემდეგი ნაბიჯი არის სერვისების კონფიგურაცია კლიენტის საჭიროებებზე (მომსახურების უზრუნველყოფა) და მათი გადამოწმება, რომელიც შესრულებულია Huawei-ის ჩაშენებული ხელსაწყოებით. შემდეგ რჩება მხოლოდ შედეგის შემოწმება.

ახლა უკვე შესაძლებელია მთელი აღწერილი გზის გავლა ერთი ყოვლისმომცველი მექანიზმის გამოყენებით, რომელიც დაფუძნებულია iMaster NCE პლატფორმაზე, რომელიც შეიცავს Agile Controller-DCN-ს და eSight ქსელის ელემენტების მართვის სისტემას (EMS).

ამჟამად Agile Controller-DCN-ს შეუძლია შეამოწმოს რესურსების ხელმისაწვდომობა და კავშირების არსებობა, ასევე პროაქტიულად (ადმინისტრატორის დამტკიცების შემდეგ) უპასუხოს ქსელში არსებულ პრობლემებს. საჭირო სერვისების დამატება ახლა ხელით ხდება, მაგრამ სამომავლოდ Huawei აპირებს ამ და სხვა ოპერაციების ავტომატიზაციას, როგორიცაა სერვერის განლაგება, ქსელის კონფიგურაცია შენახვის სისტემებისთვის და ა.შ.

სერვისის ჯაჭვები და მიკროსეგმენტაცია

Agile Controller-DCN-ს შეუძლია VXLAN პაკეტებში შემავალი სერვისის სათაურების (Net Service Headers, ან NSH) დამუშავება. ეს სასარგებლოა მომსახურების ჯაჭვების შესაქმნელად. მაგალითად, თქვენ აპირებთ გაგზავნოთ გარკვეული ტიპის პაკეტები მარშრუტის გასწვრივ, რომელიც განსხვავდება სტანდარტული მარშრუტიზაციის პროტოკოლით შემოთავაზებულისგან. სანამ ისინი ქსელს დატოვებენ, მათ უნდა გაიარონ რაიმე სახის მოწყობილობა (firewall და ა.შ.). ამისათვის საკმარისია სერვისის ჯაჭვის კონფიგურაცია, რომელიც შეიცავს საჭირო წესებს. ასეთი მექანიზმის წყალობით, შესაძლებელია, მაგალითად, უსაფრთხოების პოლიტიკის კონფიგურაცია, მაგრამ შესაძლებელია მისი გამოყენების სხვა სფეროებიც.

დიაგრამა ნათლად გვიჩვენებს NSH-ზე დაფუძნებული RFC-თან თავსებადი სერვისის ჯაჭვების ფუნქციონირებას და ასევე უზრუნველყოფს მათ მხარდაჭერილი ტექნიკის გადამრთველების ჩამონათვალს.

Huawei-ის სერვისების ჯაჭვის შესაძლებლობები ავსებს მიკროსეგმენტაციას, ქსელის უსაფრთხოების ტექნიკას, რომელიც იზოლირებს უსაფრთხოების სეგმენტებს სამუშაო დატვირთვის ცალკეულ ელემენტებზე. დიდი რაოდენობით ACL-ების ხელით კონფიგურაციის აუცილებლობის თავიდან აცილება გეხმარებათ წვდომის კონტროლის სიის (ACL) ჩახშობის გარშემო.

ინტელექტუალური ოპერაცია

ქსელის მუშაობის საკითხზე გადასვლისას, არ შეიძლება არ აღინიშნოს iMaster NCE ქოლგის ბრენდის კიდევ ერთი კომპონენტი - FabricInsight ინტელექტუალური ქსელის ანალიზატორი. ის უზრუნველყოფს ფართო შესაძლებლობებს ტელემეტრიის და ქსელში მონაცემთა ნაკადების შესახებ ინფორმაციის შეგროვებისთვის. ტელემეტრია გროვდება gRPC-ის გამოყენებით და აგროვებს მონაცემებს გადაცემული, ბუფერული და დაკარგული პაკეტების შესახებ. ინფორმაციის მეორე დიდი რაოდენობა გროვდება ERSPAN-ის (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) გამოყენებით და იძლევა წარმოდგენას მონაცემთა ნაკადების შესახებ მონაცემთა ცენტრში. არსებითად, ჩვენ ვსაუბრობთ TCP სათაურების შეგროვებაზე და თითოეული TCP სესიის განმავლობაში გადაცემული ინფორმაციის რაოდენობაზე. ეს შეიძლება გაკეთდეს სხვადასხვა Huawei მოწყობილობების გამოყენებით - მათი სია წარმოდგენილია დიაგრამაში.

SNMP და NetStream ასევე არ არის დავიწყებული, ამიტომ Huawei იყენებს როგორც ძველ, ისე ახალ მექანიზმებს, რათა გადავიდეს ქსელიდან, როგორც „შავი ყუთი“ ქსელში, რომლის შესახებაც სიტყვასიტყვით ყველაფერი ვიცით.

AI ქსოვილი: უდანაკარგო ჭკვიანი ქსელი

ჩვენი აპარატურის მიერ მხარდაჭერილი AI ქსოვილის ფუნქციები შექმნილია იმისთვის, რომ Ethernet გარდაქმნას მაღალი ხარისხის, დაბალი შეყოვნების, პაკეტების დაკარგვის გარეშე ქსელად. ეს აუცილებელია მონაცემთა ცენტრის ქსელში აპლიკაციის განლაგების ძირითადი სცენარების განსახორციელებლად.

ზემოთ მოცემულ დიაგრამაში ჩვენ ვხედავთ პრობლემებს, რომელთა შეხვედრის რისკი არსებობს ქსელის მუშაობისას:

• პაკეტის დაკარგვა;
• ბუფერის გადინება;
• ქსელის ოპტიმალური დატვირთვის პრობლემა პარალელური ბმულების გამოყენებისას.

Huawei-ის აღჭურვილობა ახორციელებს მექანიზმებს ყველა ამ პრობლემის გადასაჭრელად. მაგალითად, ჩიპის დონეზე დაინერგა ვირტუალური შემომავალი რიგის ტექნოლოგია, რომელიც ამავდროულად არ იძლევა შეყვანის დაბლოკვის საშუალებას (HOL blocking).

პროტოკოლის დონეზე, არსებობს Dynamic ECN მექანიზმი - დინამიურად იცვლება ბუფერის ზომა, ისევე როგორც სწრაფი CNP - სწრაფად აგზავნის შეტყობინებების პაკეტებს ქსელში არსებული პრობლემის შესახებ წყარომდე.

თანაბარი უფლებები ნაკადებზე სპილო и მაუსები ეხმარება დინამიური პაკეტის პრიორიტეტიზაციის (DPP) ტექნოლოგიის მხარდაჭერას, რომელიც მოიცავს მონაცემთა მოკლე ნაწილების განთავსებას სხვადასხვა ნაკადიდან ცალკე მაღალი პრიორიტეტის რიგში. ამრიგად, მოკლე პაკეტები უკეთესად გადარჩებიან ხანგრძლივი, მძიმე ნაკადების გარემოში.

განვმარტავთ, რომ ზემოაღნიშნული მექანიზმების ეფექტიანად ფუნქციონირებისთვის, ისინი უშუალოდ უნდა იყოს მხარდაჭერილი აღჭურვილობით.

ყველა ეს ფუნქცია გამოიყენება Huawei-ს აღჭურვილობის გამოყენების სამიდან ერთ სცენარში:

• განაწილებულ აპლიკაციებზე დაფუძნებული ხელოვნური ინტელექტის სისტემების აგებისას;
• მონაცემთა განაწილებული შენახვის სისტემების შექმნისას;
• მაღალი ხარისხის გამოთვლებისთვის (HPC) სისტემების შექმნისას.

იდეები განსახიერებული აპარატურაში

Huawei-ის გადაწყვეტილებების გამოყენების ტიპიური სცენარების განხილვის შემდეგ და მათი ძირითადი შესაძლებლობების ჩამოთვლის შემდეგ, გადავიდეთ პირდაპირ აღჭურვილობაზე.

CloudEngine 16800 არის პლატფორმა, რომელიც უზრუნველყოფს 400 გბიტ/წმ ინტერფეისის მუშაობას. მისი დამახასიათებელი თვისებაა CPU-სთან ერთად საკუთარი გადამგზავნი ჩიპის და ხელოვნური ინტელექტის პროცესორის არსებობა, რაც აუცილებელია AI Fabric-ის შესაძლებლობების განსახორციელებლად.

პლატფორმა დამზადებულია კლასიკური ორთოგონალური არქიტექტურის მიხედვით, წინა და უკანა ჰაერის ნაკადის სისტემით და მოყვება სამი ტიპის შასი - 4 (10U), 8 (16U) ან 16 (32U) სლოტი.

CloudEngine 16800-ს შეუძლია გამოიყენოს რამდენიმე ტიპის ხაზის ბარათები. მათ შორის არის როგორც ტრადიციული 10-გიგაბიტიანი და 40-გიგაბიტიანი, ასევე 100-გიგაბიტიანი, მათ შორის სრულიად ახალი. დაგეგმილია ბარათების გამოშვება 25 და 400 გბიტ/წმ ინტერფეისით.

რაც შეეხება ToR (Top of rack) გადამრთველებს, მათი ამჟამინდელი მოდელები მითითებულია ზემოთ მოცემულ ვადებში. ყველაზე დიდი ინტერესია ახალი 25 გიგაბიტიანი მოდელები, 100 გიგაბიტიანი გადამრთველები 400 გიგაბიტიანი ბმულებით და მაღალი სიმკვრივის 100 გიგაბიტიანი გადამრთველები 96 პორტით.

Huawei-ის მთავარი ფიქსირებული კონფიგურაციის გადამრთველი ამ დროისთვის არის CloudEngine 8850. ის უნდა შეიცვალოს 8851 მოდელით 32 100 გბიტ/წმ ინტერფეისით და რვა 400 გბიტ/წმ ინტერფეისით, ასევე მათი დაყოფის 50, 100 ან ნაწილებად. 200 გბიტი/წმ.

კიდევ ერთი გადამრთველი ფიქსირებული კონფიგურაციით, CloudEngine 6865, კვლავ რჩება Huawei-ის ამჟამინდელი პროდუქტების ხაზში. ეს არის აპრობირებული სამუშაო ძალა 10/25 გბიტი/წმ წვდომით და რვა 100 გბ/წმ ზედმეტად. დავამატოთ, რომ ის ასევე მხარს უჭერს AI Fabric-ს.

დიაგრამა გვიჩვენებს ყველა ახალი გადართვის მოდელის მახასიათებლებს, რომელთა გამოჩენას ველოდებით უახლოეს თვეებში ან თუნდაც კვირებში. მათი გათავისუფლების გარკვეული შეფერხება გამოწვეულია კორონავირუსის ირგვლივ შექმნილი ვითარებით. ასევე, Huawei-ზე სანქციების ზეწოლის საკითხები კვლავ აქტუალური რჩება, თუმცა ყველა ამ მოვლენას შეუძლია გავლენა მოახდინოს მხოლოდ პრემიერის დროზე.

მეტი ინფორმაცია Huawei-ის გადაწყვეტილებებისა და მათი აპლიკაციის ვარიანტების შესახებ მარტივად შეგიძლიათ მიიღოთ ჩვენი ვებინარებზე გამოწერით ან უშუალოდ კომპანიის წარმომადგენლებთან დაკავშირებით.

***

შეგახსენებთ, რომ ჩვენი ექსპერტები რეგულარულად ატარებენ ვებინარებს Huawei-ს პროდუქტებსა და მათ მიერ გამოყენებულ ტექნოლოგიებზე. ვებინარების სია მომავალი კვირებისთვის ხელმისაწვდომია აქ ლინკები.

წყარო: www.habr.com