NetEngine 고성능 라우터 라인업의 새로운 기능

이제 새로운 Huawei NetEngine 8000 캐리어급 라우터에 대한 세부 정보를 공개할 시간입니다. 즉, 400Gbps의 처리량으로 종단 간 연결을 구축하고 모니터링할 수 있는 하드웨어 기반 및 소프트웨어 솔루션에 대해 설명합니다. XNUMX초 미만 수준의 네트워크 서비스 품질.

네트워크 솔루션에 필요한 기술을 결정하는 요인

최신 네트워크 장비에 대한 요구 사항은 이제 네 가지 주요 추세에 따라 결정됩니다.

• 5G 모바일 광대역의 확산;
• 프라이빗 및 퍼블릭 데이터 센터 모두에서 클라우드 부하 증가;
• IoT 세계의 확장;
• 인공지능에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

팬데믹 기간 동안 또 다른 일반적인 추세가 나타났습니다. 가상 현실을 선호하여 물리적 존재를 최대한 줄이는 시나리오가 점점 더 매력적으로 변하고 있습니다. 여기에는 무엇보다도 가상 및 증강 현실 서비스는 물론 Wi-Fi 6 네트워크 기반 솔루션이 포함되며 이러한 모든 애플리케이션에는 높은 채널 품질이 필요합니다. NetEngine 8000은 이를 제공하도록 설계되었습니다.

NetEngine 8000 제품군

NetEngine 8000 제품군에 포함된 장치는 세 가지 주요 시리즈로 구분됩니다. 문자 X가 표시된 이 모델은 통신 사업자 또는 고부하 데이터 센터를 위한 고성능 플래그십 모델입니다. M 시리즈는 다양한 대도시 시나리오를 수용하도록 설계되었습니다. 그리고 인덱스 F가 있는 장치는 주로 일반적인 DCI(Data Center Interconnect) 시나리오를 구현하기 위한 것입니다. 대부분의 "400개"는 처리량이 XNUMXGbit/s인 종단 간 터널의 일부가 될 수 있으며 보장된 서비스 수준(서비스 수준 계약 - SLA)을 지원합니다.

사실: 현재 Huawei만이 400GE급 네트워크 구성을 위한 모든 장비를 생산하고 있습니다. 위 그림은 대기업 고객이나 대규모 운영자를 위한 네트워크 구축 시나리오를 보여줍니다. 후자는 고성능 NetEngine 9000 코어 라우터와 새로운 NetEngine 8000 F2A 라우터를 사용하여 100, 200 또는 400Gbps의 많은 연결을 집계할 수 있습니다.

Metro 공장은 M 시리즈 장치를 기반으로 구현되며, 이러한 솔루션을 사용하면 플랫폼을 변경하지 않고도 향후 XNUMX년 동안 예상되는 교통량의 XNUMX배 증가에 적응할 수 있습니다.

Huawei는 처리량이 400Gbps인 광학 모듈을 독립적으로 생산합니다. 이를 기반으로 구축된 솔루션은 용량은 비슷하지만 10기가비트 채널을 사용하는 솔루션보다 15~100% 저렴합니다. 모듈 테스트는 2017년에 시작되었으며, 이미 2019년에 이를 기반으로 한 장비의 첫 번째 구현이 이루어졌습니다. 아프리카 통신사 사파리콤(Safaricom)은 현재 이러한 시스템을 상업적으로 운영하고 있다.

8000년에는 과도해 보일 수 있는 NetEngine 2020의 엄청난 대역폭이 머지않은 미래에는 분명히 필요할 것입니다. 또한 라우터는 대규모 교환 지점으로 사용하기에 적합하며 이는 급속한 성장 단계의 XNUMX차 운영업체와 대기업 구조 및 전자 정부 솔루션 작성자 모두에게 확실히 유용할 것입니다.

화웨이는 또한 운영자 VPN 트래픽 전달을 크게 단순화하는 SRv6 라우팅 프로토콜을 포함하여 다양한 신기술의 확산을 촉진하고 있습니다. FlexE(Flexible Ethernet) 기술은 OSI 모델의 두 번째 계층에서 보장된 처리량을 제공하며 iFIT(In-situ Flow Information Telemetry)를 사용하면 SLA 성능 매개변수를 정확하게 모니터링할 수 있습니다.

공급자의 관점에서 볼 때 SRv6는 NFV(네트워크 기능 가상화)를 기반으로 구축된 데이터 센터의 컨테이너 수준에서 무선 광대역 환경 등으로 사용할 수 있습니다. 기업 고객은 백본(backbone) 네트워크를 구축할 때 새로운 프로토콜의 엔드 투 엔드 사용이 필요합니다. 우리가 강조하는 이 기술은 독점 기술이 아니며 다양한 공급업체에서 사용되므로 비호환성 위험이 제거됩니다.

이는 6G 솔루션을 지원하기 위한 SRv5 기술 상용화의 타임라인입니다. 실제 사례: 아랍 기업인 Zain Group은 5G로 전환하는 과정에서 네트워크를 현대화하고 백본 채널의 용량을 늘리며 SRv6 도입을 통해 인프라 관리 효율성도 향상했습니다.

이러한 기술을 적용하는 방법

이전에는 세 가지 서로 다른 제품이 위의 솔루션을 포괄하는 "기술 우산"으로 사용되었습니다. 전송 도메인과 IP 도메인에 대해서는 NMS로 U2000을 사용하였다. 또한 uTraffic 시스템과 훨씬 더 잘 알려진 Agile Controller가 SDN 시스템에 사용되었습니다. 하지만 이 조합은 캐리어급 라우터에 적용했을 때 그다지 편리하지 않은 것으로 판명되어 이제 이 제품들을 하나의 도구로 결합했습니다. 클라우드SoP.

우선, 네트워크(광 또는 IP) 구축부터 시작하여 인프라의 수명주기를 완벽하게 관리할 수 있습니다. 또한 표준(MPLS) 및 신규(SRv6) 리소스 관리도 담당합니다. 마지막으로 CloudSoP를 사용하면 높은 수준의 세분성으로 모든 서비스를 완벽하게 제공할 수 있습니다.

경영에 대한 고전적인 접근 방식을 자세히 살펴 보겠습니다. 이 경우 터널 생성을 위한 추가 기회를 제공하는 L3VPN 또는 SR-TE를 사용하여 수행할 수 있습니다. 다양한 서비스 작업에 리소스를 분배하기 위해 XNUMX개 이상의 매개변수와 세그먼트 라우팅이 사용됩니다.

그러한 서비스의 배포는 어떤 모습입니까? 먼저 특정 수준(평면)에 대한 기본 정책을 설정해야 합니다. 위 다이어그램에서는 A 지점에서 E 지점으로의 트래픽 전달을 구성하는 SRv6 기술이 선택되었습니다. 시스템은 처리량과 지연을 고려하여 가능한 경로를 계산하고 후속 제어를 위한 매개변수도 생성합니다.

설정이 완료되면 추가 VPN 서비스를 생성하고 시작할 준비가 된 것입니다. Huawei 솔루션의 가장 큰 장점은 표준 MPLS 트래픽 엔지니어링과 달리 추가 추가 기능 없이 터널 경로를 동기화할 수 있다는 것입니다.

위의 다이어그램은 정보를 얻는 일반적인 과정을 보여줍니다. 이를 위해 SNMP가 자주 사용되는데 시간이 많이 걸리고 평균 결과를 제공합니다. 그러나 이전에 데이터 센터 및 캠퍼스 솔루션에서 사용했던 원격 측정이 캐리어 백본 네트워크의 세계로 왔습니다. 로드가 추가되지만 네트워크에서 현재 일어나고 있는 일을 분 단위가 아닌 XNUMX초 미만 수준에서 이해할 수 있습니다.

물론 결과적으로 발생하는 트래픽 양은 어떻게든 "소화"되어야 합니다. 이를 위해 추가적인 머신러닝 기술이 사용됩니다. 모니터링 시스템은 가장 일반적인 네트워크 오류의 미리 로드된 패턴을 기반으로 초과 발생 가능성을 예측할 수 있습니다. 예를 들어 SFP(Small Form-factor Pluggable) 모듈의 고장이나 네트워크 트래픽의 갑작스러운 급증 등이 있습니다.

그리고 이것이 TaiShan ARM 서버와 GaussDB 데이터베이스를 기반으로 하는 수평 확장(scale-out) 제어 시스템의 모습입니다. 분석 시스템의 개별 노드에는 "역할"이라는 개념이 있으며, 이를 통해 트래픽이 증가하거나 네트워크 노드 수가 증가함에 따라 진단 서비스를 세밀하게 확장할 수 있습니다.

즉, 스토리지 시스템 세계에서 좋았던 모든 것이 점차 네트워크 관리 분야로 넘어가고 있는 것입니다.

우리의 신기술 구현에 대한 놀라운 사례는 중국공상은행(ICBC)입니다. 특정 역할이 할당된 고성능 라우터의 핵심 네트워크를 배포합니다. NDA에 따르면 당사는 다이어그램에서 네트워크 구조에 대한 일반적인 아이디어만 제공할 권리가 있습니다. 여기에는 종단 간 터널로 연결된 35개의 대규모 데이터 센터와 XNUMX개의 추가 사이트(XNUMX차 데이터 센터)가 포함됩니다. 표준 연결과 SR-TE가 모두 사용됩니다.

Трёхслойная интеллектуальная архитектура IP WAN

Huawei 솔루션은 XNUMX계층 아키텍처를 기반으로 하며, 그 하위 수준에는 다양한 성능의 장비가 있습니다. 두 번째 수준에는 장비 관리 환경과 네트워크 분석 및 제어 기능을 확장하는 추가 서비스가 있습니다. 상대적으로 말하면 최상위 레이어가 적용됩니다. 가장 일반적인 애플리케이션 시나리오에는 통신 사업자, 금융 기관, 에너지 회사 및 정부 기관의 네트워크 구성이 포함됩니다.

다음은 NetEngine 8000의 기능과 여기에 사용된 기술 솔루션을 설명하는 짧은 비디오입니다.

물론 장비는 적절한 전력과 적절한 냉각을 고려하여 트래픽 증가와 인프라 확장에 맞게 설계되어야 합니다. 플래그십 라우터 모델에 각각 20kW의 전원 공급 장치 3개가 장착되면 열 제거 시스템에 탄소 나노튜브를 사용하는 것이 더 이상 중복되지 않습니다.

이게 다 뭐죠? 공상과학 소설처럼 들리지만 현재 우리에게는 슬롯당 14,4 Tbit/s가 상당히 달성 가능합니다. 그리고 이 놀라운 대역폭이 요구됩니다. 특히 동일한 금융 및 에너지 회사는 오늘날 DWDM(고밀도 파장 분할 다중화) 기술을 사용하여 생성된 핵심 네트워크를 보유하고 있습니다. 결국 더 높은 속도를 요구하는 애플리케이션의 수도 증가하고 있습니다.

두 개의 Atlas 900 클러스터 간에 기계 학습 네트워크를 구축하기 위한 시나리오 중 하나에도 테라비트급 처리량이 필요합니다. 그리고 비슷한 작업이 많이 있습니다. 여기에는 특히 핵 컴퓨팅, 기상 계산 등이 포함됩니다.

하드웨어 기반 및 요구 사항

다이어그램은 통합 카드와 그 특성을 갖춘 현재 사용 가능한 LPUI 라우터 모듈을 보여줍니다.

이는 향후 7년 동안 제공될 새로운 모듈 옵션에 대한 로드맵의 모습입니다. 이를 기반으로 솔루션을 개발할 때 에너지 소비를 고려하는 것이 중요합니다. 오늘날 표준 데이터 센터는 랙당 10~30kW의 속도로 구축되는 반면, 테라비트급 라우터를 사용하면 전력 소비가 몇 배 더 높아집니다(최대 40~XNUMXuW). 이를 위해서는 특화된 사이트를 설계하거나 기존 데이터 센터에 별도의 고부하 구역을 생성해야 합니다.

섀시를 전반적으로 살펴보면 공장이 중앙 팬 블록 뒤에 숨겨져 있음을 알 수 있습니다. 2N 또는 N+1 체계에 따른 중복성 덕분에 구현된 "핫" 교체 가능성이 있습니다. 본질적으로 우리는 신뢰성이 높은 표준 직교 아키텍처에 대해 이야기하고 있습니다.

플래그십 뿐만 아니라

플래그십 모델이 아무리 인상적이더라도 M 및 F 시리즈의 박스 솔루션이 가장 많이 설치되었습니다.

현재 가장 인기 있는 서비스 라우터는 M8 및 M14 모델입니다. 이를 통해 동일한 플랫폼 내에서 E1과 같은 저속 인터페이스와 고속 인터페이스(현재 100Gbit/s, 가까운 미래에는 400Gbit/s)를 모두 사용할 수 있습니다.

M14의 성능은 일반 기업 고객의 모든 요구를 충족시키기에 충분합니다. 이를 사용하면 공급자 연결을 위한 표준 L3VPN 솔루션을 구축할 수 있으며, 원격 측정 수집이나 SRv6 사용과 같은 추가 도구로도 좋습니다.

해당 모델에는 많은 수의 카드를 사용할 수 있습니다. 별도의 공장이 없으며, 연결성을 보장하기 위해 감독자가 사용됩니다. 이러한 방식으로 다이어그램에 표시된 포트 전체에 성능이 분산됩니다.

향후에는 슈퍼바이저를 새 슈퍼바이저로 교체하여 동일한 포트에서 새로운 성능을 제공할 수 있습니다.

M8 모델은 M14보다 약간 작고, 구형 모델에 비해 성능도 떨어지지만 사용 사례는 매우 유사하다.

예를 들어 M8 호환 물리적 카드 세트를 사용하면 100Gbps 인터페이스를 통해 P 장치에 대한 연결을 설정하고 FlexE 기술을 사용하여 모두 암호화할 수 있습니다.

대체로 운영자 환경에서 작업을 시작할 수 있는 것은 M6 장치입니다. 규모가 작고 공급자에게는 적합하지 않지만 은행 등 지역 데이터 센터를 연결하기 위한 트래픽 집계 지점으로 쉽게 적용할 수 있습니다. 또한 여기에 설정된 소프트웨어는 이전 모델과 동일합니다.

M6에 사용할 수 있는 카드 수가 적고 최대 성능은 50Gbps이지만 업계 표준 40Gbps 솔루션보다 눈에 띄게 높습니다.

가장 어린 모델인 M1A도 특별히 언급할 만하다. 이는 확장된 작동 온도 범위(-40...+65°C)가 예상되는 경우 유용할 수 있는 작은 솔루션입니다.

F 라인에 대한 몇 마디 NetEngine 8000 F1A 모델은 특히 처리량이 2019~1Gbit/s(최대 100Gbit/s)인 포트가 장착되어 있다는 사실 때문에 1,2년 가장 인기 있는 Huawei 제품 중 하나가 되었습니다. 총 Tbit/s).

SRv6에 대한 추가 정보

이제 우리 제품에 SRv6 기술 지원을 포함해야 했던 이유는 무엇입니까?

현재 VPN 터널을 설정하는 데 필요한 프로토콜 수는 10개 이상이 될 수 있으며 이는 심각한 관리 문제를 일으키고 프로세스를 근본적으로 단순화해야 함을 의미합니다.

이러한 과제에 대한 업계의 대응은 Huawei와 Cisco가 손에 넣은 SRv6 기술의 탄생이었습니다.

제거해야 할 제한 사항 중 하나는 표준 패킷 ​​라우팅에 PHB(홉별 동작) 원칙을 사용해야 한다는 것이었습니다. 추가 서비스(VPNv4)를 사용하여 Inter-AS MP-BGP를 통해 "운영자 간" 상호 작용을 설정하는 것은 매우 어렵기 때문에 그러한 솔루션은 거의 없습니다. SRv6을 사용하면 특수 터널을 등록하지 않고도 처음에 전체 세그먼트를 통해 패킷 경로를 설정할 수 있습니다. 그리고 프로세스 자체의 프로그래밍이 단순화되어 대규모 배포가 훨씬 쉬워집니다.

다이어그램은 SRv6 구현 사례를 보여줍니다. 두 개의 글로벌 네트워크는 여러 가지 다른 프로토콜로 연결되었습니다. 가상 또는 하드웨어 서버로부터 서비스를 받으려면 VXLAN, VLAN, L3VPN 등 간에 많은 수의 스위치(핸드오버)가 필요했습니다.

SRv6 구현 이후 운영자는 하드웨어 서버뿐만 아니라 Docker 컨테이너까지 엔드투엔드 터널을 갖게 되었습니다.

FlexE 기술에 대해 자세히 알아보기

OSI 모델의 두 번째 계층은 공급자에게 필요한 서비스와 SLA 수준을 제공하지 않기 때문에 좋지 않습니다. 그들은 차례로 일종의 TDM(시분할 다중화) 아날로그를 얻고 싶어하지만 이더넷에서는 가능합니다. 문제를 해결하기 위해 많은 접근 방식이 취해졌지만 결과는 매우 제한적이었습니다.

Flex Ethernet은 IP 네트워크에서 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 및 TDM 수준의 품질을 정확하게 보장하는 역할을 합니다. 이는 L2 환경을 이러한 방식으로 수정하여 최대한 생산적이 되도록 포워딩 플레인 작업을 수행한 덕분에 가능해졌습니다.

표준 물리적 포트는 어떻게 작동합니까? 특정 수의 대기열과 tx 링이 있습니다. 버퍼에 들어간 패킷은 처리를 기다립니다. 이는 특히 코끼리와 생쥐 스트림이 있는 경우 항상 편리하지는 않습니다.

추가 삽입과 또 다른 추상화 계층은 물리적 매체 수준에서 처리량을 보장하는 데 도움이 됩니다.

추가 MAC 계층이 정보 전송 계층에 할당되어 특정 SLA를 할당할 수 있는 엄격한 물리적 대기열을 생성할 수 있습니다.

이것이 구현 수준에서 나타나는 모습입니다. 추가 레이어는 실제로 TDM 프레이밍을 구현합니다. 이 메타 삽입 덕분에 이더넷을 통해 대기열을 세분화하고 TDM 서비스를 생성하는 것이 가능합니다.

FlexE 사용 시나리오 중 하나는 처리량을 균등화하거나 중요한 서비스에 리소스를 제공하기 위해 시간 슬롯을 생성하여 SLA를 매우 엄격하게 준수하는 것입니다.

또 다른 시나리오에서는 결함 작업을 수행할 수 있습니다. 단순히 정보 전송을 해싱하는 대신 QoS(Quality of Service)에 의해 생성된 가상 채널과 달리 거의 물리적 수준에서 별도의 채널을 형성합니다.

iFIT에 대해 더 알아보기

FlexE와 마찬가지로 iFIT는 Huawei의 라이선스 기술입니다. 이를 통해 매우 세부적인 수준에서 SLA 검증이 가능합니다. 표준 IP SLA 및 NQA 메커니즘과 달리 iFIT는 합성이 아닌 "실시간" 트래픽으로 작동합니다.

iFIT는 원격 측정을 지원하는 모든 장치에서 사용할 수 있습니다. 이를 위해 표준 옵션 데이터가 차지하지 않는 추가 필드가 사용됩니다. 채널에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해할 수 있는 정보가 기록됩니다.

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지금까지 말한 내용을 요약하면 NetEngine 8000의 기능과 "XNUMX분의 XNUMX" 기술에 내장된 기술을 통해 캐리어급 네트워크, 에너지 및 금융 회사의 핵심 네트워크, '전자정부' 시스템도 마찬가지다.

출처 : habr.com