Pažvelgę į visus 2020 m. pristatytus modernius „Huawei Enterprise“ sprendimus iš paukščio skrydžio, pereiname prie tikslesnių ir detalesnių istorijų apie individualias idėjas ir produktus, kurie gali būti tiek didelių įmonių, tiek vyriausybinių agentūrų skaitmeninės transformacijos pagrindu. Šiandien mes kalbame apie koncepcijas ir technologijas, kurias „Huawei“ siūlo kurti duomenų centrus.
Susieto pasaulio eroje duomenų saugojimo ir apdorojimo iššūkiai reikalauja naujų požiūrių visuose duomenų centro gyvavimo ciklo etapuose. Jie turi vienu metu tapti paprastesni ir pažangesni, kad galėtų susidoroti su savo, kaip pagrindinių pasaulinės skaitmeninės ekonomikos infrastruktūros elementų, vaidmeniu.
В 2018 году человечество хранило 33 зеттабайта информации, но уже к 2025 году её суммарный объём должен вырасти более чем в пять раз. Три десятилетия опыта в разработке ИКТ-инфраструктур позволили Huawei хорошо подготовиться к набирающему силу «цунами данных» и предложить своим партнёрам и заказчикам концепцию интеллектуального ЦОДа, включающую все этапы его строительства, эксплуатации и техобслуживания. Элементы этой концепции объединены под общим названием HiDC.
Цифровизируй это
Internete sklando naujas pokštas: kas labiausiai paspartino jūsų įmonės skaitmeninę transformaciją – generalinis direktorius, CTO, direktorių taryba? Koronaviruso epidemija! Tik tinginys neveda webinarų, nerašo straipsnių, nenurodinėja, kaip ir ką daryti. Bet visa tai yra reaktyvūs veiksmai. Kai kurie pasiruošę iš anksto.
Ne dėl pasigyrimo – dėl objektyvių priežasčių kaip pavyzdį paimsime savo įmonę, kurioje prieš keletą metų buvo pradėta stambiu mastu skaitmeninė transformacija. Šiuo metu beveik visus savo darbuotojus galime perkelti į darbą iš namų neprarandant efektyvumo. Istorija apie ligoninę, pastatytą Uhano mieste per dešimt dienų, yra orientacinė. Ten skaitmeninė transformacija pasireiškė tuo, kad visos IT sistemos buvo įdiegtos per tris dienas. Taigi skaitmeninė transformacija yra ne „kada“ ir „kodėl“, o „kaip“.
Архитектурный подход вместо стихийного развития
Su kokiomis pagrindinėmis problemomis susiduriame, kai pradedame kurti tam tikrą sistemą? Iki šiol visi mūsų klientai dirba derindami verslo užduotis su taikomųjų programų paslaugomis ir IT sprendimais. Gana sunku susidaryti bendrą idėją apie tokio komplekso veikimą, jei jis buvo sukurtas tiesiog pridedant įvairius blokus. O norint sukurti sistemą kaip vieną organizmą, pirmiausia būtinas architektūrinis požiūris. Tai mes įkūnijome savo HiDC sprendimo ideologijoje.
Максимум ценности и минимум стоимости
Вся структура HiDC — это два основных среза. Первый представляет собой то, что вы привыкли видеть у Huawei, — классическую инфраструктуру. Элементы второго среза проще всего объединить термином «интеллектуальные данные».
Зачем это нужно? В наши дни многие компании накапливают колоссальные объёмы информации, зачастую разрозненной или доступной через разного рода «прокладки». Да взять хотя бы обычные базы данных. Спросите у своих администраторов БД, насколько эти базы состыкованы между собой и как использовать сведения из них в BI-системах для принятия бизнес-решений. Удивительное дело, зачастую БД очень слабо связаны друг с другом и функционируют как отдельные «островки». Поэтому в первую очередь мы задумались над тем, какими архитектурными подходами могла бы быть устранена эта проблема.
Принципы проектирования архитектуры HiDC
Рассмотрим основные принципы проектирования HiDC. Это в первую очередь будет полезно не специалистам какого-то конкретного направления, а архитекторам решений, которые могут охватить взглядом всю панораму.
Labiausiai paplitęs yra konverguotų tinklų blokas ir duomenų valdymo blokas. Ir čia ateina koncepcija, apie kurią sprendimų architektai retai pagalvoja: duomenų gyvavimo ciklo valdymas. Iš klasikinių duomenų bazių jis buvo perkeltas į daugelį kitų sistemų, įskaitant debesų ir krašto kompiuteriją.
Граничных вычислений становится всё больше. Самый наглядный пример их применения — автомобиль с автопилотом, которым желательно управлять с единой платформы. Кроме того, налицо тренд на «зелёные» технологии — более энергоэффективные, наносящие минимальный ущерб окружающей среде. Добиться и того и другого можно с помощью перехода на интеллектуальные ресурсы (о них — дальше).
Замечательно, когда в нашем распоряжении все шесть блоков структуры HiDC. Правда, зачастую заказчики работают в созданной ранее среде. Однако использование даже одного блока со схемы выше способно принести плоды. А если добавить второй, третий и так далее, начнёт проявляться синергетический эффект. Одно только сочетание сети и распределённой системы хранения данных даст более высокую производительность и более низкие задержки. Блочный подход позволяет нам развиваться не хаотично, как зачастую происходит в индустрии, а используя комплексный архитектурный подход. Ну а открытость самих блоков предоставляет свободу в выборе оптимального решения.
Время конвергентных сетей
Pastaruoju metu pasaulinėje ir Rusijos rinkose vis labiau propaguojame konvergencinių tinklų koncepciją. Jau šiandien mūsų klientai naudoja suartintus sprendimus, pagrįstus RoCEv2 (RDMA per Converged Ethernet v2), kurdami paskirstytas programinės įrangos apibrėžtas saugojimo sistemas. Pagrindinis šio požiūrio privalumas yra jo atvirumas ir poreikio kurti neribotą skaičių skirtingų tinklų nebuvimas.
Почему так не делали раньше? Напомним, стандарт Ethernet был разработан в 1969 году. За полвека в нём накопилось множество проблем, но в Huawei научились их решать. Теперь благодаря ряду дополнительных действий мы можем использовать Ethernet для критически важных приложений, высоконагруженных решений и т. д.
От DCN к DCI
Kita svarbi tendencija yra DCI (Data Center Interconnect) diegimo sinerginis poveikis. Rusijoje, kitaip nei Kinijoje, kažką panašaus galima rasti tik pas telekomunikacijų operatorius. Kai klientai svarsto duomenų centro tinklo sprendimus, jie dažniausiai neskiria pakankamai dėmesio giliai optinių tinklų ir klasikinių IP sprendimų integracijai viename buvimo taške. Jie naudoja pažįstamus sprendimus, kurie veikia IP sluoksnyje, o to jiems pakanka.
Для чего тогда нужен DCI? Представьте, что администратор DWDM-узла и администратор сети действуют независимо. В какой-то момент сбой, возникший у любого из них, может серьёзно понизить вашу отказоустойчивость. А если мы используем принцип синергии, IP-маршрутизация осуществляется с учётом того, что происходит на оптической сети. Использование такого интеллектуального сервиса заметно увеличивает количество девяток в уровне доступности всей системы.
Ещё одним серьёзным преимуществом нашего DCI является большой запас по производительности. Суммируя возможности диапазонов C и L, можно получить порядка 220 лямбд. Такой запас вряд ли будет быстро исчерпан даже крупным корпоративным заказчиком, если учесть, что наше текущее решение позволяет передавать через каждую лямбду до 400 Гбит/с. В дальнейшем на том же оборудовании можно будет достичь 800 Гбит/с.
Дополнительное удобство обеспечивается общей управляемостью, которую мы предоставляем через классически открытые интерфейсы. Посредством NETCONF осуществляется управление не только коммутаторами, но и устройствами оптического уплотнения, что позволяет достичь конвергенции на всех уровнях и воспринимать систему именно как интеллектуальный ресурс, а не «набор коробок».
Граничные вычисления всё важнее
Многие наслышаны об Edge Computing. И тем, кто занимается облачными и классическими ЦОДами, следует иметь в виду, что мы в последнее время наблюдаем серьёзный сдвиг именно в сторону граничных вычислений.
Kas tai sukelia? Pažvelkime į įprastus diegimo modelius. Šiais laikais daug kalbama apie „protingus miestus“, „protingus namus“ ir kt. Ši koncepcija leidžia vystytojui kurti pridėtinę vertę ir didinti turto kainą. „Išmanusis namas“ identifikuoja savo gyventoją, įleidžia ir išleidžia bei suteikia tam tikras paslaugas. Statistikos duomenimis, tokios paslaugos butų kainą papildo apie 10–15% ir apskritai gali paskatinti naujų verslo modelių plėtrą. Be to, tai jau buvo pasakyta apie autopiloto koncepcijas. Netrukus 5G ir Wi-Fi 6 technologijų plėtra suteiks itin mažą delsą duomenų perdavimui tarp išmaniųjų namų, automobilių ir pagrindinio duomenų centro, atliekančio kraštų skaičiavimą. Tai reiškia, kad bus galima atlikti daug daugiau operacijų, susijusių su rimtu duomenų apdorojimu. Norint išspręsti tokias problemas, visų pirma galima naudoti neuroninius procesorius, kurie jau tiekiami Rusijai.
Ką tik apibūdintos tendencijos pažadas yra neginčijamas. Įsivaizduokime, pavyzdžiui, išmanią miesto transporto valdymo sistemą, galinčią perjungti šviesoforus, reguliuoti eismo apkrovą konkrečiose gatvėse ar net imtis adekvačių priemonių avariniais atvejais.
Dabar pereikime prie išteklių, su kuriais teikiame HiDC koncepcijos įgyvendinimą.
Skaičiavimai
Kai mums reikia įdiegti standartinę skaičiavimo sistemą, joje, žinoma, naudojami procesoriai su x86 architektūra. Tačiau kai tik iškyla poreikis pritaikyti, laikas pagalvoti apie įvairesnius sprendimus.
Pavyzdžiui, ARM procesoriai dėl didelio branduolių skaičiaus puikiai tinka labai lygiagrečioms programoms. Naudojant daugiasriegius našumą padidėja apie 30%.
Kai labai svarbus mažas delsos laikas, į priekį iškeliauja lauke programuojami loginiai integriniai grandynai (FPGA).
Neuroniniai procesoriai pirmiausia reikalingi sprendžiant mašininio mokymosi problemas. Jei konkrečiam diegimui mums reikia 16 stovų su 8 serveriais, užpildytų neuroniniais procesoriais, tai tokio pat lygio sprendimui, paremtam x86 architektūra, reikėtų (!) apie 128 stovų. Kaip matote, dėl didelės skaičiavimo tipų įvairovės būtina atidžiai pasirinkti aparatinės įrangos platformas.
Duomenų saugykla
Jau antrus metus „Huawei“ kviečia partnerius, klientus ir pramonės kolegas kurti duomenų saugojimo sistemas pagal „Flash Only“ principą. O dauguma mūsų klientų mechanines suklio pavaras naudoja tik senesniuose sprendimuose arba retai naudojamiems archyviniams duomenims.
Flash-системы тоже эволюционируют. На рынке появляются такие системы Storage Class Memory (SCM), как Intel Optane. Интересные разработки демонстрируют китайские и японские производители. На текущий момент SCM по классу обработки превосходят все остальные решения. Пока лишь высокая стоимость не позволяет использовать их повсеместно.
Tuo pačiu matome, kad saugojimo sistemų kokybę reikia gerinti ne tik įprastoje backend, bet ir priekinėje dalyje. Dabar de facto naujuose diegimuose mes, kaip taisyklė, siūlome ir naudojame tiesioginės prieigos prie atminties mechanizmus per Ethernet, tačiau matome klientų pageidavimus, todėl metų pabaigoje pradėsime dažniau naudoti NVMe per Fabrics. Be to, nuo galo iki galo, kad būtų sukurta bendra architektūra, kuri, žinoma, turi būti didelio našumo ir atspari valdiklio gedimams.
Система хранения данных OceanStor Dorado — один из наших флагманских продуктов. Внутренние испытания показали, что она обеспечивает производительность на уровне 20 млн IOPS, сохраняя работоспособность при поломке семи из восьми контроллеров.
К чему такая мощность? Давайте рассмотрим злободневную ситуацию. Вот уже несколько месяцев жители Китая значительно больше времени проводят дома в связи с режимом изоляции. Интернет-трафик на это время вырос в среднем на 30%, а в некоторых провинциях и вовсе вдвое. Выросло потребление самых разных сетевых сервисов. И в какой-то момент те же банки начали испытывать серьёзную дополнительную нагрузку, к которой их СХД оказались не готовы.
Akivaizdu, kad dabar ne visiems reikia 20 milijonų IOPS. Bet kas bus rytoj? Mūsų išmaniosios sistemos maksimaliai išnaudoja visą neuroninių procesorių potencialą, kad užtikrintų srauto kompaktiškumą, dubliavimo panaikinimą, optimizavimą ir greitą duomenų atkūrimą.
Pagrindinis tinklas
2020 год, как мы упоминали в предыдущем материале, станет для нас годом опорных сетей. Многие заказчики, особенно поставщики услуг приложений (ASP) и банки, уже думают о том, как их приложения будут работать именно с точки зрения связи с ЦОДами и между ЦОДами. Тут нам приходит на помощь новая опорная сеть. В качестве примера приведём крупнейшие китайские банки, которые перешли на упрощённые опорные системы, использующие для связи между ЦОДами не десяток различных протоколов, а, условно говоря, пару — OSPF и SRv6. Притом что получает организация тот же набор сервисов.
Intelektualiniai ištekliai
Kaip naudotis duomenimis? Dar visai neseniai egzistavo fragmentuota nevienalyčių duomenų bazių sistema: Microsoft SQL, MySQL, Oracle ir kt. Darbui su jomis buvo naudojami sprendimai iš didžiųjų duomenų srities, galintys šiuos duomenis sujungti, paimti, dirbti su jais. Visa tai sukūrė didelę resursų apkrovą.
Tuo pačiu metu nebuvo mechanizmo, kaip atlikti operacijas su duomenimis įvykus kokiam nors įvykiui. Sprendimas buvo duomenų gyvavimo ciklo valdymo (DLM) principų sukūrimas.
Visi yra girdėję apie duomenų ežerus. Perėjus nuo duomenų valdymo prie duomenų valdymo, „skaitmeniniai ežerai“ pradėjo sparčiai tobulėti. Įskaitant „Huawei“ sprendimų dėka. Tolesnėje medžiagoje tikrai kalbėsime apie visą mūsų naudotų programinės įrangos technologijų šūsnį. Dabar svarbu pažymėti, kad išmaniojo duomenų gyvavimo ciklo valdymo naudojimas leido mums supaprastinti tinklo ir serverių naudojimą, taip pat išmokti kurti visapuses architektūras, kad geriau suprastume darbo su duomenimis principus. .
Инженерная инфраструктура ЦОДа
Skelbsime atskirą medžiagą, skirtą inžinerinei infrastruktūrai, tačiau šios temos kontekste norėtume paminėti tuos pokyčius, kurie yra susiję su HiDC koncepcija.
Ilgą laiką ličio baterijas naudoti duomenų centrų avarinėse ir atsarginėse maitinimo sistemose (ESP) buvo draudžiama dėl didelio gaisro pavojaus. Bet koks mechaninis pažeidimas arba akumuliatoriaus vientisumo pažeidimas gali sukelti gaisrą ir nenuspėjamas pasekmes. Šiuo atžvilgiu PSA buvo aprūpintas pasenusiomis rūgštinėmis baterijomis, kurių savitasis įkrovos tankis buvo mažas ir didelė masė.
В новых системах аварийного и резервного питания Huawei применяются безопасные литий-железо-фосфатные аккумуляторы (LFP) с интеллектуальным проактивным управлением. При той же ёмкости они занимают втрое меньший объём по сравнению с кислотными батареями. Их жизненный цикл составляет 10–15 лет, что, помимо всего прочего, снижает создаваемую ими нагрузку на окружающую среду. Запатентованная система управления в экосистеме SmartLi позволяет применять гибридные системы, состоящие из массивов батарей старого и нового типа, а система коммутации допускает внесение «горячих» изменений в структуру СРП с непрерывным сохранением функции резервирования.
Protingas veikimas
Важная часть принципов эксплуатации инфраструктуры HiDC — идеология smart self-healing. В Iš ankstesnių publikacijų minėjome išmaniąją platformą O&M 1-3-5, kuri gali ne tik aptikti ir išanalizuoti nepageidaujamą įvykį sistemoje, bet ir pasiūlyti administratoriui keletą variantų visiškai automatizuotam problemos sprendimui.
Функция самоанализа позволяет обнаружить неполадки приблизительно за минуту. Три минуты уходит на анализ, и в течение пяти минут формируются предложения по изменению состояния системы.
Допустим, некая ошибка оператора привела к формированию замкнутой петли процессов, снижающей производительность фермы виртуализации со 100 до 77%. Администратор ЦОД получает на свой дашборд соответствующее сообщение, которое содержит полную визуализацию проблемы, включая сетевую схему ресурсов, затронутых нежелательным процессом. Далее администратор может приступить к исправлению ситуации в ручном режиме или воспользоваться одним из нескольких предложенных ему автоматических сценариев восстановления.
Sistema žino apie 75 tokius scenarijus, kuriuos galima įgyvendinti greičiau nei per dešimt minučių, be to, jie apima 90% problemų, su kuriomis susiduriama duomenų centruose. Šiuo metu inžinierius gali ramiai atsiliepti į susirūpinusių klientų skambučius, įsitikinęs, kad paslauga bus atkurta bet kurią minutę.
Nauji pagrindiniai produktai HiDC
Помимо программных продуктов, сюда следует отнести ключевые решения, действующие на уровне инфраструктуры. Прежде всего надо упомянуть нейронные процессоры, используемые в наших ИИ-кластерах семейства Atlas, а также серверы на базе NPU и GPU.
Кроме того, нельзя снова не упомянуть о Dorado и его рекордной производительности в своём классе, которой с запасом хватит на долгие годы. Это особенно актуально на постсоветском пространстве, где за редким исключением принято что-то обновлять, только когда оно совсем перестаёт работать. Этим объясняются сроки службы отдельных СХД, достигающие десяти лет. Огромная производительность необходима Dorado для того, чтобы и через десять лет обеспечивать высокое качество предоставления сервисов.
Инновации в каждом элементе
Renkantis konkrečius infrastruktūros sprendimus, neturime pamiršti ir architektūros bei tolimesnės jos plėtros scenarijų. Skirtingi skirtingų gamintojų produktai negarantuoja laukiamo sinerginio efekto, kurį suteiks sprendimai, jau optimizuoti bendram naudojimui.
Infrastruktūra turi būti pagrįsta tinkama technologija. „Teisingi“ apima atvirus, užtikrinančius didelį pralaidumą, stabiliai veikiančius esant didelėms apkrovoms. Pavyzdžiui, duomenų centrams svarbus geras bendros energijos suvartojimo ir IT apkrovos santykis. Norint pasiekti visus aukščiau išvardintus tikslus, reikia pasirinkti aplinką ir komponentus. Šiuolaikinėmis sąlygomis tai reiškia ir vis didesnį dirbtinio intelekto panaudojimą.
По нашим наблюдениям, среди стратегических заказчиков Huawei всё меньше тех, кто до сих пор не использует системы машинного обучения. Без ML попросту не получится максимально монетизировать накопленные данные.
Monetizavimo sistema gali būti skirtinga: bankams – naujų tikslinių produktų siūlymas, telekomunikacijų operatoriams – individualių paslaugų teikimas ir lojalumo užtikrinimas, valstybiniams klientams – kokybiškas duomenų gyvavimo ciklo valdymas ir aukšto lygio sąveika su kitomis organizacijomis. Juk duomenų valdymo modeliai jau seniai neapsiribojo ugniasienės nustatymu ir duomenų bazių matomumo tinkle užtikrinimu.
Nuo idėjos iki veikiančio duomenų centro
Строительство стандартного ЦОДа в лучшем случае занимает от года до полутора. Наш производственный цикл позволяет сделать это намного быстрее благодаря использованию группы решений, объединённых под общим названием FusionDC 2.0. Проектирование, разработка высокоуровневого дизайна, сборка всех элементов IT-нагрузки выполняются непосредственно на заводе. За короткое время оборудование морскими контейнерами доставляется из Китая в Россию. В итоге создание ЦОДа «под ключ» можно обеспечить буквально за четыре-пять месяцев.
Surenkamo debesų duomenų centro idėja įdomi ir tuo, kad duomenų centras gali būti kuriamas etapais, papildant jį reikiamais funkciniais blokais. Šis požiūris yra įtrauktas į pačią HiDC koncepciją.
Kad peržiūros medžiaga nepavirstų duomenų lapu, papildomos informacijos apie HiDC siūlome rasti . Там вы найдёте описание и примеры внедрения тех подходов, продуктов и решений, о которых мы рассказали. Материалов будет тем больше, чем выше ваш уровень доступа к сайту. Если вам присвоен статус «партнёр», вы сможете скачать дорожные карты HiDC, технические презентации, видеоролики.
Drįstume manyti, kad dauguma skaitančiųjų šį straipsnį turi tinklo architektų kompetencijas. Jiems tikrai bus įdomu apsilankyti pas mus . Там мы подробно рассказываем о том, как строить сетевую инфраструктуру по правилам Huawei Validated Design (HVD). Доступные для скачивания гайдлайны помогут досконально разобраться, как работают решения компании. Не забудьте только, что без авторизации вам будет доступно меньше материалов.
***
Сориентироваться вам помогут и многочисленные вебинары, проводимые не только в русскоязычном сегменте, но и на международном уровне. На них мы делимся как информацией о своих продуктах, так и своей бизнес-практикой. В том числе рассказываем о том, как Huawei в условиях разрыва многих сервисных цепочек продолжает обеспечивать непрерывную доставку своей продукции в разные страны. Недавно, например, был случай, когда только что произведённое оборудование для ЦОДа добралось до московского заказчика всего за три недели.
Список вебинаров на апрель доступен .
Šaltinis: www.habr.com