Време е да откриеме детали за новите рутери од класата оператор Huawei NetEngine 8000 - за хардверската база и софтверските решенија кои ви овозможуваат да изградите на нивна основа од крај до крај врски од крај до крај со проток од 400 Gbps и монитор квалитетот на мрежните услуги на второто ниво.
Што одредува кои технологии се потребни за мрежни решенија
Барањата за најновата мрежна опрема сега се одредени од четири клучни трендови:
- ширењето на 5G мобилниот широкопојасен интернет;
- раст на оптоварувањата на облакот и во приватните и во јавните центри за податоци;
- проширување на светот на IoT;
- зголемена побарувачка за вештачка интелигенција.
За време на пандемијата, се појави уште еден општ тренд: сценаријата каде физичкото присуство е колку што е можно намалено во корист на виртуелното, стануваат попривлечни. Ова вклучува, меѓу другото, услуги за виртуелна и проширена реалност, како и решенија базирани на мрежи Wi-Fi 6. Сите овие апликации бараат висок квалитет на каналот. NetEngine 8000 е дизајниран да го обезбеди.
NetEngine 8000 Family
Уредите вклучени во семејството NetEngine 8000 се поделени во три главни серии. Означени со буквата X, ова се водечки модели со високи перформанси за телекомуникациски оператори или за центри за податоци со големо оптоварување. Серијата М е дизајнирана да одговара на различни сценарија на метро. А уредите со индекс F се наменети првенствено за имплементирање на заеднички сценарија DCI (Data Center Interconnect). Повеќето од „осум илјади“ можат да бидат дел од тунели од крај до крај со проток од 400 Gbit/s и да поддржуваат гарантирано ниво на услуга (Service Level Agreement - SLA).
Факт: денес само Huawei произведува целосен опсег на опрема за организирање мрежи од класа 400GE. Горенаведената илустрација покажува сценарио за градење мрежа за клиент на големо претпријатие или голем оператор. Вториот ги користи јадрените рутери NetEngine 9000 со високи перформанси, како и новите рутери NetEngine 8000 F2A, способни да агрегираат голем број конекции од 100, 200 или 400 Gbps.
Фабриките за метро се имплементирани врз основа на уреди од серијата M. Ваквите решенија овозможуваат да се прилагодат на десеткратното зголемување на обемот на сообраќај што се очекува во следната деценија без промена на платформата.
Huawei самостојно произведува оптички модули со проток од 400 Gbps. Решенијата изградени на нив се 10-15% поевтини од решенијата слични по капацитет, но користат 100-гигабитни канали. Тестирањето на модулите започна уште во 2017 година, а веќе во 2019 година се случи првата имплементација на опрема заснована на нив; Африканскиот телекомуникациски оператор Safaricom моментално комерцијално управува со таков систем.
Огромната пропусност на NetEngine 8000, која може да изгледа претерано во 2020 година, дефинитивно ќе биде потребна во не толку далечна иднина. Дополнително, рутерот е погоден за употреба како голема точка за размена, што секако ќе биде корисно и за операторите од втор ред и за структурите на големи претпријатија во фаза на брз раст и за креаторите на решенија за е-влада.
Huawei, исто така, промовира ширење на голем број нови технологии, вклучувајќи го и протоколот за рутирање SRv6, кој значително ја поедноставува испораката на сообраќајот VPN на операторот. Технологијата FlexE (флексибилен етернет) обезбедува гарантирана пропусност на вториот слој на моделот OSI, а iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) ви овозможува прецизно да ги следите параметрите на перформансите на SLA.
Од гледна точка на провајдерот, SRv6 може да се користи од ниво на контејнер во центар за податоци изграден на NFV (Виртуелизација на мрежни функции) до, на пример, безжична широкопојасна околина. На корпоративните клиенти ќе им треба користење од крај до крај на новиот протокол при градење на 'рбетни ('рбетни) мрежи. Технологијата, нагласуваме, не е комерцијална и се користи од различни продавачи, со што се елиминира ризикот од некомпатибилност.
Ова е временската рамка за комерцијализација на технологијата SRv6 за поддршка на 5G решенија. Практичен случај: арапската компанија Zain Group, во процес на транзиција кон 5G, ја модернизира својата мрежа, зголемувајќи го капацитетот на каналите на 'рбетот, а исто така ја подобри управливоста на инфраструктурата преку воведувањето на SRv6.
Како да се применат овие технологии
Три различни производи претходно беа користени како „технолошки чадор“ што ги покрива горенаведените решенија. U2000 се користеше како NMS за доменот за пренос и доменот IP. Дополнително, во SDN системите се користеа uTraffic системи и многу попознатиот Agile Controller. Сепак, оваа комбинација се покажа дека не е многу удобна кога се применува на рутери од класата оператор, па сега овие производи се комбинираат во алатка CloudSoP.
Пред сè, тоа ви овозможува целосно да управувате со животниот циклус на инфраструктурата, почнувајќи од изградбата на мрежата - оптичка или IP. Тој е исто така одговорен за управување со ресурсите, и стандардни (MPLS) и нови (SRv6). Конечно, CloudSoP овозможува целосно опслужување на сите услуги со високо ниво на грануларност.
Да го разгледаме подетално класичниот пристап кон управувањето. Во овој случај, може да се изврши со користење на L3VPN или SR-TE, што дава дополнителни можности за создавање тунели. Со цел да се дистрибуираат ресурси за различни сервисни задачи, се користат повеќе од сто параметри и рутирање на сегменти.
Како изгледа распоредувањето на таква услуга? Прво треба да ја поставите примарната политика за одредено ниво (рамнина). На дијаграмот погоре, избрана е технологијата SRv6, со чија помош се конфигурира испораката на сообраќај од точката А до точката E. Системот ќе ги пресметува можните патеки земајќи ги предвид пропусната моќ и доцнењата, а исто така создава параметри за последователна контрола.
Откако ќе го завршиме поставувањето, подготвени сме да креираме и стартуваме дополнителни VPN услуги. Главната предност на решението на Huawei е тоа што, за разлика од стандардното MPLS Traffic Engineering, ви овозможува да ги синхронизирате патеките на тунелот без никакви дополнителни додатоци.
Дијаграмот погоре го прикажува општиот процес на добивање информации. За ова често се користи SNMP, што одзема многу време и дава просечен резултат. Сепак, телеметријата, која претходно ја користевме во центрите за податоци и решенијата на кампусот, дојде во светот на мрежите на столбот на операторот. Додава оптоварување, но ви овозможува да разберете што се случува на мрежата не во минута, туку на второ ниво.
Се разбира, добиениот обем на сообраќај мора некако да се „свари“. За ова се користи дополнителна технологија за машинско учење. Врз основа на претходно вчитаните шеми на најчестите мрежни дефекти, системот за следење може да прави предвидувања за веројатноста за појава на ексцеси. На пример, дефект на SFP (Small Form-factor Pluggable) модул или ненадеен наплив на мрежниот сообраќај.
И вака изгледа хоризонтално скалабилниот систем за контрола врз основа на серверите на TaiShan ARM и базата на податоци GaussDB. Поединечните јазли на аналитичкиот систем имаат концепт на „улога“, што овозможува грануларно проширување на дијагностичките услуги како што сообраќајот расте или бројот на мрежните јазли се зголемува.
Со други зборови, сè што беше добро во светот на системите за складирање постепено доаѓа на полето на управувањето со мрежата.
Впечатлив пример за имплементација на нашите нови технологии е Industrial and Commercial Bank of China (ICBC). Распоредува основна мрежа на рутери со високи перформанси на кои им се доделени специфични улоги. Според NDA, имаме право да дадеме само општа идеја за структурата на мрежата во дијаграмот. Вклучува три големи центри за податоци поврзани со тунели од крај до крај и 35 дополнителни локации (центри за податоци од второ ниво). Се користат и стандардните приклучоци и SR-TE.
Трислојна интелигентна IP WAN архитектура
Решенијата на Huawei се засноваат на трислојна архитектура, на чие пониско ниво има опрема со различни перформанси. На второто ниво постои опкружување за управување со опрема и дополнителни услуги кои ја прошируваат функционалноста на мрежната анализа и контрола. Горниот слој, релативно кажано, се нанесува. Најчестите сценарија за примена вклучуваат организирање на мрежи на телекомуникациски оператори, финансиски институции, енергетски компании и владини агенции.
Еве кратко видео кое ги опишува можностите на NetEngine 8000 и техничките решенија користени во него:
Се разбира, опремата мора да биде дизајнирана за раст на сообраќајот и проширување на инфраструктурата, земајќи ја предвид соодветната моќност и соодветното ладење. Кога водечкиот модел на рутер е опремен со 20 напојувања од по 3 kW, употребата на јаглеродни наноцевки во системот за отстранување топлина повеќе не изгледа излишна.
За што е сето ова? Звучи како научна фантастика, но за нас сега 14,4 Tbit/s по слот е сосема достижна. И овој пропусен опсег што дува на памет е на побарувачката. Конкретно, истите финансиски и енергетски компании, од кои многу денес имаат основни мрежи создадени со помош на технологијата DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). На крајот на краиштата, расте и бројот на апликации кои бараат сè поголеми брзини.
Едно од нашите сценарија за градење мрежи за машинско учење помеѓу две кластери Atlas 900, исто така, бара пропусност од класа на терабит. И има многу слични задачи. Тие вклучуваат, особено, нуклеарни пресметки, метеоролошки пресметки итн.
Хардверска основа и неговите барања
Дијаграмите ги прикажуваат моментално достапните модули за рутер LPUI со интегрирани картички и нивните карактеристики.
И вака изгледа патоказот со новите опции за модули кои ќе бидат достапни во текот на следните две години. Кога развивате решенија засновани на нив, важно е да се земе предвид потрошувачката на енергија. Во денешно време, стандардните центри за податоци се градат со брзина од 7-10 kW по багажник, додека употребата на рутери од класа терабит подразбира неколкукратно поголема потрошувачка на енергија (до 30-40 uW на врвот). Ова ја повлекува потребата да се дизајнира специјализирана локација или да се создаде посебна зона со големо оптоварување во постоечки центар за податоци.
Општ поглед на шасијата открива дека фабриките се кријат зад средниот вентилатор. Постои можност за нивна „жешка“ замена, имплементирана благодарение на вишокот според шемата 2N или N+1. Во суштина, зборуваме за стандардна ортогонална архитектура со висока доверливост.
Не само предводници
Без разлика колку се импресивни водечките модели, најмногу инсталации отпаѓаат на решенијата за кутии од сериите M и F.
Најпопуларните сервисни рутери сега се моделите M8 и M14. Тие ви дозволуваат да работите и со мала брзина, како што е E1, и со интерфејси со голема брзина (100 Gbit/s сега и 400 Gbit/s во блиска иднина) во рамките на истата платформа.
Перформансите на M14 се сосема доволни за да ги задоволат сите потреби на обичните клиенти на претпријатијата. Користејќи го, можете да изградите стандардни решенија L3VPN за поврзување со провајдери; исто така е добро како дополнителна алатка, на пример, за собирање телеметрија или користење на SRv6.
Голем број картички се достапни за моделот. Нема посебни фабрики, а супервизори се користат за да се обезбеди поврзување. На овој начин се постигнува распределбата на перформансите низ портите наведени во дијаграмот.
Во иднина, супервизорот може да се замени со нов, кој ќе дава нови перформанси на истите порти.
Моделот М8 е малку помал од М14 и исто така е инфериорен во перформансите во однос на постариот модел, но нивните случаи на употреба се многу слични.
Збир на физички картички компатибилни со M8 овозможува, на пример, да се воспостави врска со P-уреди преку интерфејс од 100 Gbps, да се користи технологијата FlexE и сето тоа да се шифрира.
Во голема мера, со уредот M6 можете да започнете да работите со опкружувањето на операторот. Мал е и не е погоден за добавувачи, но е лесно применлив како сообраќајна агрегирана точка за поврзување на регионални центри за податоци, на пример во банка. Покрај тоа, софтверот поставен овде е ист како кај постарите модели.
Достапни се помалку картички за M6, а максималните перформанси се 50 Gbps, што, сепак, е значително повисоко од стандардните решенија од 40 Gbps во индустријата.
Посебно се споменува и најмладиот модел M1A. Ова е мало решение кое може да ни се најде кога се очекува продолжен опсег на работна температура (-40... +65 °C).
Неколку зборови за линијата F. Моделот NetEngine 8000 F1A стана еден од најпопуларните производи на Huawei во 2019 година, не само поради фактот што е опремен со порти со проток од 1 до 100 Gbit/s (до 1,2 Tbit/s вкупно).
Повеќе за SRv6
Зошто токму сега беше неопходно да се вклучи поддршката за технологијата SRv6 во нашите производи?
Во моментов, бројот на протоколи потребни за воспоставување на VPN тунели може да биде 10+, што предизвикува сериозни проблеми со управувањето и сугерира потреба од радикално поедноставување на процесот.
Одговорот на индустријата на овој предизвик беше создавањето на технологијата SRv6, за чие појавување имаа рака Huawei и Cisco.
Едно од ограничувањата што требаше да се отстранат беше потребата да се користи принципот на однесување по хоп (PHB) за рутирање на стандардни пакети. Прилично е тешко да се воспостави интеракција „меѓу-оператор“ преку Inter-AS MP-BGP со дополнителни услуги (VPNv4), така што има многу малку такви решенија. SRv6 ви овозможува првично да го отворите патот на пакетот низ целиот сегмент без да регистрирате специјални тунели. И програмирањето на самите процеси е поедноставено, што во голема мера ги олеснува големите распоредувања.
Дијаграмот покажува случај за имплементација на SRv6. Двете глобални мрежи беа поврзани со неколку различни протоколи. За да добиете услуга од кој било виртуелен или хардверски сервер, беа потребни голем број на прекинувачи (предавање) помеѓу VXLAN, VLAN, L3VPN итн.
По имплементацијата на SRv6, операторот имаше тунел од крај до крај дури и до хардверскиот сервер, туку до контејнерот Docker.
Дознајте повеќе за технологијата FlexE
Вториот слој на моделот OSI е лош бидејќи не ги обезбедува потребните услуги и нивото на SLA што им е потребно на провајдерите. Тие, пак, би сакале да добијат некој вид аналог на TDM (Time-division multiplexing), но на етернет. Беа преземени многу пристапи за да се реши проблемот, со многу ограничени резултати.
Flex Ethernet служи токму за да го гарантира квалитетот на нивоата SDH (Синхрона дигитална хиерархија) и TDM во IP мрежите. Ова стана возможно благодарение на работата со авионот за препраќање, кога ја менуваме околината L2 на овој начин за да стане што е можно попродуктивна.
Како функционира секоја стандардна физичка порта? Има одреден број на редици и tx прстен. Пакетот што влегува во тампонот чека за обработка, што не е секогаш погодно, особено во присуство на потоци од слонови и глувци.
Дополнителните вметнувања и уште еден слој на апстракција помагаат да се обезбеди гарантирана пропусност на ниво на физички медиум.
Дополнителен MAC слој е распределен на слојот за пренос на информации, што овозможува да се создадат цврсти физички редици на кои може да се доделат специфични SLA.
Вака изгледа на ниво на имплементација. Дополнителниот слој всушност имплементира TDM кадрирање. Благодарение на овој мета-инсерт, можно е грануларно да се дистрибуираат редици и да се креираат TDM услуги преку етернет.
Едно од сценаријата за користење на FlexE вклучува многу строго придржување до SLA преку создавање временски слотови за изедначување на пропусната моќ или обезбедување ресурси за критични услуги.
Друго сценарио ви овозможува да работите со дефекти. Наместо едноставно да го хешираме преносот на информации, ние формираме посебни канали речиси на физичко ниво, за разлика од виртуелните создадени од QoS (Quality of Service).
Повеќе за iFIT
Како и FlexE, iFIT е лиценцирана технологија од Huawei. Овозможува проверка на SLA на многу грануларно ниво. За разлика од стандардните IP SLA и NQA механизми, iFIT работи не со синтетички, туку со „жив“ сообраќај.
iFIT е достапен на сите уреди што поддржуваат телеметрија. За ова се користи дополнително поле кое не е окупирано од стандардни Option Data. Таму се снимаат информации што ви овозможуваат да разберете што се случува на каналот.
***
Сумирајќи го кажаното, нагласуваме дека функционалноста на NetEngine 8000 и технологиите вградени во технологиите „осум илјадити“ ги прават овие уреди разумен и оправдан избор кога се создаваат и развиваат мрежи од класа на оператор, основни мрежи на енергетски и финансиски компании, како и системи за „електронска влада“.
Извор: www.habr.com