Huawei DCN: пет сценарија за изградба на мрежа на центарот за податоци

Денес, нашиот фокус не е само на производната линија на Huawei за создавање мрежи на центри за податоци, туку и на тоа како да изградиме напредни решенија од крај до крај врз основа на нив. Да почнеме со сценарија, да преминеме на специфични функции поддржани од опремата и да завршиме со преглед на специфични уреди кои можат да ја формираат основата на современите центри за податоци со највисоко ниво на автоматизација на мрежните процеси.

Колку и да се импресивни карактеристиките на мрежната опрема, можностите на применетите архитектонски решенија засновани на неа се одредуваат со тоа колку ефикасна може да биде взаемната интеграција на хардверот, софтверот, виртуелните и другите технологии поврзани со неа. Обидувајќи се да бидеме во чекор со времето, се обидуваме брзо да им понудиме на клиентите модерни и ветувачки можности, кои често се пред најлудите планови на другите продавачи.

Решенијата базирани на Cloud Fabric вклучуваат мрежа на центарот за податоци, SDN контролер, како и други компоненти неопходни за одреден проект, вклучително и од други производители.

Првото и наједноставно сценарио вклучува употреба на минимален број компоненти: мрежата е изградена на хардвер на Huawei и алатки од трети страни за автоматизирање на процесите на управување и следење на мрежата. На пример, како што се Ansible или Microsoft Azure.

Второто сценарио претпоставува дека клиентот веќе користи систем за виртуелизација и SDN за центри за податоци, да речеме NSX, и сака да ја користи опремата на Huawei како хардверска VTEP (Витуална крајна точка на тунел) во постојното VMware решение. На веб-страницата на оваа компанија еве листа Опрема Huawei која е тестирана и може да се користи како VTEP. На крајот на краиштата, не е тајна дека, без разлика колку се успешни софтверските решенија VXLAN (Virtual Extensible LAN) на виртуелни прекинувачи, хардверските имплементации се поефикасни во однос на перформансите.

Третото сценарио е изградба на системи за хостинг и компјутерска класа кои вклучуваат контролер, но немаат повисока платформа со која би било неопходно да се интегрираат. Една од опциите за спроведување на ова сценарио вклучува присуство на посебен Agile Controller-DCN SDN контролер. Системските администратори можат да ја користат оваа архитектура за да вршат секојдневни операции за управување со мрежата. Поразвиената верзија на третото сценарио се заснова на интеракцијата на Agile Controller-DCN со VMware vCenter, обединета со одреден деловен процес, но повторно без повисок административен систем.

Вреди да се забележи четвртото сценарио - интеграција со upstream платформа базирана на OpenStack или нашиот производ за виртуелизација на FusionSphere. Регистрираме многу барања за слични архитектонски решенија, меѓу кои најпопуларен е OpenStack (CentOS, Red Hat итн.). Сè зависи од тоа каква платформа за оркестрација и управување со компјутерските ресурси се користи во центарот за податоци.

Петтото сценарио е сосема ново. Покрај добро познатите хардверски прекинувачи, тој вклучува дистрибуиран виртуелен прекинувач CloudEngine 1800V (CE1800V), кој може да се ракува само со KVM (Виртуелна машина базирана на кернел). Оваа архитектура вклучува комбинирање Agile Controller-DCN со платформата за контејнеризација Kubernetes користејќи го приклучокот CNI. Така, Huawei, заедно со целиот свет, се движи од виртуелизација на домаќинот до виртуелизација на оперативниот систем.

Повеќе за контејнеризација

Претходно го спомнавме виртуелниот прекинувач CE1800V распореден со помош на Agile Controller-DCN. Во комбинација со хардверските прекинувачи Huawei, тие формираат еден вид „хибридно преклопување“. Во блиска иднина, скриптите за контејнери од Huawei ќе добијат поддршка за NAT и функциите за балансирање на оптоварување.

Ограничување на архитектурата е тоа што CE1800V не може да се користи одделно од Agile Controller-DCN. Исто така, треба да се земе предвид дека еден PoD на платформата Kubernetes може да содржи не повеќе од 4 милиони контејнери.

Поврзувањето со VXLAN мрежата на центарот за податоци се случува преку VLAN (Virtual Local Area Network), но постои опција во која CE1800V делува како VTEP со процесот BGP (Border Gateway Protocol). Ова овозможува BGP рутите да се разменуваат со 'рбетот без потреба од посебни хардверски прекинувачи.

Мрежи водени од намера: мрежи кои ги анализираат намерите

Концепт на Huawei Intent-Driven Network (IDN). презентирани уште во 2018 година. Оттогаш, компанијата продолжи да работи на мрежи кои користат технологија на cloud computing, големи податоци и вештачка интелигенција за да ги анализираат целите и намерите на корисниците.

Во суштина, зборуваме за движење од автоматизација кон автономија. Изразената намера на корисникот се враќа во форма на препораки од мрежните производи за тоа како да се спроведе оваа намера. Во срцето на оваа функционалност се способностите Agile Controller-DCN кои ќе бидат додадени на производот за да се обезбеди имплементација на идеологијата IDN.

Во иднина, со воведувањето на IDN, ќе може да се распоредат мрежните услуги со еден клик, што подразбира највисок степен на автоматизација. Модуларната архитектура на мрежните функции и можноста за комбинирање на овие функции ќе му овозможат на администраторот едноставно да одреди кои услуги треба да бидат достапни на одреден мрежен сегмент.

За да се постигне ова ниво на контролирање, процесот ZTP (Zero Touch Provisioning) е многу важен. Huawei постигна сериозен успех во ова, благодарение на што нуди можност за целосно распоредување на мрежата надвор од кутијата.

Понатамошниот процес на инсталација и распоредување нужно вклучува постапка за проверка на поврзаноста помеѓу ресурсите (мрежно поврзување) и проценка на промените во перформансите на мрежата во зависност од нејзините режими на работа. Оваа фаза вклучува спроведување на симулација пред да започне вистинската операција.

Следниот чекор е конфигурирање на услугите за да одговараат на потребите на клиентот (обезбедување услуги) и нивна верификација, извршена од вградените алатки на Huawei. Тогаш останува само да се провери резултатот.

Сега е можно да се помине низ целата опишана патека користејќи единствен сеопфатен механизам заснован на платформата iMaster NCE што содржи Agile Controller-DCN и системот за управување со мрежни елементи eSight (EMS).

Во моментов, Agile Controller-DCN може да ја провери достапноста на ресурсите и присуството на врски, како и проактивно (по одобрение од администраторот) да одговори на проблемите во мрежата. Додавањето на потребните услуги сега се врши рачно, но во иднина Huawei има намера да ги автоматизира овие и други операции, како што се распоредување на серверот, мрежна конфигурација за системи за складирање итн.

Сервисни синџири и микросегментација

Agile Controller-DCN е способен да обработува заглавија на услуги (Net Service Headers, или NSH) содржани во VXLAN пакетите. Ова е корисно за создавање синџири на услуги. На пример, имате намера да испратите одреден тип на пакети по рута што се разликува од онаа што ја нуди стандардниот протокол за рутирање. Пред да ја напуштат мрежата, мора да поминат низ некој вид уред (заштитен ѕид и сл.). За да го направите ова, доволно е да конфигурирате синџир на услуги што ги содржи потребните правила. Благодарение на таков механизам, можно е, на пример, да се конфигурираат безбедносните политики, но можни се и други области на неговата примена.

Дијаграмот јасно ја прикажува работата на синџирите за услуги компатибилни со RFC базирани на NSH, а исто така обезбедува листа на хардверски прекинувачи што ги поддржуваат.

Способностите за синџир на услуги на Huawei се надополнети со микросегментација, мрежна безбедносна техника која ги изолира безбедносните сегменти до поединечни елементи на оптоварување. Избегнувањето на потребата за рачно конфигурирање на огромен број ACL помага да се заобиколи тесното грло на Листата за контрола на пристап (ACL).

Интелигентна операција

Преминувајќи кон прашањето за мрежно работење, не може да не се спомене уште една компонента на брендот чадор iMaster NCE - интелигентниот мрежен анализатор FabricInsight. Обезбедува широки можности за собирање телеметрија и информации за тековите на податоци на мрежата. Телеметријата се собира со помош на gRPC и акумулира податоци за пренесени, баферирани и изгубени пакети. Втората голема количина на информации се собира со помош на ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) и дава идеја за тековите на податоци во центарот за податоци. Во суштина, зборуваме за собирање на заглавија на TCP и количината на информации што се пренесуваат за време на секоја TCP сесија. Ова може да се направи со користење на различни уреди Huawei - нивната листа е претставена на дијаграмот.

SNMP и NetStream исто така не се заборавени, па Huawei користи и стари и нови механизми за да се пресели од мрежа како „црна кутија“ во мрежа за која знаеме буквално сè.

Ткаенина со вештачка интелигенција: Паметна мрежа без загуби

Функциите на AI-Fabric поддржани од нашиот хардвер се дизајнирани да го трансформираат етернетот во мрежа со високи перформанси, ниска латентност и без загуба на пакети. Ова е неопходно за да се имплементираат основните сценарија за распоредување на апликации во мрежата на центарот за податоци.

На дијаграмот погоре гледаме проблеми со кои постои ризик да се соочиме при ракување со мрежата:

• загуба на пакети;
• прелевање на тампон;
• проблемот на оптимално вчитување на мрежата при користење на паралелни врски.

Опремата на Huawei имплементира механизми за решавање на сите овие проблеми. На пример, на ниво на чип, воведена е технологија за виртуелна дојдовна редица, која во исто време не дозволува блокирање на влезови (HOL blocking).

На ниво на протокол, постои Dynamic ECN механизам - динамично менување на големината на баферот, како и Fast CNP - брзо испраќање на пакети со пораки за проблем во мрежата до изворот.

Еднакви права за тековите Слон и Глувци Помага за поддршката за технологијата за динамички приоритети на пакети (DPP), која се состои од ставање кратки податоци од различни текови во посебна редица со висок приоритет. Така, кратките пакети преживуваат подобро во опкружување на долги и тешки текови.

Да појасниме дека за горенаведените механизми да функционираат ефективно, тие мора да бидат директно поддржани од опремата.

Сите овие функции се користат во едно од трите сценарија за користење на опремата на Huawei:

• при изградба на системи за вештачка интелигенција врз основа на дистрибуирани апликации;
• при креирање на дистрибуирани системи за складирање податоци;
• при креирање системи за пресметување со високи перформанси (HPC).

Идеи отелотворени во хардвер

Откако разговаравме за типични сценарија за користење на решенијата на Huawei и набројувајќи ги нивните главни способности, да преминеме директно на опремата.

CloudEngine 16800 е платформа која обезбедува работа преку 400 Gbit/s интерфејси. Неговата карактеристика е присуството, заедно со процесорот, на сопствен чип за проследување и процесор за вештачка интелигенција, што е неопходно за имплементирање на можностите на AI Fabric.

Платформата е направена според класична ортогонална архитектура со систем за проток на воздух од напред кон назад и доаѓа со еден од трите типа на шасија - 4 (10U), 8 (16U) или 16 (32U) слотови.

CloudEngine 16800 може да користи неколку типови линиски картички. Меѓу нив се и традиционалните 10-гигабитни и 40-, како и 100-гигабитни, вклучително и сосема нови. Планирано е да се пуштат картички со интерфејси од 25 и 400 Gbit/s.

Што се однесува до прекинувачите ToR (Top of rack), нивните сегашни модели се наведени во временската линија погоре. Најголем интерес се новите 25-гигабитни модели, 100-гигабитни прекинувачи со 400-гигабитни надоврзувања и 100-гигабитни прекинувачи со висока густина со 96 порти.

Главниот прекинувач за фиксна конфигурација на Huawei во моментов е CloudEngine 8850. Треба да биде заменет со моделот 8851 со 32 интерфејси од 100 Gbit/s и осум интерфејси од 400 Gbit/s, како и можност да се подели на 50, 100 или 200 Gbit/s.

Друг прекинувач со фиксна конфигурација, CloudEngine 6865, сè уште останува во линијата на тековните производи на Huawei. Ова е докажано работно коњче со пристап од 10/25 Gbps и осум надоврзувања од 100 Gbps. Да додадеме дека поддржува и AI Fabric.

Дијаграмот ги прикажува карактеристиките на сите нови модели на прекинувачи, чиј изглед го очекуваме во наредните месеци, па дури и недели. Одредено одложување на нивното објавување се должи на ситуацијата околу коронавирусот. Исто така, прашањата за притисокот на санкциите врз Huawei сè уште остануваат релевантни, но сите овие настани можат да влијаат само на времето на премиерата.

Повеќе информации за решенијата на Huawei и нивните опции за апликација може лесно да се добијат со претплата на нашите вебинари или директно контактирање со претставниците на компанијата.

***

Потсетуваме дека нашите експерти редовно одржуваат вебинари за производите на Huawei и технологиите што ги користат. Список на вебинари за наредните недели е достапен на линк.

Извор: www.habr.com