Etter å ha tatt et fugleperspektiv av alle de moderne Huawei Enterprise-løsningene som ble presentert i 2020, går vi videre til mer fokuserte og detaljerte historier om individuelle ideer og produkter som kan tjene som grunnlag for den digitale transformasjonen til både store bedrifter og offentlige etater. I dag snakker vi om konseptene og teknologiene Huawei foreslår å bygge datasentre på.
I den tilkoblede verdenens tid krever datalagrings- og prosesseringsutfordringer nye tilnærminger i alle stadier av datasenterets livssyklus. De må samtidig bli enklere og smartere for å takle sin rolle som sentrale elementer i infrastrukturen til den globale digitale økonomien.
I 2018 lagret menneskeheten 33 zettabyte med informasjon, men innen 2025 skal det totale volumet øke mer enn fem ganger. Tre tiår med erfaring med utvikling av IKT-infrastruktur har gjort det mulig for Huawei å være godt forberedt på den voksende "datatsunamien" og tilby sine partnere og kunder konseptet med et intelligent datasenter, inkludert alle stadier av konstruksjon, drift og vedlikehold. Elementer av dette konseptet er forent under det generelle navnet HiDC.
Digitaliser det
Det er en fersk vits som flyter rundt på Internett: hvem akselererte den digitale transformasjonen av bedriften din mest - CEO, CTO, styre? Koronavirusepidemi! Bare den late gjennomfører ikke webinarer, skriver ikke artikler, forteller ikke folk hvordan og hva de skal gjøre. Men disse er alle reaktive handlinger. Noen forberedt på forhånd.
Ikke for skrytets skyld – av objektive grunner vil vi bruke selskapet vårt som eksempel, der digital transformasjon ble satt i gang i stor skala for flere år siden. For øyeblikket er vi i stand til å overføre nesten alle våre ansatte til å jobbe hjemmefra uten tap av effektivitet. Historien om et sykehus bygget i byen Wuhan på ti dager er veiledende. Der manifesterte digital transformasjon seg ved at alle IT-systemer ble utplassert på tre dager. Så digital transformasjon handler ikke om "når" og "hvorfor", men om "hvordan".
Arkitektonisk tilnærming i stedet for spontan utvikling
Hva er hovedproblemene som møter oss når vi begynner å bygge et bestemt system? Til nå har alle våre kunder jobbet med å kombinere forretningsoppgaver med applikasjonstjenester og IT-løsninger. Det er ganske vanskelig å få en generell ide om funksjonen til et slikt kompleks hvis det ble opprettet bare ved å legge til forskjellige blokker. Og for å bygge et system som en enkelt organisme, er det først nødvendig med en arkitektonisk tilnærming. Dette er hva vi legemliggjorde i ideologien til HiDC-løsningen vår.
Maksimal verdi og minimumskostnad
Hele HiDC-strukturen består av to hovedstykker. Det første er det du er vant til å se fra Huawei – klassisk infrastruktur. Elementene i den andre skiven kombineres lettest med begrepet "intelligente data."
Hvorfor er dette nødvendig? I dag akkumulerer mange selskaper kolossale mengder informasjon, ofte spredt eller tilgjengelig gjennom ulike typer "pakninger". Ja, ta i det minste vanlige databaser. Spør databaseadministratorene dine hvordan disse databasene passer sammen og hvordan du bruker informasjon fra dem i BI-systemer for å ta forretningsbeslutninger. Overraskende nok er databaser ofte veldig løst knyttet til hverandre og fungerer som separate «øyer». Derfor tenkte vi først og fremst på hvilke arkitektoniske tilnærminger som kunne eliminere dette problemet.
HiDC arkitekturdesignprinsipper
La oss se på de grunnleggende prinsippene for HiDC-design. Dette vil først og fremst være nyttig ikke for spesialister på et bestemt felt, men for løsningsarkitekter som kan ta inn hele panoramaet.
De vanligste er den konvergerte nettverksblokken og dataadministrasjonsblokken. Og her kommer et konsept som løsningsarkitekter sjelden tenker på: datalivssyklusadministrasjon. Fra klassiske databaser har den migrert til mange andre systemer, inkludert sky- og kantdatabehandling.
Edge computing blir mer og mer vanlig. Det mest åpenbare eksemplet på deres bruk er en bil med autopilot, som det er tilrådelig å kontrollere fra en enkelt plattform. I tillegg er det en trend mot "grønne" teknologier - mer energieffektive, og forårsaker minimal skade på miljøet. Du kan oppnå begge deler ved å bytte til intellektuelle ressurser (mer om dem senere).
Det er flott å ha alle seks blokkene i HiDC-strukturen til rådighet. Riktignok jobber kunder ofte i et tidligere opprettet miljø. Men å bruke enda en blokk fra diagrammet ovenfor kan bære frukter. Og hvis du legger til en andre, tredje og så videre, vil en synergistisk effekt begynne å vises. Kombinasjonen av nettverk og distribuert lagring alene vil gi høyere ytelse og lavere ventetid. Blokktilnærmingen lar oss utvikle ikke kaotisk, som ofte skjer i bransjen, men ved å bruke en integrert arkitektonisk tilnærming. Vel, åpenheten til blokkene i seg selv gir frihet til å velge den optimale løsningen.
Tiden for konvergerte nettverk
Nylig, i det globale og russiske markedet, har vi i økende grad fremmet konseptet med konvergerende nettverk. Allerede i dag bruker våre kunder konvergerte løsninger basert på RoCEv2 (RDMA over Converged Ethernet v2) for å bygge distribuerte programvaredefinerte lagringssystemer. Den største fordelen med denne tilnærmingen er dens åpenhet og fraværet av behovet for å opprette et ubestemt antall forskjellige nettverk.
Hvorfor ble ikke dette gjort før? Husk at Ethernet-standarden ble utviklet i 1969. I løpet av et halvt århundre har det samlet mange problemer, men Huawei har lært å løse dem. Nå, takket være en rekke tilleggstrinn, kan vi bruke Ethernet til virksomhetskritiske applikasjoner, høybelastningsløsninger osv.
Fra DCN til DCI
Den neste viktige trenden er den synergistiske effekten fra implementeringen av DCI (Data Center Interconnect). I Russland, i motsetning til Kina, kan noe lignende bare finnes hos teleoperatører. Når kunder vurderer nettverksløsninger for datasenteret, tar de vanligvis ikke nok oppmerksomhet til den dype integrasjonen av optiske nettverk og klassiske IP-løsninger innenfor et enkelt tilstedeværelse. De bruker kjente løsninger som fungerer på IP-laget, noe som er nok for dem.
Hva er DCI for noe da? Tenk deg at DWDM-nodeadministratoren og nettverksadministratoren opptrer uavhengig. På et tidspunkt kan en svikt i noen av dem alvorlig redusere motstandskraften din. Og hvis vi bruker synergiprinsippet, utføres IP-ruting under hensyntagen til det som skjer på det optiske nettverket. Bruken av en slik intelligent tjeneste øker antallet ni i tilgjengelighetsnivået for hele systemet betydelig.
En annen alvorlig fordel med vår DCI er dens store ytelsesmargin. Ved å summere opp egenskapene til C- og L-seriene kan du få rundt 220 lambdaer. En slik reserve vil neppe raskt bli oppbrukt selv av en stor bedriftskunde, gitt at vår nåværende løsning tillater overføring av opptil 400 Gbit/s gjennom hver lambda. I fremtiden vil det være mulig å oppnå 800 Gbit/s på samme utstyr.
Ytterligere bekvemmelighet er gitt av den generelle administrasjonen som vi tilbyr gjennom klassisk åpne grensesnitt. NETCONF administrerer ikke bare brytere, men også optiske multipleksenheter, som lar deg oppnå konvergens på alle nivåer og oppfatte systemet som en intellektuell ressurs, og ikke et "sett med bokser."
Edge computing blir stadig viktigere
Mange har hørt om Edge Computing. Og de som er involvert i sky og klassiske datasentre bør huske på at vi nylig har sett et alvorlig skifte mot edge computing.
Hva forårsaker dette? La oss se på vanlige distribusjonsmodeller. Nå for tiden snakkes det mye om «smarte byer», «smarthus» osv. Dette konseptet lar utbygger skape merverdi og øke prisen på eiendommen. Et "smarthjem" identifiserer beboeren, slipper ham inn og ut og gir ham visse tjenester. I følge statistikken legger slike tjenester til omtrent 10–15 % til prisen på leiligheter og kan generelt anspore utviklingen av nye forretningsmodeller. Dessuten har det allerede blitt sagt om autopilotkonsepter. Snart vil utviklingen av 5G- og Wi-Fi 6-teknologier gi ekstremt lav ventetid for dataoverføring mellom smarte hjem, biler og hoveddatasenteret som utfører edge computing. Dette betyr at det vil være mulig å utføre et langt større antall operasjoner knyttet til seriøs databehandling. For å løse slike problemer, spesielt, er det mulig å bruke nevrale prosessorer som allerede er levert til Russland.
Løftet om trenden som nettopp er skissert er ubestridelig. La oss for eksempel forestille oss et intelligent styringssystem for bytransport som er i stand til å bytte trafikklys, regulere trafikkbelastningen på bestemte gater, eller til og med ta tilstrekkelige tiltak i nødstilfeller.
La oss nå gå til ressursene som vi tilbyr implementeringen av HiDC-konseptet med.
databehandling
Når vi skal implementere et standard datasystem, brukes selvfølgelig prosessorer med x86-arkitektur i det. Men så snart behovet for tilpasning oppstår, er det på tide å tenke på mer varierte løsninger.
For eksempel er ARM-prosessorer, på grunn av deres store antall kjerner, utmerket for svært parallelle applikasjoner. Multithreading gir en ytelsesgevinst på ca. 30 %.
Når lav latenstid er kritisk, kommer feltprogrammerbare logiske integrerte kretser (FPGA) i forkant.
Nevrale prosessorer er først og fremst nødvendig for å løse maskinlæringsproblemer. Hvis vi for en spesifikk implementering trenger 16 rack med 8 servere hver, fylt med nevrale prosessorer, vil en løsning på samme nivå basert på x86-arkitektur kreve (!) omtrent 128 rack. Som du kan se, gjør det store utvalget av beregningstyper det nødvendig å velge maskinvareplattformer nøye.
Datalagring
For andre år nå har Huawei oppfordret partnere, kunder og bransjekolleger til å bygge datalagringssystemer i samsvar med Flash Only-prinsippet. Og de fleste av våre kunder bruker mekaniske spindeldrev kun i eldre løsninger eller for sjelden brukte arkivdata.
Flash-systemer er også i utvikling. Storage Class Memory (SCM)-systemer som Intel Optane dukker opp på markedet. Kinesiske og japanske produsenter viser interessant utvikling. Foreløpig er SCM overlegen alle andre løsninger når det gjelder prosesseringsklasse. Så langt er det bare de høye kostnadene som ikke lar dem brukes overalt.
Samtidig ser vi at kvaliteten på lagringssystemene må forbedres ikke bare på den konvensjonelle backend, men også på frontend. Nå, de facto, i nye implementeringer tilbyr og bruker vi som regel direkte minnetilgangsmekanismer over Ethernet, men vi ser kundeforespørsler og derfor vil vi mot slutten av året begynne å bruke NVMe over Fabrics oftere. Dessuten ende-til-ende, for å gi en felles arkitektur, som selvfølgelig må ha høy ytelse og motstandsdyktig mot kontrollerfeil.
OceanStor Dorado lagringssystem er et av våre flaggskipprodukter. Intern testing har vist at den gir ytelse på 20 millioner IOPS, og opprettholder funksjonalitet når syv av åtte kontrollere svikter.
Hvorfor så mye makt? La oss se på dagens situasjon. I flere måneder nå har kinesiske innbyggere tilbrakt betydelig mer tid hjemme på grunn av nedstengningen. Internetttrafikken på dette tidspunktet økte med gjennomsnittlig 30 %, og i noen provinser ble det til og med doblet. Forbruket av en rekke nettverkstjenester har økt. Og på et tidspunkt begynte de samme bankene å oppleve en alvorlig ekstra belastning, som lagringssystemene deres ikke var klare for.
Det er klart at ikke alle trenger 20 millioner IOPS nå. Men hva skjer i morgen? Våre intelligente systemer maksimerer det fulle potensialet til nevrale prosessorer for å sikre trafikkkompakthet, deduplisering, optimalisering og rask datagjenoppretting.
Referansenettverk
2020, som vi nevnte i forrige artikkel, blir året for kjernenettverk for oss. Mange kunder, spesielt applikasjonstjenesteleverandører (ASP) og banker, tenker allerede på hvordan applikasjonene deres vil fungere spesifikt når det gjelder kommunikasjon til og mellom datasentre. Det er her et nytt ryggradsnettverk kommer oss til hjelp. Som et eksempel, la oss ta de største kinesiske bankene som har byttet til forenklede ryggradssystemer som ikke bruker et dusin forskjellige protokoller for kommunikasjon mellom datasentre, men relativt sett et par - OSPF og SRv6. Dessuten mottar organisasjonen det samme sett med tjenester.
Intellektuelle ressurser
Hvordan bruke dataene? Inntil nylig var det et fragmentert system av heterogene databaser: Microsoft SQL, MySQL, Oracle, etc. For å jobbe med dem ble det brukt løsninger fra feltet for big data, i stand til å kombinere disse dataene, ta dem, jobbe med dem. Alt dette skapte en høy belastning på ressurser.
Samtidig var det ingen mekanisme for å utføre operasjoner med data ved forekomsten av en hendelse. Løsningen var utviklingen av data lifecycle management (DLM) prinsipper.
Alle har hørt om datainnsjøer. Med overgangen fra dataadministrasjon til datastyring begynte "digitale innsjøer" raskt å bli smartere. Inkludert takket være Huawei-løsninger. I de følgende materialene vil vi definitivt snakke om hele stabelen med programvareteknologier vi brukte. Nå er det viktig å merke seg at det var bruken av smart datalivssyklusadministrasjon som gjorde at vi kunne forenkle bruken av nettverket og serverne våre, samt lære å bygge ende-til-ende-arkitekturer for å bedre forstå prinsippene for å jobbe med data .
Datasenteringeniørinfrastruktur
Vi vil publisere separate materialer dedikert til teknisk infrastruktur, men i sammenheng med dagens tema vil vi gjerne nevne de endringene som er relatert til HiDC-konseptet.
I lang tid var bruk av litiumbatterier i nød- og reservestrømsystemer (ESP) til datasentre forbudt på grunn av deres høye brannfare. Enhver mekanisk skade eller brudd på batteriets integritet kan føre til brann og uforutsigbare konsekvenser. I denne forbindelse var PSA utstyrt med utdaterte syrebatterier, som hadde lav spesifikk ladetetthet og stor masse.
Huaweis nye nød- og reservestrømsystemer bruker trygge litiumjernfosfat (LFP)-batterier med intelligent proaktiv styring. Med samme kapasitet opptar de tre ganger mindre volum sammenlignet med syrebatterier. Livssyklusen deres er 10–15 år, noe som blant annet reduserer belastningen de skaper på miljøet. Det patenterte kontrollsystemet i SmartLi-økosystemet tillater bruk av hybridsystemer som består av gamle og nye batterier, og svitsjesystemet tillater "varme" endringer i PSA-strukturen samtidig som redundansfunksjonen opprettholdes.
Smart betjening
En viktig del av prinsippene for drift av HiDC-infrastrukturen er ideologien om smart selvhelbredelse. I Fra våre tidligere publikasjoner nevnte vi den intelligente plattformen O&M 1-3-5, som er i stand til ikke bare å oppdage og analysere en uønsket hendelse i systemet, men også tilby administratoren flere alternativer for en helautomatisk løsning på problemet.
Selvanalysefunksjonen lar deg oppdage problemer på omtrent ett minutt. Tre minutter brukes på analyse, og innen fem minutter dannes det forslag for å endre tilstanden til systemet.
La oss si at noen operatørfeil førte til dannelsen av en lukket sløyfe av prosesser, noe som reduserte ytelsen til virtualiseringsfarmen fra 100 til 77%. Datasenteradministratoren mottar en tilsvarende melding på dashbordet hans, som inneholder en fullstendig visualisering av problemet, inkludert et nettverksdiagram over ressursene som er påvirket av den uønskede prosessen. Deretter kan administratoren fortsette å rette opp situasjonen manuelt eller bruke en av flere automatiske gjenopprettingsscenarier som tilbys ham.
Systemet kjenner til rundt 75 slike scenarier som kan implementeres på mindre enn ti minutter, og dekker 90 % av problemene som oppstår i datasentre. På dette tidspunktet kan teknikeren rolig svare på anrop fra bekymrede kunder, trygg på at tjenesten vil bli gjenopprettet når som helst.
Nye nøkkelprodukter i HiDC
I tillegg til programvareprodukter bør dette inkludere nøkkelløsninger som opererer på infrastrukturnivå. Først av alt må vi nevne de nevrale prosessorene som brukes i vår Atlas-familie av AI-klynger, samt NPU- og GPU-baserte servere.
I tillegg kan vi ikke unngå å nevne igjen Dorado og dens klasseledende ytelse, som vil vare i mange år fremover. Dette gjelder spesielt i det post-sovjetiske rommet, hvor det, med sjeldne unntak, er vanlig å oppdatere noe først når det slutter helt å fungere. Dette forklarer levetiden til individuelle lagringssystemer, som når ti år. Enorme produktivitet er nødvendig for at Dorado skal sikre høykvalitets tjenesteleveranse om ti år.
Innovasjon i alle elementer
Når vi velger spesifikke infrastrukturløsninger, må vi ikke glemme arkitekturen og scenariene for dens videre utvikling. Ulike produkter fra forskjellige produsenter garanterer ikke den forventede synergistiske effekten som løsninger som allerede er optimalisert for felles bruk vil gi.
Infrastrukturen skal være basert på riktig teknologi. "Riktige" inkluderer åpne, som gir høy gjennomstrømning og fungerer stabilt under høy belastning. For datasentre er for eksempel et godt forhold mellom totalt energiforbruk og IT-belastning viktig. For å oppnå alle målene ovenfor, må du velge miljø og komponenter. I moderne forhold betyr dette også stadig mer utbredt bruk av kunstig intelligens.
I følge våre observasjoner er det færre og færre blant Huaweis strategiske kunder som fortsatt ikke bruker maskinlæringssystemer. Uten ML er det rett og slett umulig å tjene penger på de akkumulerte dataene så mye som mulig.
Systemet for inntektsgenerering kan være annerledes: for banker - som tilbyr nye målrettede produkter, for telekomoperatører - gir individuelle tjenester og sikrer lojalitet, for offentlige kunder - høykvalitets datalivssyklusstyring og et høyt nivå av interaksjon med andre organisasjoner. Tross alt har dataadministrasjonsmodeller lenge gått lenger enn å sette opp en brannmur og sikre nettverkssynlighet for databasene deres.
Fra idé til drift av datasenter
Bygging av et standard datasenter tar i beste fall fra ett år til et og et halvt år. Vår produksjonssyklus lar oss gjøre dette mye raskere takket være bruken av en gruppe løsninger samlet under fellesnavnet FusionDC 2.0. Design, utvikling av høynivådesign, montering av alle elementer i IT-belastningen utføres direkte på fabrikken. I løpet av kort tid leveres utstyr med sjøcontainere fra Kina til Russland. Som et resultat kan opprettelsen av et nøkkelferdig datasenter oppnås på bokstavelig talt fire til fem måneder.
Ideen om et prefabrikkert skydatasenter er også interessant fordi et datasenter kan utvikles i etapper, og legge til de nødvendige funksjonelle blokkene til det. Denne tilnærmingen er innebygd i selve HiDC-konseptet.
For ikke å gjøre gjennomgangsmaterialet om til et dataark, foreslår vi å gå til for ytterligere informasjon om HiDC . Der finner du en beskrivelse og eksempler på implementering av tilnærmingene, produktene og løsningene som vi snakket om. Jo høyere tilgangsnivå du har til nettstedet, jo mer materiale vil det være. Hvis du blir tildelt statusen "partner", vil du kunne laste ned HiDC-veikart, tekniske presentasjoner, videoer.
Vi vil våge å anta at flertallet av de som leser denne artikkelen har kompetansen til nettverksarkitekter. De vil garantert være interessert i å besøke oss . Der snakker vi i detalj om hvordan man bygger en nettverksinfrastruktur i henhold til reglene til Huawei Validated Design (HVD). Retningslinjer som er tilgjengelige for nedlasting, vil hjelpe deg med å forstå hvordan selskapets løsninger fungerer. Bare husk at uten autorisasjon vil mindre materiale være tilgjengelig for deg.
***
Tallrike webinarer gjennomført ikke bare i det russiskspråklige segmentet, men også på internasjonalt nivå vil også hjelpe deg med å navigere. På dem deler vi både informasjon om produktene våre og vår forretningspraksis. Vi snakker også om hvordan Huawei, til tross for forstyrrelsen av mange tjenestekjeder, fortsetter å sikre kontinuerlig levering av produktene sine til forskjellige land. Nylig var det for eksempel et tilfelle da nyprodusert utstyr til et datasenter nådde en Moskva-kunde på bare tre uker.
Listen over webinarer for april er tilgjengelig .
Kilde: www.habr.com