Hoje, nossa atenção está voltada não apenas à linha de produtos da Huawei para a construção de redes de data center, mas também a como construir, com base neles, soluções complexas e avançadas. Começaremos com cenários, passaremos para as funções específicas, equipamentos suportados e terminaremos com uma visão geral de dispositivos específicos que podem servir como base para data centers modernos com um alto nível de automação dos processos de rede.
Por mais impressionantes que sejam as características do equipamento de rede, as possibilidades de soluções arquitetônicas aplicáveis com base nele são determinadas pela eficácia da integração mútua das tecnologias hardware, software, virtual e outras que a acompanham. Buscando sempre acompanhar os tempos, procuramos oferecer aos clientes opções modernas e promissoras que muitas vezes superam as ideias mais audaciosas de outros fornecedores.
As soluções baseadas em Cloud Fabric incluem a rede do data center, um controlador SDN, bem como outros componentes necessários para o projeto específico, incluindo de outros fabricantes.
O primeiro e mais simples cenário envolve o uso da menor quantidade possível de componentes: a rede é construída na base de hardware da Huawei e em ferramentas de terceiros para automação de processos de gerenciamento de rede e seu monitoramento. Por exemplo, como Ansible ou Microsoft Azure.
O segundo cenário pressupõe que o cliente já utiliza um sistema de virtualização e SDN para data centers, digamos, NSX, e deseja usar o equipamento da Huawei como um VTEP (Virtual Tunnel End Point) hardware dentro da solução VMware existente. No site dessa empresa o equipamento da Huawei que foi testado e pode ser usado como VTEP. Afinal, não é segredo para ninguém que, por mais que as soluções de software VXLAN (Virtual Extensible LAN) em switches virtuais sejam eficazes, as implementações em hardware são mais eficientes em termos de performance.
O terceiro cenário é a construção de sistemas da classe hosting & computing, que possuem um controlador, mas não têm uma plataforma superior com a qual seria necessário integrar-se. Uma das opções para implementar esse cenário prevê a existência de um controlador SDN separado, o Agile Controller-DCN. Essa arquitetura pode ser utilizada pelos administradores de sistemas para realizar operações diárias de gerenciamento da rede. Uma versão mais avançada do terceiro cenário baseia-se na interação do Agile Controller-DCN com o VMware vCenter, conectados por meio de um determinado processo de negócio, mas, novamente, sem um sistema de administração superior.
O quarto cenário é notável — a integração com uma plataforma superior baseada em OpenStack ou nosso produto de virtualização FusionSphere. Registramos uma quantidade considerável de solicitações para tais soluções arquitetônicas, entre as quais a mais popular é o OpenStack (CentOS, Red Hat, etc.). Tudo depende de qual plataforma de orquestração e gerenciamento de recursos computacionais é utilizada no datacenter.
O quinto cenário é completamente novo. Além dos switches de hardware amplamente conhecidos, inclui o switch virtual distribuído CloudEngine 1800V (CE1800V), que pode ser utilizado apenas com KVM (Kernel-based Virtual Machine). Essa arquitetura implica a integração do Agile Controller-DCN com a plataforma de contêineres Kubernetes por meio do plugin CNI. Dessa forma, a Huawei está avançando junto com o mundo. de virtualização de hosts para virtualização de sistemas operacionais..
Saiba mais sobre contêineres.
Anteriormente, já mencionamos o switch virtual CE1800V, que é implantado com o Agile Controller-DCN. Juntamente com os switches de hardware da Huawei, eles formam uma espécie de 'sobreposição híbrida'. Em breve, os cenários de contêineres da Huawei receberão suporte para funcionalidades de NAT e balanceamento de carga.
Uma limitação da arquitetura é a impossibilidade de usar o CE1800V separadamente do Agile Controller-DCN. Também deve-se considerar que um PoD da plataforma Kubernetes pode conter não mais do que 4 milhões de contêineres.
A conexão à rede VXLAN do Data Center ocorre através de VLAN (Virtual Local Area Network), mas existe uma opção em que o CE1800V atua como VTEP com o protocolo BGP (Border Gateway Protocol). Isso permite trocar rotas BGP com a rede backbone sem a necessidade de switches de hardware separados.
Redes Orientadas por Intenção: redes que analisam intenções
O conceito de Rede Orientada por Intenção (IDN) da Huawei já em 2018. Desde então, a empresa não interrompeu o trabalho em redes que permitem, através da tecnologia de computação em nuvem, Big Data e inteligência artificial, analisar os objetivos e intenções dos usuários.
Basicamente, estamos falando de uma transição de automação para autonomia. A intenção expressa pelo usuário retorna na forma de recomendações de produtos de rede sobre como realizar essa intenção. Essa funcionalidade baseia-se nas capacidades do Agile Controller-DCN, que serão adicionadas ao produto para garantir a concretização da ideologia IDN.
No futuro, com a implementação do IDN, será possível implantar serviços de rede com um clique, o que implica um alto grau de automação. A arquitetura modular das funções de rede e a capacidade de combinar essas funções permitirão que o administrador simplesmente indique quais serviços precisam ser disponibilizados em determinado segmento de rede.
Para alcançar esse nível de gerenciabilidade, o processo ZTP (Zero Touch Provisioning) é muito importante. A Huawei alcançou grandes sucessos nesse aspecto, o que possibilita a implantação total da rede "pronta para uso".
O processo subsequente de instalação e implantação deve incluir obrigatoriamente o procedimento de verificação de conectividade entre os recursos e a avaliação das alterações no desempenho da rede dependendo dos modos de operação. Esta etapa implica realizar simulações antes de iniciar o uso real.
O próximo passo é configurar os serviços de acordo com as necessidades do cliente (provisionamento de serviços) e sua verificação, realizados por meio das ferramentas integradas da Huawei. Depois, resta apenas monitorar o resultado.
Agora, todo esse caminho pode ser percorrido por meio de um único mecanismo abrangente baseado na plataforma iMaster NCE, que contém o Agile Controller-DCN e o sistema de gerenciamento de elementos de rede (EMS) eSight.
Atualmente, o Agile Controller-DCN pode verificar a disponibilidade de recursos e a existência de conexões, além de reagir proativamente (após aprovação do administrador) a problemas que surgem na rede. A adição de serviços necessários é feita manualmente no momento, mas no futuro a Huawei pretende automatizar essa e outras operações, como a implantação de servidores e a configuração de redes para storage.
Cadeias de Serviço e Microsegmentação
O Agile Controller-DCN é capaz de processar cabeçalhos de serviço (Net Service Headers, ou NSH) contidos em pacotes VXLAN. Isso é útil para criar cadeias de serviço. Por exemplo, você deseja enviar pacotes de um determinado tipo por um caminho diferente daquele proposto pelo protocolo padrão de roteamento. Antes de deixar a rede, eles devem passar por um dispositivo (como um firewall, etc.). Para isso, basta configurar uma cadeia de serviço que contenha as regras necessárias. Com esse mecanismo, é possível, por exemplo, configurar políticas de segurança, mas outras áreas de aplicação são possíveis.
O diagrama ilustra claramente o funcionamento de cadeias de serviço compatíveis com RFC, baseadas em NSH, e fornece uma lista de switches de hardware que as suportam.
As capacidades das soluções da Huawei na criação de cadeias de serviço são complementadas por ferramentas de microsegmentação — um método de segurança de rede que implica a isolação de segmentos de segurança até elementos individuais da carga de trabalho. Ultrapassar o "gargalo" das listas de controle de acesso (Access Control List ou ACL) é facilitado pela ausência da necessidade de configurar manualmente um grande número de ACLs.
Explotação Inteligente
Ao abordar a questão da operação da rede, não podemos deixar de mencionar mais um componente da marca guarda-chuva iMaster NCE — o analisador de rede inteligente FabricInsight. Ele fornece amplas capacidades para a coleta de telemetria e informações sobre fluxos de dados na rede. A telemetria é coletada usando gRPC e acumula dados sobre pacotes enviados, retidos em buffer e perdidos. Um segundo grande conjunto de informações é agregado por meio do ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) e fornece uma visão dos fluxos de dados no data center. Na essência, trata-se da coleta de cabeçalhos TCP e volumes de informações transmitidas durante cada sessão TCP. Isso pode ser feito usando vários dispositivos da Huawei — a lista deles é apresentada no diagrama.
Não esquecemos também do SNMP e do NetStream, assim a Huawei utiliza tanto mecanismos antigos quanto novos, para passar de uma rede como 'caixa-preta' para uma rede da qual sabemos praticamente tudo.
AI Fabric: redes inteligentes sem perdas
As funções do AI Fabric, suportadas pelo nosso equipamento, visam transformar o Ethernet em uma rede de alta performance, com baixas latências e sem perda de pacotes. Isso é necessário para implementar cenários principais de implantação de aplicativos na rede do data center.
No diagrama acima, vemos os problemas que há risco de enfrentar ao operar a rede:
- perda de pacotes;
- overflow de buffers;
- problema de carga ótima da rede ao usar links paralelos.
Nos equipamentos da Huawei, mecanismos foram implementados para resolver todos esses problemas. Por exemplo, a nível de chip, foi integrada a tecnologia de filas virtuais de entrada, que também evita bloqueios na entrada (HOL blocking).
A nível de protocolos, existe o mecanismo Dynamic ECN — alteração dinâmica do tamanho do buffer, além do Fast CNP — envio rápido de mensagens para a origem sobre problemas na rede.
Igualar os direitos dos fluxos e é ajudado pelo suporte à tecnologia Dynamic Packet Prioritization (DPP), que consiste em colocar fragmentos de dados curtos de diferentes fluxos em uma fila separada de alta prioridade. Assim, pacotes curtos 'sobrevivem' melhor em meio a longos e pesados fluxos.
Esclarecemos que, para a ação eficaz dos mecanismos acima mencionados, é necessário que sejam suportados diretamente pelo equipamento.
Todas essas funções são aplicadas em um dos três cenários de uso do hardware da Huawei:
- na construção de sistemas de inteligência artificial baseados em aplicações distribuídas;
- na criação de sistemas de armazenamento de dados distribuídos;
- na criação de sistemas para computação de alto desempenho (HPC).
Ideias materializadas em hardware
Após discutir os cenários típicos de uso das soluções Huawei e listar suas principais capacidades, vamos para o hardware.
CloudEngine 16800 — uma plataforma que prevê operação em interfaces de 400 Gbit/s. Sua característica marcante é a presença, além da CPU, de um chip de encaminhamento próprio e um processador de inteligência artificial, necessários para implementar as capacidades do AI Fabric.
A plataforma segue a clássica arquitetura ortogonal com um sistema de ventilação de frente para trás e é fornecida com um dos três tipos de chassis — para 4 (10U), 8 (16U) ou 16 (32U) slots.
No CloudEngine 16800 podem ser usados vários tipos de placas de linha. Entre elas estão placas tradicionais de 10 gigabits, assim como de 40 e 100 gigabits, incluindo as mais recentes. Estão programadas para lançar placas com interfaces de 25 e 400 Gbit/s.
Quanto aos switches do tipo ToR (Top of Rack), os modelos atuais estão marcados na linha do tempo acima. O maior interesse recai sobre os novos modelos de 25 gigabits, switches de 100 gigabits com uplinks de 400 gigabits, bem como os altamente densos de 100 gigabits com 96 portas.
O principal switch da Huawei com configuração fixa no momento é o CloudEngine 8850. Ele deve ser substituído pelo modelo 8851 com 32 interfaces de 100 Gbit/s e oito interfaces de 400 Gbit/s, além da possibilidade de divisão em 50, 100 ou 200 Gbit/s.
Outro switch com configuração fixa, o CloudEngine 6865, ainda permanece na linha de produtos atuais da Huawei. Este é um equipamento bem estabelecido com acesso de 10/25 Gbit/s e oito uplinks de 100 gigabits. Além disso, ele também suporta o AI Fabric.
No diagrama, podemos ver as características de todos os novos modelos de switches que aguardamos nos próximos meses, ou mesmo semanas. Um certo atraso no seu lançamento está relacionado com a situação em torno do coronavírus. Também permanecem questões de pressão sancionatória sobre a empresa Huawei, mas todos esses eventos podem afetar apenas os prazos de lançamento.
Mais informações sobre as soluções da Huawei e suas aplicações podem ser facilmente obtidas ao se inscrever em nossos webinars ou entrando em contato diretamente com representantes da empresa.
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Lembramos que nossos especialistas realizam regularmente webinars sobre os produtos da Huawei e as tecnologias utilizadas. A lista de webinars das próximas semanas está disponível em .
Fonte: habr.com
