Dnes sa zameriavame nielen na produktovú líniu Huawei pre budovanie sietí datacentier, ale aj na to, ako na jej základe vytvárať pokročilé komplexné riešenia. Začneme scenármi, prejdeme k konkrétnym funkciám, podporovanému hardvéru a skončíme prehľadom konkrétnych zariadení, ktoré môžu slúžiť ako základ moderných datacentier s vysokou úrovňou automatizácie sieťových procesov.
Akékoľvek technické parametre sieťového hardvéru sú pôsobivé, možnosti aplikačných architektonických riešení založených na ňom sú určované tým, ako efektívne môže byť vzájomná integrácia prepojených hardvérových, softvérových, virtuálnych a iných technológií. Snažíme sa držať krok s dobou a rýchlo ponúkať našim zákazníkom moderné a sľubné možnosti, ktoré často predčia najodvážnejšie plány iných predajcov.
Riešenia založené na Cloud Fabric zahŕňajú sieť datacentra, SDN-kontrolér, ako aj ďalšie komponenty potrebné pre konkrétny projekt, vrátane komponentov od iných výrobcov.
Prvý a najjednoduchší scenár spočíva vo využití minimálneho počtu komponentov: sieť je vybudovaná na hardvérovej základni Huawei a externých nástrojoch na automatizáciu procesov správy siete a jej monitorovania, ako napríklad Ansible alebo Microsoft Azure.
Druhý scenár predpokladá, že zákazník už používa systém virtualizácie a SDN pre datacentrá, povedzme NSX, a chce využiť hardvér Huawei ako hardvérový VTEP (Virtuálny koncový bod tunela) v rámci existujúceho riešenia VMware. Na stránke tejto spoločnosti hardvéru Huawei, ktorý bol testovaný a môže byť použitý ako VTEP. Veď nie je tajomstvom, že, nech sú softvérové riešenia VXLAN (Virtuálne rozšírené LAN) na virtuálnych prepínačoch akokoľvek úspešné, hardvérové realizácie sú z pohľadu výkonu efektívnejšie.
Tretí scenár je výstavba systémov triedy hosting & computing, ktoré obsahujú kontrolér, ale nemajú žiadnu nadriadenú platformu, s ktorou by sa museli integrovať. Jednou z možností realizácie takého scenára je samostatný SDN-kontrolér Agile Controller-DCN. Túto architektúru môžu systémoví administrátori používať na vykonávanie každodenných operácií správy siete. Rozvinutejší variant tretieho scenára sa buduje na spolupráci Agile Controller-DCN s VMware vCenter, spojenými určitým obchodným procesom, ale opäť bez nadriadenej administratívnej sústavy.
Zaujímavý je štvrtý scenár — integrácia s nadriadenou platformou na báze OpenStack alebo našej virtualizačnej produktu FusionSphere. Registrujeme množstvo dopytov na takéto architektonické riešenia, pričom najväčšiu popularitu má OpenStack (CentOS, Red Hat a pod.). Závisí to od toho, aká platforma orchestrace a správy výpočtových zdrojov sa používa v dátovom centre.
Piaty scenár je úplne nový. Okrem široko známych hardvérových prepínačov obsahuje rozdelený virtuálny prepínač CloudEngine 1800V (CE1800V), ktorý možno prevádzkovať iba s KVM (Kernel-based Virtual Machine). Táto architektúra predpokladá spojenie Agile Controller-DCN s platformou kontajnerizácie Kubernetes pomocou pluginu CNI. Takto Huawei spolu so svetom smeruje od virtualizácie hostiteľov k virtualizácii operačných systémov.
Viac informácií o kontajnerizácii
Už sme spomenuli virtuálny prepínač CE1800V, nasadzovaný pomocou Agile Controller-DCN. V kombinácii s hardvérovými prepínačmi Huawei vytvárajú akýsi "hybridný overlay". V blízkej budúcnosti dostanú kontajnerové scénare od Huawei podporu funkcií NAT a vyvažovania záťaže.
Obmedzením architektúry je nemožnosť používať CE1800V samostatne od Agile Controller-DCN. Rovnako treba mať na pamäti, že jeden PoD platformy Kubernetes môže obsahovať maximálne 4 milióny kontajnerov.
Pripojenie k VXLAN sieti dátového centra sa uskutočňuje prostredníctvom VLAN (Virtual Local Area Network), existuje však aj možnosť, pri ktorej CE1800V vystupuje ako VTEP s procesom BGP (Border Gateway Protocol). To umožňuje výmenu BGP trás s hlavným sieťovým pripojením bez potreby osobitných hardvérových prepínačov.
Siete riadené zámermi: siete, ktoré analyzujú úmysly
Koncepcia siete riadenej zámermi (IDN) Huawei už v roku 2018. Odvtedy spoločnosť nepretržite pracovala na sieťach, ktoré umožňujú analyzovať ciele a úmysly používateľov pomocou technológie cloud computingu, veľkých dát a umelej inteligencie.
V podstate hovoríme o prechode od automatizácie k autonómii. Výslovne vyjadrený zámer používateľa sa vracia vo forme odporúčaní sieťových produktov o tom, ako tento zámer realizovať. Základom tejto funkčnosti sú možnosti Agile Controller-DCN, ktoré budú pridané do produktu, aby sa zabezpečila realizácia ideológie IDN.
Perspektívne s implementáciou IDN bude možné nasadzovať sieťové služby jedným kliknutím, čo predpokladá vysokú úroveň automatizácie. Modulárna architektúra funkcií siete a možnosť kombinovať tieto funkcie umožní administrátorovi jednoducho uviesť, ktoré služby treba sprístupniť v konkrétnom sieťovom segmente.
Na dosiahnutie takejto úrovne spravovateľnosti je veľmi dôležitý ZTP proces (Zero Touch Provisioning). Huawei dosiahla v tomto vážne úspechy, vďaka čomu ponúka možnosť úplného nasadenia siete „z krabice“.
Ďalší proces inštalácie a nasadenia určite zahŕňa procedúru overovania konektivity medzi zdrojmi (network connectivity) a hodnotenie zmien výkonu siete v závislosti od režimov jej prevádzky. Táto etapa predpokladá vykonanie simulácie pred začiatkom skutočnej prevádzky.
Ďalším krokom je nastavenie služieb podľa potrieb klienta (service provisioning) a ich overenie, ktoré vykonávajú vstavané prostriedky Huawei. Ďalej zostáva len skontrolovať výsledok.
Prejsť celou opísanou cestou je teraz možné pomocou jedného komplexného mechanizmu na báze platformy iMaster NCE, ktorá obsahuje Agile Controller-DCN a systém správy sieťových prvkov (EMS) eSight.
V súčasnosti je Agile Controller-DCN schopný kontrolovať dostupnosť zdrojov a prítomnosť pripojení, ako aj proaktívne (po schválení administrátorom) reagovať na vznikajúce problémy v sieti. Pridávanie potrebných služieb sa momentálne vykonáva manuálne, ale do budúcna plánuje Huawei automatizovať túto a ďalšie operácie, ako je nasadenie serverov, konfigurácia sietí pre úložisko a pod.
Služobné reťazce a mikrosegmentácia
Agile Controller-DCN dokáže spracovávať služobné hlavičky (Net Service Headers, alebo NSH), ktoré sú obsiahnuté v VXLAN paketoch. To je užitočné pri vytváraní služobných reťazcov. Napríklad, ak máte v úmysle poslať určité typy pakiet po ceste odlišnej od tej, ktorú navrhuje štandardný smerovací protokol. Pred opustením siete musia prejsť cez nejaké zariadenie (firewall a pod.). Na to stačí nakonfigurovať služobný reťazec, ktorý obsahuje potrebné pravidlá. Tento mechanizmus umožňuje napríklad konfigurovať bezpečnostné politiky, ale sú možné aj iné oblasti jeho využitia.
Na schéme je názorne znázornená činnosť RFC-kompatibilných služobných reťazcov založených na NSH, ako aj uvedený zoznam podporovaných hardvérových prepínačov.
Schopnosti riešení Huawei v oblasti tvorby služobných reťazcov sú doplnené nástrojmi mikrosegmentácie - metódy sieťovej bezpečnosti, ktorá predpokladá izoláciu bezpečnostných segmentov až na jednotlivé prvky pracovného zaťaženia. Prekonávať „úzke hrdlo“ zoznamov na riadenie prístupu (Access Control List alebo ACL) pomáha absencia potreby manuálne konfigurovať obrovské množstvo ACL.
Inteligentná prevádzka
Pri prechode k otázke prevádzky siete nemožno nespomenúť ďalšiu súčásť nadbrandu iMaster NCE — inteligentný analyzátor siete FabricInsight. Ten poskytuje široké možnosti na zber telemetrie a informácií o prúdoch dát v sieti. Telemetria sa zbiera pomocou gRPC a akumuluje dáta o odoslaných, oneskorených v pamäti a stratenej paketoch. Druhá veľká skupina informácií sa agreguje pomocou ERSPAN (Encapsulated Remote Switch Port Analyzer) a poskytuje pohľad na prúdy dát v dátovom centre. V podstate ide o zber TCP hlavičiek a objemov informácií prenášaných počas každej TCP relácie. Je to možné vykonať pomocou rôznych zariadení Huawei - ich zoznam je uvedený na schéme.
Nezabudli sme ani na SNMP a NetStream, takže Huawei využíva staré aj nové mechanizmy, aby prešiel od siete ako „čiernej skrinky“ k sieti, o ktorej vieme doslova všetko.
AI Fabric: inteligentné siete bez strát
Funkcie AI Fabric, podporované naším vybavením, majú za cieľ premeniť Ethernet na sieť s vysokým výkonom, nízkymi oneskaniami a bez stratových paketov. To je nevyhnutné pre realizáciu účelných scenárov nasadenia aplikácií v sieti dátového centra.
Na vyššie uvedenej schéme vidíme problémy, s ktorými sa môžeme stretnúť pri prevádzke siete:
- strata paketov;
- preplnenie pamäte;
- problém optimálneho zaťaženia siete pri použití paralelných liniek.
Vo vybavení Huawei sú implementované mechanizmy, ktoré umožňujú riešiť všetky tieto problémy. Napríklad na úrovni čipu je zavedená technológia virtuálnych prichádzajúcich front, ktorá zároveň zabraňuje blokáde na vstupe (HOL blocking).
Na úrovni protokolov funguje mechanizmus Dynamic ECN — dynamické zmeny veľkosti pamäte, ako aj Fast CNP — rýchle odoslanie správ zdroju o problémoch v sieti.
Zrovnať práva prúdov a pomáha podpora technológie Dynamic Packet Prioritization (DPP), ktorá spočíva v umiestnení krátkych fragmentov dát z rôznych prúdov do samostatného vysokoprioritného frontu. Takto krátke pakety lepšie „prežijú“ v prostredí dlhých, ťažkých prúdov.
Upresnime, že pre efektívne fungovanie vyššie uvedených mechanizmov musia byť v priamom súlade s vybavením.
Všetky tieto funkcie sa uplatňujú v jednom z troch scenárov používania zariadení Huawei:
- pri budovaní systémov umelej inteligencie založených na distribuovaných aplikáciách;
- pri vytváraní distribuovaných systémov na ukladanie dát;
- pri budovaní systémov pre vysoko výkonné výpočty (HPC).
Myšlienky pretavené do „hardvéru“
Po diskusii o typických scenároch využitia riešení Huawei a ich hlavných možnostiach prejdime priamo k zariadeniam.
CloudEngine 16800 je platforma, ktorá predpokladá prácu s rozhraniami 400 Gbit/s. Jej charakteristickým rysom je prítomnosť vlastných forwarding chip a procesora umelej inteligencie, potrebného na implementáciu možností AI Fabric.
Platforma je navrhnutá podľa klasickej ortogonálnej architektúry so systémom chladenia front to back a dodáva sa s jedným z troch typov šasi — na 4 (10U), 8 (16U) alebo 16 (32U) slotov.
V CloudEngine 16800 môžu byť použité rôzne typy lineárnych kariet. Medzi nimi sú ako tradičné 10-gigabitové, tak aj 40- a 100-gigabitové, vrátane úplne nových. Na vydanie sa pripravujú karty s rozhraniami 25 a 400 Gbit/s.
Pokiaľ ide o prepínače typu ToR (Top of rack), aktuálne modely sú označené na časovej osi vyššie. Najzaujímavejšie sú nové 25-gigabitové modely, 100-gigabitové prepínače s 400-gigabitovými uplinkmi a tiež vysoko husté 100-gigabitové s 96 portami.
Hlavný prepínač Huawei s fixnou konfiguráciou v súčasnosti je CloudEngine 8850. Na jeho miesto by mala prísť verzia 8851 s 32 rozhraniami 100 Gbit/s a ôsmimi rozhraniami 400 Gbit/s, ako aj možnosťou ich rozdelenia na 50, 100 alebo 200 Gbit/s.
Ďalší prepínač s fixnou konfiguráciou CloudEngine 6865 zatiaľ ostáva v portfóliu aktuálnych produktov Huawei. Je to osvedčená „pracovná kôň“ s prístupom 10 / 25 Gbit/s a ôsmimi 100-gigabitovými uplinkmi. Pridajme, že tiež podporuje AI Fabric.
Na schéme sú viditeľné charakteristiky všetkých nových modelov prepínačov, ktorých príchod očakávame v najbližších mesiacoch, ak nie týždňoch. Niektoré oneskorenie ich uvedenia súvisí so situáciou okolo koronavírusu. Zatiaľ sú aktuálne aj otázky sankčného tlaku na spoločnosť Huawei, avšak tieto udalosti môžu ovplyvniť len termíny premiéry.
Viac informácií o riešeniach Huawei a možnostiach ich aplikácie môžete jednoducho získať prihlásením sa na naše webináre alebo priamym kontaktovaním našich zástupcov.
***
Pripomíname, že naši odborníci pravidelne organizujú webináre o produktoch Huawei a o technológiách, ktoré sú v nich využívané. Zoznam webinárov na najbližšie týždne je dostupný na .
Zdroj: habr.com
