Prišel je čas, da razkrijemo podrobnosti o novih usmerjevalnikih Huawei NetEngine 8000 operaterskega razreda - o strojni osnovi in programskih rešitvah, ki na njihovi osnovi omogočajo gradnjo povezav od konca do konca s pasovno širino 400 Gb/s in spremljanje kakovosti omrežnih storitev na poddrugi ravni.
Kaj določa, katere tehnologije so potrebne za omrežne rešitve
Zahteve za najnovejšo omrežno opremo zdaj poganjajo štirje ključni trendi:
- širjenje mobilne širokopasovne povezave 5G;
- rast obremenitev oblaka v zasebnih in javnih podatkovnih centrih;
- širitev sveta IoT;
- vse večje povpraševanje po umetni inteligenci.
V času pandemije se je pojavil še en splošni trend: scenariji s čim manjšo fizično prisotnostjo v korist virtualne postajajo vse bolj privlačni. To med drugim vključuje storitve navidezne in obogatene resničnosti ter rešitve, ki temeljijo na omrežjih Wi-Fi 6. Vse te aplikacije zahtevajo visoko kakovost kanala. NetEngine 8000 mora to zagotoviti.
Družina NetEngine 8000
Naprave, vključene v družino NetEngine 8000, so razdeljene v tri glavne serije. Označeni s črko X so to visoko zmogljivi vodilni modeli za telekomunikacijske operaterje ali visoko obremenjene podatkovne centre. Serija M je zasnovana za različne metro scenarije. In naprave z indeksom F so zasnovane predvsem za izvajanje običajnih scenarijev DCI (Interconnect Data Center). Večina "osemtisočakov" je lahko del tunelov od konca do konca s pasovno širino 400 Gb / s in podpira zajamčeno raven storitev (Service Level Agreement - SLA).
Dejstvo: Danes samo Huawei proizvaja celotno paleto omrežne opreme 400GE. Zgornja slika prikazuje scenarij za izgradnjo omrežja za veliko poslovno stranko ali velikega operaterja. Slednji uporablja visoko zmogljive jedrne usmerjevalnike NetEngine 9000 in nove usmerjevalnike NetEngine 8000 F2A, ki lahko združujejo veliko število povezav 100, 200 ali 400 Gbps.
Metro tovarne se izvajajo na osnovi naprav serije M. Takšne rešitve omogočajo prilagajanje desetkratnemu povečanju obsega prometa, ki se pričakuje v naslednjem desetletju, brez spreminjanja platforme.
Huawei samostojno proizvaja optične module s pasovno širino 400 Gb / s. Rešitve, zgrajene na njih, so glede na zmogljivost 10-15% cenejše od podobnih, vendar uporabljajo 100-gigabitne kanale. Testiranje modulov se je začelo že leta 2017, že leta 2019 pa je prišlo do prve implementacije opreme na njihovi osnovi; Afriški prevoznik Safaricom zdaj komercialno upravlja tak sistem.
Ogromna zmogljivost NetEngine 8000, ki se bo leta 2020 morda zdela odvečna, bo zagotovo potrebna v ne tako oddaljeni prihodnosti. Poleg tega je usmerjevalnik primeren za uporabo kot velika menjalna točka, kar bo zagotovo koristilo tako operaterjem drugega reda kot velikim podjetjem v fazi hitre rasti in ustvarjalcem rešitev e-uprave.
Huawei prav tako spodbuja širjenje številnih novih tehnologij, vključno s protokolom usmerjanja SRv6, ki bistveno poenostavi dostavo prometa operaterjev VPN. Tehnologija FlexE (Flexible Ethernet) zagotavlja zajamčeno prepustnost na drugi ravni modela OSI, iFIT (In-situ Flow Information Telemetry) pa omogoča natančno sledenje parametrom izpolnjevanja pogojev SLA.
Z vidika ponudnika je SRv6 mogoče uporabiti na ravni vsebnika v podatkovnem centru, zgrajenem na NFV (virtualizacija omrežnih funkcij), na primer v brezžično širokopasovno okolje. Korporativne stranke bodo potrebovale uporabo novega protokola od konca do konca pri gradnji hrbteničnih (hrbteničnih) omrežij. Tehnologija, poudarjamo, ni lastniška in jo uporabljajo različni proizvajalci, kar odpravlja tveganje nekompatibilnosti.
Tako je videti časovnica komercializacije tehnologije SRv6 za podporo rešitev 5G. Praktični primer: arabsko podjetje Zain Group je v procesu prehoda na 5G posodobilo svoje omrežje s povečanjem pasovne širine hrbteničnih kanalov, z uvedbo SRv6 pa je izboljšalo tudi upravljanje infrastrukture.
Kako uporabiti te tehnologije
Trije različni izdelki so bili prej uporabljeni kot "tehnološki dežnik", ki pokriva zgornje rešitve. U2000 je bil uporabljen kot NMS za prenosno domeno in IP domeno. Poleg tega so bili sistemi uTraffic in veliko bolj znani Agile Controller vključeni v sisteme SDN. Vendar se je izkazalo, da ta kombinacija ni zelo priročna za usmerjevalnike operaterskega razreda, zato so zdaj ti izdelki združeni v orodje CloudSoP.
Najprej vam omogoča popolno upravljanje življenjskega cikla infrastrukture, začenši z izgradnjo omrežja – optičnega ali IP. Odgovoren je tudi za upravljanje virov, standardnih (MPLS) in novih (SRv6). Končno CloudSoP omogoča popolno oskrbo vseh storitev z visoko stopnjo razdrobljenosti.
Oglejmo si podrobneje klasični pristop k upravljanju. V tem primeru je to mogoče storiti z uporabo L3VPN ali SR-TE, ki daje dodatne možnosti za ustvarjanje tunelov. Za dodeljevanje virov za različne storitvene naloge se uporablja več kot sto parametrov in usmerjanje segmentov.
Kako izgleda uvedba takšne storitve? Najprej morate nastaviti primarno politiko za določeno raven (ravnino). V zgornjem diagramu je izbrana tehnologija SRv6, s pomočjo katere je konfigurirana dostava prometa od točke A do točke E. Sistem bo izračunal možne poti ob upoštevanju pasovne širine in zamud ter ustvaril parametre za kasnejši nadzor.
Končali smo konfiguracijo - začenjamo ustvarjati in zagnati dodatne storitve VPN. Velika prednost Huaweijeve rešitve je, da za razliko od standardnega MPLS Traffic Engineering omogoča sinhronizacijo tunelskih poti brez dodatnih dodatkov.
Zgornji diagram prikazuje splošni postopek pridobivanja informacij. Pogosto se za to uporablja SNMP, ki vzame veliko časa in daje povprečen rezultat. Vendar pa je telemetrija, ki smo jo včasih uporabljali v podatkovnih centrih in kampusnih rešitvah, prišla v svet hrbteničnih omrežij operaterjev. Doda obremenitev, vendar vam omogoča, da razumete, kaj se dogaja v omrežju, ne na minuti, ampak na podsekundni ravni.
Seveda je treba količino prejetega prometa nekako "prebaviti". Za to se uporablja dodatna tehnologija strojnega učenja. Na podlagi vnaprej naloženih vzorcev najpogostejših napak v omrežju je nadzorni sistem sposoben predvideti verjetnosti pojava ekscesov. Na primer okvare modula SFP (Small Form-factor Pluggable) ali nenaden izbruh prometa v omrežju.
Tako pa je videti horizontalno razširljiv (scale-out) nadzorni sistem, ki temelji na strežnikih TaiShan ARM in bazi podatkov GaussDB. Ločena vozlišča analitičnega sistema imajo koncept "vloge", ki omogoča granularno širitev diagnostičnih storitev s povečanjem prometa ali povečanjem števila omrežnih vozlišč.
Z drugimi besedami, vse, kar je bilo dobrega v svetu skladiščenja, postopoma prihaja tudi na področje upravljanja omrežij.
Osupljiv primer uvajanja naših novih tehnologij je Industrijska in komercialna banka Kitajske (ICBC). Razmesti jedrno omrežje visoko zmogljivih usmerjevalnikov, ki so jim dodeljene določene vloge. Glede na NDA lahko v diagramu podamo le splošno predstavo o strukturi omrežja. Vključuje tri velike podatkovne centre, povezane s tuneli od konca do konca, in 35 dodatnih mest (podatkovni centri druge ravni). Uporabljajo se tako standardni priključki kot SR-TE.
Triplastna inteligentna IP WAN arhitektura
Rešitve Huawei temeljijo na trislojni arhitekturi, na dnu katere je oprema različnih zmogljivosti. Na drugem nivoju je okolje za upravljanje opreme in dodatne storitve, ki širijo funkcionalnost analize in nadzora omrežja. Zgornji sloj, relativno rečeno, je nanesen. Najpogostejši scenariji uporabe vključujejo organizacijo omrežij telekomunikacijskih operaterjev, finančnih institucij, energetskih podjetij in vladnih agencij.
Tukaj je kratek video, ki govori o zmogljivostih NetEngine 8000 in tehničnih rešitvah, ki so v njem uporabljene:
Seveda mora biti oprema zasnovana za rast prometa in širitev infrastrukture, pri čemer je treba upoštevati ustrezno moč in ustrezno hlajenje. Ko je vodilni model usmerjevalnika opremljen z 20 napajalniki po 3 kW, se uporaba ogljikovih nanocevk v sistemu za odvajanje toplote ne zdi več odveč.
Čemu je vse to namenjeno? Sliši se kot znanstvena fantastika, a že sedaj je 14,4 Tbps na režo za nas povsem dosegljivih. In po tej osupljivi pasovni širini je povpraševanje. Zlasti vsa ista finančna in energetska podjetja, od katerih imajo mnoga danes osrednja omrežja, ustvarjena s tehnologijo DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing). Na koncu pa narašča tudi število aplikacij, ki zahtevajo vedno višje hitrosti.
Eden od naših omrežnih scenarijev strojnega učenja med dvema gručema Atlas 900 prav tako zahteva prepustnost terabitnega razreda. In takih nalog je veliko. Sem spadajo zlasti jedrsko računalništvo, meteorološki izračuni itd.
Osnova strojne opreme in njene zahteve
Diagrami prikazujejo trenutno razpoložljive usmerjevalne module LPUI z integriranimi karticami in njihove specifikacije.
In tako je videti načrt z novimi možnostmi modulov, ki bodo na voljo v naslednjih dveh letih. Pri razvoju rešitev na njihovi osnovi je pomembno upoštevati porabo energije. Zdaj so standardni podatkovni centri zgrajeni s hitrostjo 7–10 kW na omaro, medtem ko uporaba usmerjevalnikov terabitnega razreda pomeni nekajkrat večjo porabo energije (do 30–40 kW na vrhuncu). To pomeni, da je treba oblikovati specializirano spletno mesto ali ustvariti ločeno območje visoke obremenitve v obstoječem podatkovnem centru.
Splošni pogled na ohišje razkrije, da so tovarne skrite za srednjim ventilatorskim pladnjem. Obstaja možnost njihove "vroče" zamenjave, ki se izvaja zaradi redundance po shemi 2N ali N + 1. Pravzaprav govorimo o standardni ortogonalni arhitekturi visoke zanesljivosti.
Ne samo vodilni
Ne glede na to, kako impresivni so vodilni modeli, je večina namestitev za škatlaste rešitve serij M in F.
Servisni usmerjevalniki, po katerih je zdaj največ povpraševanja, sta modela M8 in M14. Omogočajo delovanje vmesnikov z nizko hitrostjo, kot je E1, in vmesnikov z visoko hitrostjo (100 Gb/s zdaj in 400 Gb/s v bližnji prihodnosti) na isti platformi.
Zmogljivost M14 zadostuje za zadovoljitev vseh potreb običajnih poslovnih strank. Z njim lahko zgradite standardne rešitve L3VPN za komunikacijo s ponudniki, dober je tudi kot dodatno orodje, na primer za zbiranje telemetrije ali uporabo SRv6.
Za model je na voljo veliko število zemljevidov. Ločenih tovarn ni, nadzorniki pa se uporabljajo za zagotavljanje povezljivosti. Tako je dosežena porazdelitev zmogljivosti po vratih, prikazanih na diagramu.
V prihodnosti se lahko supervizor zamenja z novim, kar bo dalo novo zmogljivost na istih vratih.
Model M8 je nekoliko manjši od M14, prav tako je v zmogljivosti slabši od starejšega modela, vendar so njuni scenariji uporabe zelo podobni.
Nabor fizičnih kartic, združljivih z M8, omogoča na primer vzpostavitev povezave z napravami P preko vmesnika 100 Gb / s, uporabo tehnologije FlexE in vse skupaj šifrirano.
Na splošno lahko začnete delati z operaterskim okoljem iz naprave M6 . Je majhna in ni primerna za ponudnike, vendar je zlahka uporabna kot točka združevanja prometa za povezovanje regionalnih podatkovnih centrov, na primer v banki. Poleg tega je nabor programske opreme tukaj enak kot pri starejših modelih.
Za M6 je na voljo manj kartic, največja zmogljivost pa je 50 Gb / s, kar pa je opazno višje od standardnih rešitev 40 Gb / s v industriji.
Posebej velja omeniti najmlajši model M1A. To je majhna rešitev, ki lahko pride prav tam, kjer se pričakuje razširjeno temperaturno območje delovanja (-40 ... +65 ° C).
Nekaj besed o seriji F. Model NetEngine 8000 F1A je postal eden najbolj priljubljenih izdelkov Huawei v letu 2019, nenazadnje tudi zaradi dejstva, da je opremljen s vrati s prepustnostjo od 1 do 100 Gb/s (navzgor do 1,2 Tb/s skupaj).
Izvedite več o SRv6
Zakaj je bilo ravno zdaj potrebno vključiti podporo za tehnologijo SRv6 v naše izdelke?
Trenutno je lahko število protokolov, potrebnih za vzpostavitev tunelov VPN, 10+, kar povzroča resne težave pri upravljanju in kaže na potrebo po radikalni poenostavitvi postopka.
Odgovor industrije na ta izziv je bila izdelava tehnologije SRv6, pri kateri sta sodelovala Huawei in Cisco.
Ena od omejitev, ki jo je bilo treba odstraniti, je bila potreba po uporabi načela vedenja na skok (PHB) za usmerjanje standardnih paketov. Vzpostavitev "inter-carrier" interakcije prek Inter-AS MP-BGP z dodatnimi storitvami (VPNv4) je precej težka, zato je takih rešitev zelo malo. SRv6 vam omogoča, da na začetku položite pot paketa skozi celoten segment brez predpisovanja posebnih tunelov. In programiranje samih procesov je poenostavljeno, kar močno olajša velike uvedbe.
Diagram prikazuje primer implementacije SRv6. Globalni omrežji sta bili povezani z več različnimi protokoli. Za pridobitev storitve s katerega koli virtualnega ali strojnega strežnika je bilo potrebno veliko število preklopov (handover) med VXLAN, VLAN, L3VPN itd.
Po uvedbi SRv6 je imel operater tunel od konca do konca niti do strežnika strojne opreme, ampak do vsebnika Docker.
Izvedite več o tehnologiji FlexE
Drugi nivo modela OSI je slab, ker ne zagotavlja potrebnih storitev in nivoja SLA, ki ga ponudniki potrebujejo. Oni pa bi radi dobili kakšen analog TDM (Time-division multiplexing), vendar na Ethernetu. Za rešitev problema so bili uporabljeni številni pristopi, z zelo omejenimi rezultati.
Flex Ethernet služi prav za zagotavljanje kakovosti ravni SDH (Synchronous Digital Hierarchy) in TDM v omrežjih IP. To nam je omogočilo delo z ravnino za posredovanje, ko na ta način spremenimo okolje L2, da postane čim bolj produktivno.
Kako delujejo katera koli standardna fizična vrata? Obstaja določeno število čakalnih vrst in tx-ring. Paket, ki je prišel v medpomnilnik, čaka na obdelavo, kar ni vedno priročno, zlasti v prisotnosti tokov slonov in miši.
Dodatni vložki in še ena plast abstrakcije pomagajo zagotoviti zajamčeno prepustnost na ravni fizičnega okolja.
Na ravni prenosa informacij je dodeljena dodatna plast MAC, ki vam omogoča ustvarjanje trdih fizičnih čakalnih vrst, ki jim je mogoče dodeliti posebne SLA.
Tako je to videti na ravni izvedbe. Dodatni sloj dejansko izvaja okvirjanje TDM. Zahvaljujoč temu meta-vstavku je možno razdeliti čakalne vrste granularno in oblikovati storitve TDM prek Etherneta.
Eden od primerov uporabe za FlexE vključuje zelo strogo upoštevanje SLA z razporejanjem časovnih rež za izenačitev pasovne širine ali zagotavljanje virov za kritične storitve.
Drug scenarij vam omogoča delo z napakami. Namesto zgolj zgoščevanja prenosa informacij oblikujemo ločene kanale skoraj na fizični ravni, v nasprotju z virtualnimi, ki jih ustvarja QoS (Quality of Service).
Izvedite več o iFIT
Tako kot FlexE je iFIT licenčna tehnologija podjetja Huawei. Omogoča vam preverjanje SLA na zelo zrnati ravni. Za razliko od standardnih mehanizmov IP SLA in NQA, iFIT ne deluje s sintetičnim, temveč z "živim" prometom.
iFIT je na voljo na vseh napravah, ki podpirajo telemetrijo. Za to se uporabi dodatno polje, ki ni zasedeno s standardnimi podatki o možnostih. Tam so zabeležene informacije, ki vam omogočajo, da razumete, kaj se dogaja v kanalu.
***
Če povzamemo zgoraj navedeno, poudarjamo, da so zaradi funkcionalnosti NetEngine 8000 in tehnologij, vgrajenih v tehnologije "osem tisoč", te naprave razumna in upravičena izbira za ustvarjanje in razvoj omrežij operaterskega razreda, hrbteničnih omrežij energetskih in finančnih podjetij. , kot tudi sistemi ravni "elektronske uprave".
Vir: www.habr.com