Genom att snabbt blicka över alla moderna lösningar frÄn Huawei Enterprise som presenterades under 2020, gÄr vi vidare till mer specifika och detaljerade berÀttelser om de enskilda idéerna och produkterna som kan utgöra grunden för den digitala transformationen av bÄde stora företag och statliga strukturer. Idag handlar det om vilka koncept och teknologier Huawei föreslÄr för att bygga datacenter.
I en tid av en "ansluten vÀrld" krÀver lagring och bearbetning av data nya angreppssÀtt i alla faser av datacenters livscykel. De mÄste bli bÄde enklare och "smartare" för att hantera deras roll som centrala element i den globala digitala ekonomins infrastruktur.
à r 2018 lagrade mÀnskligheten 33 zettabyte information, men fram till 2025 förvÀntas den totala volymen öka mer Àn fem gÄnger. Tre decenniers erfarenhet av att utveckla IKT-infrastrukturer har gjort att Huawei Àr vÀl förberett för den vÀxande "datatsunami" och kan erbjuda sina partner och kunder en konceptuell lösning för intelligenta datacenter som omfattar alla faser av deras byggande, drift och underhÄll. Elementen i detta koncept Àr förenade under det gemensamma namnet HiDC.
Digitalisera detta
Ett nytt skĂ€mt cirkulerar pĂ„ nĂ€tet: vem har mest hastigt accelererat den digitala transformationen av ditt företag â CEO, CTO, styrelsen? Coronaviruspandemin! Ingen har missat att hĂ„lla webbinarier, skriva artiklar eller berĂ€tta hur och vad som ska göras. Men allt detta Ă€r reaktiva Ă„tgĂ€rder. Vissa förberedde sig i förvĂ€g.
Inte för att skryta â av objektiva skĂ€l tar vi vĂ„rt företag som exempel, dĂ€r den digitala transformationen blev storskaligt initierad för nĂ„gra Ă„r sedan. För nĂ€rvarande kan vi nĂ€stan överföra alla anstĂ€llda till distansarbete utan nĂ„gon förlust av effektivitet. En talande historia Ă€r sjukhuset som byggdes i Wuhan pĂ„ tio dagar. DĂ€r manifesterades den digitala transformationen i att alla IT-system implementerades pĂ„ tre dagar. SĂ„ digital transformation handlar inte om "nĂ€r" och "varför", utan om "hur".
Arkitektonisk ansats istÀllet för oplanerad utveckling
Vilka huvudsakliga problem stÄr vi inför nÀr vi börjar bygga ett system? Hittills har alla vÄra kunder arbetat med att kombinera affÀrsproblem med tillÀmpade tjÀnster och IT-lösningar. Det Àr ganska svÄrt att fÄ en övergripande förstÄelse för hur ett sÄdant komplex fungerar om det har skapats genom att helt enkelt lÀgga till olika block. För att bygga ett system som en enda organism krÀvs en arkitektonisk ansats. Det Àr just detta vi har realiserat i ideologin bakom vÄr lösning HiDC.
Mest vÀrde och minsta kostnad
Hela strukturen av HiDC bestĂ„r av tvĂ„ huvudsakliga skikt. Det första representerar vad du Ă€r van vid att se hos Huawei â klassisk infrastruktur. Elementen i det andra skiktet kan enklast sammanfattas med termen "intelligenta data".
Varför behövs detta? I dagens lÀge samlar mÄnga företag enorma mÀngder information, ofta splittrad eller tillgÀnglig genom olika typer av "knutpunkter". TÀnk bara pÄ vanliga databaser. FrÄga dina databashanterare hur vÀl dessa databaser Àr kopplade till varandra och hur man kan anvÀnda uppgifter frÄn dem i BI-system för beslut som rör affÀrerna. Det Àr anmÀrkningsvÀrt att databaser ofta Àr mycket svagt lÀnkade till varandra och fungerar som separata "öar". DÀrför funderade vi först pÄ vilka arkitektoniska ansatser som skulle kunna lösa detta problem.
Principer för att designa HiDC-arkitektur
LÄt oss titta pÄ de grundlÀggande principerna för att designa HiDC. Detta kommer först och frÀmst att vara anvÀndbart för personer som inte Àr specialister inom ett specifikt omrÄde, utan för lösningsarkitekter som kan fÄnga helheten.
De mest utbredda Ă€r block av konvergenta nĂ€tverk och datastyrningsblock. Redan hĂ€r dyker begreppet upp som sĂ€llan tas i beaktande av lösningsarkitekter â hantering av datalivscykeln. FrĂ„n klassiska databaser har det övergĂ„tt till mĂ„nga andra system, inklusive moln- och kantberĂ€kningar.
Antalet grĂ€nsberĂ€kningssystem ökar stĂ€ndigt. Det mest tydliga exemplet pĂ„ deras tillĂ€mpning Ă€r en bil med autopilot, som helst bör styras frĂ„n en enhetlig plattform. Dessutom finns det en tydlig trend mot 'gröna' teknologier â mer energieffektiva, med minimal pĂ„verkan pĂ„ miljön. BĂ„da dessa mĂ„l kan uppnĂ„s genom att gĂ„ över till intelligenta resurser (mer om detta lĂ€ngre fram).
Det Ă€r fantastiskt nĂ€r vi har tillgĂ„ng till alla sex block i HiDC-strukturen. I praktiken arbetar dock kunder ofta i en tidigare skapad miljö. Men att anvĂ€nda Ă€ven ett enda block frĂ„n schemat ovan kan ge resultat. Om man dessutom lĂ€gger till ett andra, tredje block och sĂ„ vidare, börjar den synergistiska effekten att framtrĂ€da. Kombinationen av nĂ€tverk och distribuerad datalagring ger högre prestanda och lĂ€gre latens. Den blockbaserade metoden lĂ„ter oss utvecklas pĂ„ ett strukturerat sĂ€tt istĂ€llet för den ofta kaotiska utvecklingen i branschen, genom att anvĂ€nda en omfattande arkitektonisk strategi. Ăppenheten hos sjĂ€lva blocken ger oss frihet att vĂ€lja den optimala lösningen.
Tiden för konvergerande nÀtverk
PÄ senare tid har vi allt mer aktivt frÀmjat konceptet med konvergerande nÀtverk pÄ den globala och ryska marknaden. Redan idag anvÀnder vÄra kunder konvergerande lösningar baserade pÄ RoCEv2 (RDMA över Converged Ethernet v2) för att bygga distribuerade programvarudefinierade datalagringssystem. Den största fördelen med denna metod Àr dess öppenhet och avsaknaden av behovet att skapa ett obegrÀnsat antal separata nÀtverk.
Varför har det inte gjorts tidigare? Kom ihÄg att Ethernet-standarden utvecklades 1969. Under fem decennier har mÄnga problem byggts upp, men Huawei har lÀrt sig att lösa dem. Nu, tack vare en rad ytterligare ÄtgÀrder, kan vi anvÀnda Ethernet för kritiska applikationer, hÄrt belastade lösningar osv.
FrÄn DCN till DCI
En viktig trend Àr synergieffekten av att implementera DCI (Data Center Interconnect). I Ryssland, till skillnad frÄn Kina, Àr nÄgot liknande för nÀrvarande endast vanligt bland teleoperatörer. NÀr kunder övervÀger nÀtverkslösningar för datacenter, lÀgger de vanligtvis inte tillrÀckligt med vikt vid djup integration av optiska nÀtverk och traditionella IP-lösningar inom en och samma nÀrvaro. De anvÀnder vanliga lösningar som arbetar pÄ IP-lagret, vilket Àr tillrÀckligt för dem.
Vad behövs dÄ DCI för? TÀnk er att administratören av DWDM-noden och nÀtverksadministratören agerar oberoende. Vid ett visst tillfÀlle kan ett fel som uppstÄr hos nÄgon av dem allvarligt minska er redundans. Men om vi tillÀmpar synergiprincipen, sÄ görs IP-routing med hÀnsyn till vad som hÀnder pÄ det optiska nÀtverket. AnvÀndningen av en sÄdan intelligent tjÀnst ökar tydligt antal nior i systemets tillgÀnglighetsnivÄ.
En annan betydande fördel med vÄr DCI Àr den stora prestandareserven. Genom att summera kapaciteterna hos C- och L-bandet kan man fÄ cirka 220 vÄglÀngder. Denna reserv kommer knappast snabbt att förbrukas ens av stora företagskunder, med tanke pÄ att vÄr nuvarande lösning tillÄter överföring via varje vÄglÀngd upp till 400 Gbit/s. Framöver kan man pÄ samma utrustning uppnÄ 800 Gbit/s.
Ytterligare bekvÀmlighet Ästadkoms genom den gemensamma hanterbarheten som vi erbjuder via klassiskt öppna grÀnssnitt. Genom NETCONF fÄr man möjlighet att styra inte bara switchar utan Àven optiska komprimeringsenheter, vilket gör det möjligt att uppnÄ konvergens pÄ alla nivÄer och se systemet som en intellektuell resurs snarare Àn en "uppsÀttning lÄdor".
Edge computing blir allt viktigare
MÄnga har hört talas om Edge Computing. Och de som arbetar med moln- och traditionella datacenter bör ha i Ätanke att vi pÄ senare tid har sett en betydande förflyttning mot just edge computing.
Vad orsakar detta? LĂ„t oss titta pĂ„ vanliga implementeringsmodeller. Det pratas mycket om "smarta stĂ€der", "smarta hem" osv. Denna koncept möjliggör för byggaren att skapa ett mervĂ€rde och öka fastighetens pris. "Smarta hem" kĂ€nner igen sin invĂ„nare, slĂ€pper in och ut dem, och tillhandahĂ„ller vissa tjĂ€nster. Enligt statistik lĂ€gger sĂ„dana tjĂ€nster till cirka 10â15% av vĂ€rdet pĂ„ lĂ€genheterna och kan generellt driva utvecklingen av nya affĂ€rsmodeller. Det har ocksĂ„ redan sagts om koncepten för sjĂ€lvkörande fordon. Snart kommer utvecklingen av 5G- och Wi-Fi 6-teknologier att möjliggöra extremt lĂ„g latens vid dataöverföring mellan smarta hem och fordon som utför grĂ€nsberĂ€kningar, samt huvuddatanlĂ€ggningar. Detta innebĂ€r att det blir möjligt att utföra ett mycket större antal operationer relaterade till seriös databehandling. För sĂ„dana uppgifter kan man i synnerhet anvĂ€nda neurala processorer, som redan levereras till Ryssland.
Framtidsutsikterna för den just beskriva trenden Àr obestridliga. FörestÀll dig till exempel ett intelligent system för att hantera stadstrafik, som kan vÀxla trafikljus, reglera trafikbelastningen pÄ specifika gator eller till och med vidta adekvata ÄtgÀrder under nödsituationer.
LÄt oss nu vÀnda oss till de resurser som vi tillhandahÄller för att genomföra HiDC-konceptet.
BerÀkningar
NÀr vi behöver implementera ett standardberÀkningssystem, anvÀnds processorer med x86-arkitektur sjÀlvklart. Men sÄ snart behovet av anpassning uppstÄr, Àr det dags att övervÀga mer mÄngsidiga lösningar.
Till exempel Àr ARM-processorer, pÄ grund av det stora antalet kÀrnor, utmÀrkta för appar med hög grad av parallellism. Flera trÄdar ger en prestandaförbÀttring pÄ cirka 30%.
Om vi har kritiska krav pÄ lÄg latens, kommer programmerbara logiska integrerade kretsar (FPGA) i förgrunden.
Neurala processorer Àr i första hand nödvÀndiga för att lösa uppgifter inom maskininlÀrning. Om vi för en specifik implementering behöver 16 rack med 8 servrar i varje, utrustade med neurala processorer, skulle en motsvarande lösning baserad pÄ x86-arkitektur krÀva (!) cirka 128 rack. Som ni ser, den stora variationen av berÀkningstyper tvingar oss att noggrant vÀlja bÄde hÄrdvaruplattformar.
Databevarande
Under det andra Äret har Huawei uppmanat sina partners, kunder och kollegor inom branschen att bygga datalagringssystem i enlighet med principen Flash Only. Och de flesta av vÄra kunder anvÀnder mekaniska hÄrddiskar endast i gamla lösningar eller för sÀllan anvÀnda arkivdata.
Flash-systemen utvecklas ocksÄ. PÄ marknaden dyker sÄdana system som Storage Class Memory (SCM), som Intel Optane, upp. Intressanta innovationer visas av kinesiska och japanska tillverkare. För nÀrvarande övertrÀffar SCM alla andra lösningar i sin klass av behandling. Endast det höga priset hindrar en allmÀn anvÀndning.
Samtidigt ser vi att kvaliteten pÄ lagringssystem mÄste förbÀttras inte bara pÄ den hypotetiska backend, utan Àven pÄ frontend. Just nu erbjuder och anvÀnder vi i nya implementationer vanligtvis mekanismer för direkt minnesÄtkomst via Ethernet, men vi ser efterfrÄgan frÄn kunderna, och dÀrför kommer vi mot Ärets slut att börja anvÀnda NVMe over Fabrics oftare. Dessutom end-to-end, för att sÀkerstÀlla en övergripande arkitektur som naturligtvis mÄste vara högpresterande och motstÄndskraftig mot fel i kontrollernas funktion.
Lagringssystemet OceanStor Dorado Àr en av vÄra flaggskeppsprodukter. Interna tester har visat att den ger prestanda pÄ nivÄn 20 miljoner IOPS, med fortsatt funktionalitet Àven nÀr sju av Ätta kontrollerare gÄr sönder.
Vad behöver vi en sÄdan kraft till? LÄt oss se pÄ en aktuell situation. Under flera mÄnader har invÄnarna i Kina tillbringat mycket mer tid hemma pÄ grund av isoleringsregler. Under denna tid har internettrafiken ökat med i genomsnitt 30 %, och i vissa provinser till och med dubblerats. EfterfrÄgan pÄ olika nÀtverksservices har ökat. Och vid nÄgot tillfÀlle började Àven banker att kÀnna av en allvarlig extra belastning som deras lagringssystem inte var beredda pÄ.
Det Àr tydligt att 20 miljoner IOPS just nu inte krÀvs av alla. Men vad kommer att hÀnda imorgon? VÄra intelligenta system maximerar potentialen hos neurala processorer för att sÀkerstÀlla kompakt trafik, deduplicering, optimering och snabb databr restoration.
StamnÀt
Ă r 2020, som vi nĂ€mnde i tidigare material, kommer att bli vĂ„r Ă„r av infrastruktur. MĂ„nga kunder, sĂ€rskilt applikationsleverantörer (ASP) och banker, funderar redan pĂ„ hur deras applikationer kommer att fungera ur ett kommunikationsperspektiv med datacenter och mellan datacenter. HĂ€r kommer vĂ„r nya infrastruktur till hjĂ€lp. Som exempel kan vi nĂ€mna de största kinesiska bankerna som har övergĂ„tt till förenklade infrastrukturssystem, som anvĂ€nder endast ett par protokoll för kommunikation mellan datacenter, exempelvis OSPF och SRv6, istĂ€llet för ett dussin olika. ĂndĂ„ fĂ„r organisationen samma tjĂ€nster.
Intelligenta resurser
Hur anvÀnda data? Fram till nyligen fanns det ett fragmenterat system av olika databaser: Microsoft SQL, MySQL, Oracle, osv. För att arbeta med dessa anvÀndes lösningar inom big data som kunde sammanfoga dessa data, hÀmta dem och arbeta med dem. Allt detta skapade en hög belastning pÄ resurser.
Samtidigt saknades en mekanism för att utföra operationer med data vid en viss hÀndelse. Lösningen blev utvecklingen av principer för datacykelhantering (DLM).
Alla har hört talas om data lakes. Med övergÄngen frÄn datastyrning till datastyrning blev "digitala sjöar" snabbt "smartare", delvis tack vare lösningar frÄn Huawei. I kommande material kommer vi definitivt att berÀtta om hela stacken av de programvaruteknologier vi anvÀnt. Just nu Àr det viktigt att notera att det Àr tillÀmpningen av "smart" datacykelhantering som har möjliggjort för oss att förenkla anvÀndningen av vÄrt nÀtverk och vÄra servrar, sÄvÀl som att lÀra oss bygga end-to-end-arkitekturer för bÀttre förstÄelse av principerna för att arbeta med data.
Ingenjörsinfrastruktur för datacenter
Vi kommer att publicera separata material som handlar om ingenjörsinfrastruktur, men i sammanhanget av dagens Àmne vill vi nÀmna de förÀndringar som har att göra med konceptet HiDC.
Under en lÀngre tid har anvÀndningen av litiumbatterier i nödkraft- och reservkraftsystem (UPS) för datacenter varit förbjuden pÄ grund av deras höga brandrisk. Varje mekanisk skada eller övertrÀdelse av batteriets integritet kunde leda till att det började brinna och oönskade konsekvenser. DÀrför utrustades UPS med förÄldrade bly-syrabatterier som har lÄg energiÄtervinning och stor vikt.
I de nya nödkraft- och reservkraftsystemen frĂ„n Huawei anvĂ€nds sĂ€kra litium-jĂ€rn-fosfatbatterier (LFP) med intelligent proaktiv styrning. Med samma kapacitet tar de tre gĂ„nger mindre volym jĂ€mfört med bly-syrabatterier. Deras livscykel Ă€r 10â15 Ă„r, vilket, förutom allt annat, minskar deras pĂ„verkan pĂ„ miljön. Den patenterade styrsystemet i SmartLi-ekosystemet möjliggör anvĂ€ndning av hybrida system som bestĂ„r av batterimatriser av gamla och nya typer, och kopplingssystemet tillĂ„ter genomförande av
Smartdrift
En viktig del av principerna för drift av HiDC-infrastruktur Àr smart self-healing-ideologin. I vÄra tidigare publikationer har vi nÀmnt den intelligenta plattformen O&M 1-3-5, som inte bara kan upptÀcka och analysera oönskade hÀndelser i systemet utan ocksÄ föreslÄ flera alternativ för fullt automatiserade lösningar för problemet till administratören.
SjÀlvanalysfunktionen gör det möjligt att upptÀcka fel pÄ ungefÀr en minut. Tre minuter gÄr Ät till analysen, och inom fem minuter finns förslag pÄ hur systemets tillstÄnd kan Àndras.
Anta att ett operatörsfel har lett till att en sluten processloop har skapats, vilket sÀnker virtualiseringsfarmens prestanda frÄn 100% till 77%. Datacenteradministratören fÄr ett meddelande pÄ sin dashboard som innehÄller en fullstÀndig visualisering av problemet, inklusive det nÀtverksdiagram över resurser som pÄverkas av den oönskade processen. Administratören kan sedan vÀlja att ÄtgÀrda situationen manuellt eller anvÀnda ett av de flera automatiska ÄterstÀllningsscenarier som föreslÄs.
Det finns ungefÀr 75 olika scenarier som kan genomföras pÄ mindre Àn tio minuter. De tÀcker 90% av de problem som uppstÄr i datacenter. Under denna tid kan ingenjören lugnt svara pÄ oroliga kunders samtal, med vetskap om att tjÀnsten kommer att ÄterstÀllas vilken minut som helst.
Nya nyckelprodukter i HiDC
Förutom programvaruprodukter bör viktiga infrastrukturlösningar nÀmnas. Framför allt bör man nÀmna de neurala processorer som anvÀnds i vÄra AI-kluster frÄn familjen Atlas, samt servrar baserade pÄ NPU och GPU.
Dessutom kan vi inte bortse frÄn Dorado och dess rekordprestanda i sin klass, vilket kommer att rÀcka gott och vÀl i mÄnga Är. Detta Àr sÀrskilt relevant inom det post-sovjetiska omrÄdet, dÀr det sÀllan görs uppdateringar förrÀn nÄgot helt har slutat fungera. Detta förklarar livslÀngden pÄ vissa lagringssystem, som kan nÄ upp till tio Är. Den enorma prestandan Àr nödvÀndig för Dorado för att kunna sÀkerstÀlla hög kvalitet pÄ tjÀnsteleveransen Àven om tio Är.
Innovation i varje komponent
Vid valet av specifika infrastrukturlösningar fÄr man inte glömma arkitekturen och scenarier för dess framtida utveckling. Splittrade produkter frÄn olika tillverkare garanterar inte den synergi som lösningar, som redan har optimerats för samarbete, kan erbjuda.
Grunden i infrastrukturen mĂ„ste bygga pĂ„ rĂ€tt teknologier. âRĂ€ttâ innebĂ€r ocksĂ„ öppna teknologier som erbjuder hög genomströmning och fungerar stabilt under hög belastning. I datacenter Ă€r det till exempel viktigt med en bra balans mellan den totala energiförbrukningen och IT-belastningen. För att uppnĂ„ alla dessa mĂ„l mĂ„ste miljö och komponenter vĂ€ljas noga. Under moderna förhĂ„llanden innebĂ€r detta ocksĂ„ en allt större anvĂ€ndning av artificiell intelligens.
Enligt vÄra observationer blir det allt fÀrre bland strategiska kunder hos Huawei som fortfarande inte anvÀnder maskininlÀrning. Utan ML gÄr det helt enkelt inte att maximera monetiseringen av de insamlade uppgifterna.
Monetisering kan se olika ut: för banker handlar det om att erbjuda nya riktade produkter, för telekomoperatörer om att erbjuda individuella tjÀnster och bygga lojalitet, och för statliga upphandlare om att sÀkerstÀlla kvalitet i datacykeln och hög nivÄ av interaktion med andra organisationer. Modellerna för datastyrning handlar inte lÀngre bara om att konfigurera brandvÀggar och sÀkerstÀlla nÀtverksöversikt över sina databaser.
FrÄn idé till fungerande datacenter
Byggandet av ett standarddatacenter tar i bÀsta fall mellan ett och ett och ett halvt Är. VÄr produktionscykel gör att vi kan göra detta mycket snabbare tack vare anvÀndningen av en uppsÀttning lösningar som samlas under det gemensamma namnet FusionDC 2.0. Design, utveckling av hög nivÄ, och montering av alla element för IT-belastning utförs direkt pÄ fabriken. Inom kort tid transporteras utrustningen i sjöcontainrar frÄn Kina till Sverige. Slutresultatet Àr att ett nyckelfÀrdigt datacenter kan etableras pÄ bara fyra till fem mÄnader.
Konceptet för ett prefabricerat molndatacenter Àr ocksÄ intressant eftersom datacentret kan utvecklas stegvis genom att man lÀgger till nödvÀndiga funktionsblock. Denna metod Àr grundlÀggande för HiDC-konceptet.
För att inte omvandla översiktsmaterialet till ett datasheet, föreslÄr vi att du besöker . DÀr finner du beskrivningar och exempel pÄ de metoder, produkter och lösningar vi har diskuterat. Ju högre din ÄtkomstnivÄ pÄ webbplatsen Àr, desto mer material kommer du att fÄ. Om du har status som "partner", kan du ladda ner vÀgkartor för HiDC, tekniska presentationer och videoklipp.
Vi vÄgar anta att de flesta som lÀser den hÀr artikeln har erfarenhet som nÀtverksarkitekter. De kommer sÀkert att vara intresserade av att besöka vÄr . DÀr förklarar vi i detalj hur man bygger nÀtverksinfrastruktur enligt reglerna för Huawei Validated Design (HVD). Guidelinjer som finns tillgÀngliga för nedladdning hjÀlper dig att helt förstÄ hur företagets lösningar fungerar. Kom bara ihÄg att utan autentisering har du tillgÄng till fÀrre material.
***
Du fÄr vÀgledning genom mÄnga webbinarier som hÄlls bÄde pÄ den rysktalande marknaden och internationellt. DÀr delar vi bÄde information om vÄra produkter och vÄra affÀrspraxis. Vi berÀttar ocksÄ hur Huawei fortsÀtter att sÀkerstÀlla leveransen av sina produkter till olika lÀnder trots avbrott i mÄnga tjÀnstekedjor. Nyligen nÄdde till exempel nyproducerad utrustning för datacenter en kund i Moskva pÄ bara tre veckor.
Listan över webbinarier för april Àr tillgÀnglig .
KĂ€lla: habr.com
