在鳥瞰了2020 年推出的所有現代華為企業解決方案後，我們接下來將介紹有關個人想法和產品的更有針對性和更詳細的故事，這些想法和產品可以作為大型企業和政府機構數位轉型的基礎。 今天我們來聊聊華為提出的建構資料中心的理念和技術。
在互聯世界時代，資料儲存和處理挑戰需要在資料中心生命週期的各個階段採用新方法。 它們必須同時變得更簡單、更智能，以應對其作為全球數位經濟基礎設施核心要素的角色。
2018 年，人類儲存了 33 ZB 的訊息，但到 2025 年，其總量將增加五倍以上。 三十年ICT基礎設施發展經驗，使華為能夠應對日益嚴峻的“數據海嘯”，為合作夥伴和客戶提供智慧數據中心的理念，包括建設、運營和維護的各個階段。 這個概念的各個元素統一在通用名稱 HiDC 下。
數位化
網路上流傳著一個新鮮的笑話：誰對你們公司的數位轉型加速最快──CEO、CTO、董事會？ 冠狀病毒流行！ 只有懶惰的人才不會舉辦網路研討會，不會寫文章，不會告訴人們如何做以及做什麼。 但這些都是反應性的行為。 有些是提前準備好的。
不是為了吹牛，出於客觀原因，我們以我們公司為例，幾年前就大規模啟動了數位轉型。 目前，我們幾乎可以將所有員工轉移到家裡工作，而不會造成任何效率損失。 武漢市十天內建成一間醫院的故事就具有代表性。 在那裡，數位轉型的表現是三天內就完成了所有IT系統的部署。 因此，數位轉型不是「何時」和「為什麼」的問題，而是「如何」的問題。
架構方法而不是自發開發
當我們開始建構某個系統時，我們面臨的主要問題是什麼？ 到目前為止，我們所有的客戶都以業務任務與應用服務和IT解決方案結合的方式工作。 如果只是透過添加各種區塊來創建這樣一個綜合體，那麼很難對它的功能有一個總體了解。 為了將系統建構成單一有機體，首先需要一種架構方法。 這就是我們在 HiDC 解決方案的理念中所體現的內容。
最大價值和最小成本
整個HiDC結構由兩個主要切片組成。 第一個是大家在華為看到的──經典基礎建設。 第二個切片的元素最容易與術語「智慧數據」結合。
為什麼這是必要的？ 如今，許多公司積累了大量信息，這些信息通常分散或通過各種類型的“墊片”訪問。 是的，至少採用普通資料庫。 詢問資料庫管理員這些資料庫如何組合在一起，以及如何在 BI 系統中使用它們的資訊來做出業務決策。 令人驚訝的是，資料庫彼此之間的連接通常非常鬆散，並且充當單獨的“孤島”。 因此，我們先思考什麼樣的架構方法可以消除這個問題。
HiDC架構設計原理
我們來看看HiDC設計的基本原理。 這主要不是對任何特定領域的專家有用，而是對能夠了解整個全景的解決方案架構師有用。
最常見的是融合網路塊和資料管理塊。 這裡出現了一個解決方案架構師很少考慮的概念：資料生命週期管理。 它已經從經典資料庫遷移到許多其他系統，包括雲端和邊緣運算。
邊緣運算變得越來越普遍。 最明顯的使用例子是帶有自動駕駛儀的汽車，建議從單一平台進行控制。 此外，「綠色」技術已成為一種趨勢——能源效率更高，對環境造成的損害最小。 您可以透過轉向智力資源來實現這兩者（稍後會詳細介紹）。
很高興我們能夠使用 HiDC 結構的所有六個模組。 確實，客戶經常在以前創建的環境中工作。 然而，即使使用上圖的一個區塊也能取得成果。 如果你加入第二個、第三個等等，就會開始出現綜效。 網路和分散式儲存的結合將產生更高的效能和更低的延遲。 塊方法使我們能夠不像行業中經常發生的那樣進行混亂的開發，而是使用整合的架構方法。 嗯，塊本身的開放性提供了選擇最佳解決方案的自由。
融合網路時代
最近，在全球和俄羅斯市場，我們越來越多地推廣融合網路的概念。 如今，我們的客戶已經在使用基於 RoCEv2（融合乙太網路 RDMA v2）的融合解決方案來建構分散式軟體定義儲存系統。 這種方法的主要優點是其開放性，並且無需創建無限數量的不同網路。
為什麼以前沒有這樣做？ 回想一下，乙太網路標準於 1969 年制定。 半個多世紀以來，累積了許多問題，但華為學會了解決這些問題。 現在，透過一些額外的步驟，我們可以將乙太網路用於關鍵任務應用、高負載解決方案等。
從 DCN 到 DCI
下一個重要趨勢是DCI（資料中心互連）實施的綜效。 與中國不同，在俄羅斯，類似的事情只能在電信業者身上找到。 當客戶考慮資料中心的網路解決方案時，他們通常沒有足夠重視光網路和經典IP解決方案在單點存在的深度整合。 他們使用在IP層工作的熟悉的解決方案，這對他們來說已經足夠了。
那DCI是做什麼用的呢？ 想像一下 DWDM 節點管理員和網路管理員獨立行事。 在某些時候，其中任何一個的失敗都會嚴重降低你的彈性。 如果我們使用協同原理，在執行 IP 路由時會考慮光網路上發生的情況。 這種智慧服務的使用顯著提高了整個系統的可用性水準。
我們的 DCI 的另一個重要優勢是其巨大的效能裕度。 透過總結 C 和 L 系列的功能，您可以獲得大約 220 個 lambda。 鑑於我們目前的解決方案允許透過每個 lambda 傳輸高達 400 Gbit/s 的數據，即使是大型企業客戶，這樣的儲備也不太可能很快耗盡。 未來在同樣的裝置上將有可能達到800Gbit/s。
我們透過經典的開放介面提供的整體可管理性提供了額外的便利。 NETCONF不僅管理交換機，還管理光復用設備，這使您能夠實現各個層級的融合，並將系統視為一種智慧資源，而不是一組「盒子」。
邊緣運算越來越重要
很多人都聽過邊緣運算。 那些參與雲端和傳統資料中心的人應該記住，我們最近看到了向邊緣運算的重大轉變。
這是什麼原因造成的？ 讓我們看看常見的部署模型。 現在有很多關於「智慧城市」、「智慧住宅」等的討論。這個概念可以讓開發商創造附加價值並提高房產的價格。 「智慧家庭」可以識別居住者的身份，讓他進出，並為他提供某些服務。 根據統計，此類服務使公寓價格上漲約10-15%，整體可刺激新商業模式的發展。 另外，關於自動駕駛儀的概念已經說過了。 很快，5G和Wi-Fi 6技術的發展將為智慧家庭、汽車和執行邊緣運算的主資料中心之間的資料傳輸提供極低的延遲。 這意味著將有可能執行大量與重要資料處理相關的操作。 為了解決這些問題，特別是可以使用已經供應給俄羅斯的神經處理器。
剛才概述的趨勢的前景是不可否認的。 例如，讓我們想像一個智慧城市交通管理系統，能夠切換交通燈、調節特定街道的交通負載，甚至在緊急情況下採取適當的措施。
現在讓我們來看看我們提供 HiDC 概念實現的資源。
計算方式
當我們需要實作一個標準的運算系統時，當然會用到x86架構的處理器。 但一旦出現客製化需求，就該考慮更多樣化的解決方案。
例如，ARM 處理器由於具有大量內核，非常適合高度並行應用。 多執行緒可帶來約 30% 的效能提升。
當低延遲至關重要時，現場可程式邏輯積體電路 (FPGA) 就發揮了重要作用。
解決機器學習問題時主要需要神經處理器。 如果對於特定的實現，我們需要 16 個機架，每個機架有 8 個伺服器，並裝有神經處理器，那麼基於 x86 架構的相同等級的解決方案將需要（！）大約 128 個機架。 正如您所看到的，計算類型多種多樣，因此需要仔細選擇硬體平台。
數據存儲
華為連續第二年呼籲合作夥伴、客戶和業界同仁依照Flash Only原則建構資料儲存系統。 我們的大多數客戶僅在較舊的解決方案或很少使用的檔案資料中使用機械主軸驅動器。
閃存系統也在不斷發展。 市場上出現了英特爾傲騰等儲存級記憶體 (SCM) 系統。 中國和日本製造商正在展示有趣的發展。 目前，SCM 在處理層級方面優於所有其他解決方案。 到目前為止，只是高昂的成本還不允許它們在任何地方使用。
同時我們看到儲存系統的品質不僅在傳統的後端需要提高，前端也需要提高。 現在，事實上，在新的實作中，我們通常提供並使用透過乙太網路的直接記憶體存取機制，但我們看到了客戶的要求，因此，到今年年底，我們將開始更頻繁地使用 NVMe over Fabrics。 此外，為了提供端到端的通用架構，該架構當然必須具有高效能並且能夠抵抗控制器故障。
OceanStor Dorado儲存系統是我們的旗艦產品之一。 內部測試表明，它可提供 20 萬 IOPS 的性能，在八個控制器中的七個發生故障時仍能保持功能。
為何有這麼大的力量？ 讓我們來看看目前的情況。 幾個月來，由於封鎖，中國居民待在家裡的時間明顯增加。 此時的網路流量平均增加了30%，有的省份甚至翻了一番。 各種網路服務的消費增加。 在某些時候，這些銀行開始經歷嚴重的額外負載，而他們的儲存系統還沒有準備好。
顯然，現在並不是每個人都需要 20 萬 IOPS。 但明天會發生什麼事？ 我們的智慧型系統最大限度地發揮神經處理器的全部潛力，以確保流量緊湊、重複資料刪除、最佳化和快速資料復原。
參考網絡
2020年，正如我們在上一篇文章中提到的，對我們來說將是核心網路年。 許多客戶，尤其是應用程式服務提供者 (ASP) 和銀行，已經在考慮他們的應用程式如何在資料中心之間的通訊方面具體運作。 這就是新的骨幹網路為我們提供幫助的地方。 舉個例子，我們以中國最大的銀行為例，這些銀行已改用簡化的骨幹系統，這些系統使用的不是十幾種不同的協議來進行數據中心之間的通信，而是相對而言使用了幾種協定- OSPF 和SRv6。 此外，該組織也獲得相同的服務集。
智力資源
如何使用數據？ 直到最近，還有異質資料庫的碎片系統：Microsoft SQL、MySQL、Oracle 等。為了與它們合作，使用了大數據領域的解決方案，能夠組合這些資料、取得資料並使用它們。 所有這些都造成了資源的高負載。
同時，也沒有在某些事件發生時對資料進行操作的機制。 解決方案是製定資料生命週期管理 (DLM) 原則。
每個人都聽說過資料湖。 隨著從資料管理向資料治理的轉變，「數位湖」開始迅速變得更加智慧。 其中包括感謝華為的解決方案。 在接下來的材料中，我們肯定會討論我們使用的整個軟體技術堆疊。 現在值得注意的是，正是智慧資料生命週期管理的使用使我們能夠簡化網路和伺服器的使用，並學習建構端到端架構以更好地理解處理資料的原理。
資料中心工程基礎設施
我們將發布專門針對工程基礎設施的單獨資料，但在今天的主題背景下，我們想提及與 HiDC 概念相關的那些變化。
長期以來，由於鋰電池火災危險性高，資料中心的緊急和備用電源系統（ESP）中禁止使用鋰電池。 任何機械損壞或違反電池完整性都可能導致火災和不可預測的後果。 在這方面，PSA配備了過時的酸性電池，其電荷密度低且質量高。
華為的新型緊急和備用電源系統採用安全的磷酸鐵鋰（LFP）電池，具有智慧主動管理功能。 在相同容量的情況下，它們的體積比酸性電池小三倍。 它們的生命週期為 10-15 年，這尤其減少了它們對環境造成的負擔。 SmartLi生態系統中的專利控制系統允許使用由新舊類型電池陣列組成的混合系統，切換系統允許對PSA結構進行「熱」更改，同時保持冗餘功能。
智慧操作
HiDC基礎設施運作原則的重要組成部分是智慧自我修復的想法。 在 在我們先前的出版品中，我們提到了維運1-3-5智慧平台，它不僅能夠偵測和分析系統中不必要的事件，而且還為管理員提供了多種選項來完全自動化地解決問題。
自分析功能可以讓您在一分鐘左右發現問題。 花三分鐘進行分析，五分鐘內形成改變系統狀態的建議。
假設某些操作員錯誤導致形成流程閉環，從而將虛擬化場的效能從 100% 降低到 77%。 資料中心管理員在其儀表板上收到相應的訊息，其中包含問題的完整視覺化，包括受不需要的進程影響的資源的網路圖。 接下來，管理員可以繼續手動修正這種情況，或使用向他提供的幾種自動恢復方案之一。
系統知道大約75個這樣的場景，不到90分鐘就可以實施，而且涵蓋了資料中心XNUMX%的問題。 此時，工程師可以從容地接聽憂心忡忡的客戶的電話，相信服務隨時都會恢復。
HiDC新重點產品
除了軟體產品之外，這還應該包括在基礎設施層面運作的關鍵解決方案。 首先，我們需要提及 Atlas 系列 AI 叢集中使用的神經處理器，以及基於 NPU 和 GPU 的伺服器。
此外，我們不能不再次提及 Dorado 及其領先的性能，這種性能將持續多年。 在後蘇聯時代尤其如此，除了極少數例外，通常只有在某些內容完全停止工作時才進行更新。 這就解釋了單一儲存系統的使用壽命可以達到十年。 Dorado 需要巨大的生產力才能確保十年後提供高品質的服務。
每個元素都有創新
在選擇具體的基礎設施解決方案時，我們不能忘記其進一步發展的架構和場景。 來自不同製造商的不同產品並不能保證已經針對聯合使用進行最佳化的解決方案將提供預期的協同效應。
基礎設施必須基於正確的技術。 「正確」的包括開放式、提供高吞吐量、在高負載下穩定運作。 例如，對於資料中心來說，總能耗與 IT 負載的良好比率非常重要。 為了實現上述所有目標，您需要選擇環境和元件。 在現代條件下，這也意味著人工智慧的應用日益廣泛。
根據我們的觀察，在華為的策略客戶中，不使用機器學習系統的客戶越來越少。 如果沒有機器學習，就不可能盡可能地將累積的資料貨幣化。
貨幣化系統可以有所不同：對於銀行來說- 提供新的有針對性的產品，對於電信運營商來說- 提供個性化服務並確保忠誠度，對於政府客戶來說- 高質量的數據生命週期管理以及與其他組織的高水準互動。 畢竟，資料管理模型早已超出了設定防火牆和確保資料庫的網路可見性的範圍。
從想法到營運資料中心
建造一個標準資料中心最多需要一年到一年半的時間。 由於使用了一組統一名稱為 FusionDC 2.0 的解決方案，我們的生產週期使我們能夠更快地完成這項任務。 IT 負載所有元素的設計、高級設計開發和組裝均直接在工廠進行。 短時間內，設備透過海運貨櫃從中國運抵俄羅斯。 因此，交鑰匙資料中心的創建可以在四到五個月內完成。
預製雲端資料中心的想法也很有趣，因為資料中心可以分階段開發，向其中添加必要的功能塊。 這種方法嵌入在 HiDC 概念本身。
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許多不僅在俄語部分舉行的網路研討會，而且在國際層面也將幫助您導航。 我們在它們上分享有關我們產品和業務實踐的資訊。 我們也討論了華為如何在許多服務鏈中斷的情況下，繼續確保其產品持續交付到不同國家。 例如，最近就有一個案例，新生產的資料中心設備在短短三週內就到達了莫斯科客戶的手中。
四月份的網路研討會清單已提供 .
來源： www.habr.com