ما الذي يحدد التقنيات اللازمة لحلول الشبكة
إن متطلبات أحدث معدات الشبكات مدفوعة الآن بأربعة اتجاهات محورية:
- انتشار النطاق العريض المتنقل من الجيل الخامس ؛
- نمو الأحمال السحابية في كل من مراكز البيانات الخاصة والعامة ؛
- توسع عالم إنترنت الأشياء ؛
- زيادة الطلب على الذكاء الاصطناعي.
خلال الوباء ، ظهر اتجاه عام آخر: أصبحت السيناريوهات ذات الوجود المادي المنخفض قدر الإمكان لصالح وجود افتراضي أكثر جاذبية. وتشمل هذه ، من بين أمور أخرى ، خدمات وحلول الواقع الافتراضي والمعزز القائمة على شبكات Wi-Fi 6. تتطلب جميع هذه التطبيقات قناة عالية الجودة. يهدف NetEngine 8000 إلى توفيره.
عائلة NetEngine 8000
الأجهزة في عائلة NetEngine 8000 مقسمة إلى ثلاث سلاسل رئيسية. تتميز بالحرف X نماذج رئيسية عالية الأداء لمشغلي الاتصالات أو لمراكز البيانات عالية التحميل. تم تصميم سلسلة M لتجسيد سيناريوهات المترو المختلفة. والأجهزة التي تحتوي على الفهرس F مخصصة أساسًا لتنفيذ سيناريوهات DCI الشائعة (Data Center Interconnect). يمكن أن تكون معظم طرز 8K جزءًا من أنفاق من طرف إلى طرف مع عرض نطاق ترددي يبلغ 400 جيجابت في الثانية وتحافظ على مستوى خدمة مضمون (اتفاقية مستوى الخدمة - SLA).
حقيقة: تقوم Huawei اليوم فقط بتصنيع مجموعة كاملة من المعدات لتنظيم شبكات من فئة 400GE. يوضح الرسم التوضيحي أعلاه سيناريو لبناء شبكة لعميل مؤسسة كبيرة أو مشغل كبير. في الحالة الأخيرة ، يتم استخدام أجهزة التوجيه الأساسية NetEngine 9000 عالية الأداء ، بالإضافة إلى أجهزة توجيه NetEngine 8000 F2A الجديدة القادرة على تجميع عدد كبير من 100 أو 200 أو 400 جيجابت في الثانية.
تعتمد مصانع المترو على أجهزة السلسلة M ، وتسمح هذه الحلول بالتكيف مع النمو بمقدار عشرة أضعاف في حجم المرور المتوقع خلال العقد المقبل ، دون تغيير النظام الأساسي.
تقوم Huawei بشكل مستقل بتصنيع وحدات بصرية بعرض نطاق ترددي يبلغ 400 جيجابت في الثانية. الحلول المبنية عليها أرخص بنسبة 10-15٪ من تلك المماثلة في السعة ، ولكن باستخدام قنوات 100 جيجابت. بدأ اختبار الوحدات في عام 2017 ، وبالفعل في عام 2019 ، تم تنفيذ أول تنفيذ للمعدات القائمة عليها ؛ تقوم شركة الاتصالات الأفريقية Safaricom حاليًا بتسويق مثل هذا النظام.
عرض النطاق الترددي الضخم لـ NetEngine 8000 ، والذي قد يبدو مفرطًا في عام 2020 ، سيكون بالتأكيد مطلوبًا في المستقبل غير البعيد. بالإضافة إلى ذلك ، يعد جهاز التوجيه مناسبًا للاستخدام كنقطة تبادل كبيرة ، والتي ستكون بالتأكيد مفيدة لكل من مشغلي الدرجة الثانية وهياكل المؤسسات الكبيرة في مرحلة النمو السريع وصانعي حلول الحكومة الإلكترونية.
تعمل Huawei أيضًا على تعزيز انتشار عدد من التقنيات الجديدة ، بما في ذلك بروتوكول التوجيه SRv6 ، الذي يبسط إلى حد كبير تسليم حركة مرور VPN الخاصة بشركة الاتصالات. توفر تقنية FlexE (Ethernet المرنة) نطاقًا تردديًا مضمونًا في المستوى الثاني من نموذج OSI ، ويتيح لك iFIT (القياس عن بُعد لمعلومات التدفق في الموقع) تتبع معلمات توافق SLA بدقة.
من وجهة نظر الموفر ، يمكن تطبيق SRv6 من طبقة الحاوية في مركز بيانات مبني على NFV (محاكاة وظائف الشبكة الافتراضية) إلى ، على سبيل المثال ، بيئة النطاق العريض اللاسلكي. سيحتاج عملاء الشركات إلى استخدام شامل للبروتوكول الجديد عند بناء شبكات العمود الفقري (العمود الفقري). نشدد على أن التكنولوجيا ليست ملكية ويتم استخدامها من قبل بائعين مختلفين ، مما يلغي مخاطر عدم التوافق.
هكذا يبدو الجدول الزمني لتسويق تقنية SRv6 لدعم حلول 5G. حالة عملية: قامت شركة Zain Group العربية ، في طور الانتقال إلى استخدام 5G ، بتحديث شبكتها ، وزيادة قدرة القنوات الأساسية ، وكذلك تحسين إدارة البنية التحتية من خلال إدخال SRv6.
كيفية تطبيق هذه التقنيات
تم استخدام ثلاثة منتجات متباينة سابقًا كـ "مظلة تقنية" تغطي الحلول المذكورة أعلاه. تم استخدام U2000 باعتباره NMS لمجال الإرسال ومجال IP. بالإضافة إلى ذلك ، استخدمت أنظمة SDN أنظمة uTraffic ووحدة التحكم Agile الأكثر شهرة. ومع ذلك ، فقد تبين أن هذه المجموعة ليست مناسبة جدًا لأجهزة التوجيه من فئة الناقل ، لذلك يتم الآن دمج هذه المنتجات في أداة CloudSoP .
بادئ ذي بدء ، يسمح لك بإدارة دورة حياة البنية التحتية بالكامل ، بدءًا من إنشاء شبكة - ضوئية أو IP. كما أنها مسؤولة عن إدارة الموارد ، القياسية (MPLS) والجديدة (SRv6). أخيرًا ، يتيح CloudSoP تقديم خدمة كاملة لجميع الخدمات بمستوى عالٍ من التفاصيل.
دعونا نلقي نظرة فاحصة على نهج الإدارة الكلاسيكي. في هذه الحالة ، يمكن القيام بذلك باستخدام L3VPN أو SR-TE ، مما يوفر خيارات إضافية لإنشاء الأنفاق. من أجل تخصيص الموارد لمختلف مهام الخدمة ، يتم استخدام أكثر من مائة معلمة وتوجيه المقطع.
كيف يبدو نشر مثل هذه الخدمة؟ أولاً ، تحتاج إلى تعيين السياسة الأساسية لمستوى معين (مستوى). في الرسم البياني أعلاه ، تم اختيار تقنية SRv6 ، والتي يتم من خلالها تكوين توصيل حركة المرور من النقطة A إلى النقطة E. سيحسب النظام المسارات المحتملة مع مراعاة النطاق الترددي والتأخيرات ، وكذلك إنشاء معلمات للتحكم اللاحق.
بعد الإعداد ، بدأنا في إنشاء وتشغيل خدمات VPN إضافية. تتمثل الميزة الجادة لحل Huawei في أنه ، على عكس MPLS Traffic Engineering القياسي ، يسمح لك بمزامنة مسارات الأنفاق دون أي وظائف إضافية إضافية.
يوضح الرسم البياني أعلاه العملية العامة لالتقاط المعلومات. غالبًا ما يتم استخدام SNMP لذلك ، والذي يستغرق الكثير من الوقت ، ويعطي نتيجة متوسطة. ومع ذلك ، فإن القياس عن بُعد ، الذي استخدمناه سابقًا في مراكز البيانات وحلول الحرم الجامعي ، قد وصل إلى عالم شبكات الناقل. إنه يضيف عبئًا ، لكنه يسمح لك بفهم ما يحدث على الشبكة ليس في الدقيقة ، ولكن في المستوى دون الثاني.
بالطبع ، يجب "استيعاب" حجم حركة المرور المستلمة بطريقة ما. لهذا ، يتم استخدام تقنية تعلم الآلة الإضافية. استنادًا إلى الأنماط المحملة مسبقًا لأكثر أخطاء الشبكة شيوعًا ، فإن نظام المراقبة قادر على التنبؤ باحتمالية حدوث تجاوزات. على سبيل المثال ، انهيار وحدة SFP (Small Form-factor Pluggable) أو اندفاع مفاجئ لحركة المرور على الشبكة.
وهذه هي الطريقة التي يبدو بها نظام التحكم على نطاق واسع القائم على خوادم TaiShan ARM وقاعدة بيانات GaussDB. تمتلك العقد الفردية للنظام التحليلي مفهوم "الأدوار" ، والذي يسمح لك بتوسيع خدمات التشخيص بشكل محبب مع زيادة حركة المرور أو زيادة عدد عقد الشبكة.
بمعنى آخر ، كل ما كان جيدًا في عالم التخزين يأتي تدريجياً إلى مجال إدارة الشبكة.
من الأمثلة الصارخة على إدخال تقنياتنا الجديدة البنك الصناعي والتجاري الصيني (ICBC). لقد قامت بنشر شبكة أساسية من أجهزة التوجيه عالية الأداء التي تم تعيين أدوار محددة لها. وفقًا لاتفاقية عدم الإفشاء ، يمكننا فقط إعطاء فكرة عامة عن بنية الشبكة في الرسم التخطيطي. يتضمن ثلاثة مراكز بيانات كبيرة متصلة بأنفاق من طرف إلى طرف ، و 35 موقعًا إضافيًا (مراكز بيانات من الدرجة الثانية). يتم استخدام كل من التوصيلات القياسية و SR-TE.
هندسة IP WAN ثلاثية الطبقات الذكية
تعتمد حلول Huawei على بنية ثلاثية الطبقات ، في المستوى الأدنى توجد معدات ذات أداء مختلف. في المستوى الثاني ، توجد بيئة إدارة المعدات والخدمات الإضافية التي تعمل على توسيع وظائف تحليل الشبكة والتحكم فيها. يتم تطبيق الطبقة العليا نسبيًا. تتضمن سيناريوهات التطبيق الأكثر شيوعًا تنظيم شبكات مشغلي الاتصالات والمؤسسات المالية وشركات الطاقة والوكالات الحكومية.
إليك مقطع فيديو قصير يصف إمكانيات NetEngine 8000 والحلول التقنية المستخدمة فيه:
بالطبع ، يجب تصميم المعدات لاستيعاب نمو حركة المرور وتوسيع البنية التحتية ، مع الأخذ في الاعتبار إمدادات الطاقة المناسبة والتبريد المناسب. عندما يكون طراز جهاز التوجيه الرئيسي مزودًا بـ 20 وحدة PSU تبلغ كل منها 3 كيلو واط ، فإن استخدام الأنابيب النانوية الكربونية في نظام إزالة الحرارة لم يعد أمرًا زائدًا عن الحاجة.
لماذا كل هذا؟ يبدو الأمر وكأنه خيال ، ولكن بالنسبة لنا الآن ، يمكن تحقيق 14.4 Tbit / s لكل فتحة. وهذا النطاق الترددي المحير للعقل مطلوب. على وجه الخصوص ، جميع الشركات المالية وشركات الطاقة نفسها ، والتي يمتلك العديد منها اليوم شبكات أساسية تم إنشاؤها باستخدام تقنية DWDM (مضاعفة قسم الطول الموجي الكثيف). في النهاية ، يتزايد أيضًا عدد التطبيقات التي تتطلب سرعات أعلى.
يتطلب أحد السيناريوهات الخاصة بنا لبناء شبكات التعلم الآلي بين مجموعتين من مجموعات أطلس 900 أيضًا نطاقًا تردديًا من فئة تيرابت. وهناك الكثير من المهام المماثلة. وتشمل هذه ، على وجه الخصوص ، الحوسبة النووية وحسابات الأرصاد الجوية وما إلى ذلك.
قاعدة الأجهزة ومتطلباتها
تُظهر المخططات وحدات جهاز توجيه LPUI المتوفرة حاليًا مع بطاقات مدمجة وخصائصها.
وهذه هي الطريقة التي تبدو بها خارطة الطريق مع خيارات الوحدات الجديدة التي ستكون متاحة خلال العامين المقبلين. عند تطوير الحلول بناءً عليها ، من المهم مراعاة استهلاك الطاقة. الآن يتم إنشاء مراكز البيانات القياسية بمعدل 7-10 كيلوواط لكل رف ، بينما استخدام أجهزة التوجيه من فئة تيرابت يعني استهلاك طاقة أعلى عدة مرات (حتى 30-40 كيلوواط في الذروة). يستلزم ذلك الحاجة إلى تصميم موقع متخصص أو إنشاء منطقة تحميل عالية منفصلة في مركز البيانات الحالي.
تكشف نظرة عامة على الهيكل أن المصانع مخفية خلف مجموعة المروحة الوسطى. هناك إمكانية لاستبدالها "الساخن" ، الذي تحقق بفضل التكرار وفقًا لمخطط 2N أو N + 1. في جوهرها ، هذه بنية متعامدة قياسية عالية الموثوقية.
ليس فقط الرائد
بغض النظر عن مدى روعة الطرازات الرئيسية ، فإن معظم التركيبات تقع على حلول الصندوق من سلسلة M و F.
وأشهر أجهزة توجيه الخدمة الآن هي طرازي M8 و M14. أنها تسمح بالعمل مع كل من الواجهات منخفضة السرعة ، مثل E1 ، وعالية السرعة (100 جيجابت / ثانية الآن و 400 جيجابت / ثانية في المستقبل القريب) داخل منصة واحدة.
أداء M14 كافٍ لتلبية جميع احتياجات عملاء المؤسسات العاديين. يمكن استخدامه لبناء حلول L3VPN قياسية للتواصل مع مقدمي الخدمات ؛ كما أنها جيدة كأداة إضافية ، على سبيل المثال ، لجمع القياس عن بعد أو استخدام SRv6.
يتوفر عدد كبير من البطاقات لهذا النموذج. لا توجد مصانع منفصلة ، ويتم الاستعانة بالمشرفين لضمان الاتصال. وبالتالي ، يتم توزيع الأداء حسب المنافذ الموضحة في الرسم التخطيطي.
في المستقبل ، يمكن استبدال المشرف بآخر جديد ، مما سيعطي أداءً جديدًا على نفس المنافذ.
طراز M8 أصغر قليلاً من طراز M14 ، والأداء أيضًا أدنى من الطراز الأقدم ، لكن حالات استخدامها متشابهة جدًا.
تسمح مجموعة من البطاقات المادية المتوافقة مع M8 ، على سبيل المثال ، بتكوين اتصال بأجهزة P عبر واجهة 100 جيجابت في الثانية ، واستخدام تقنية FlexE وتشفير كل هذا.
بشكل عام ، يمكنك البدء في العمل مع بيئة المشغل الخاصة بك باستخدام M6. إنه صغير وغير مناسب لمقدمي الخدمات ، ولكنه قابل للتطبيق بسهولة كنقطة تجميع حركة المرور لربط مراكز البيانات الإقليمية ، على سبيل المثال ، في أحد البنوك. علاوة على ذلك ، فإن مجموعة البرامج هنا هي نفسها الموجودة في الطرز القديمة.
البطاقات المتاحة لـ M6 أصغر حجمًا ، والحد الأقصى للأداء هو 50 جيجابت / ثانية ، ومع ذلك ، فهو أعلى بشكل ملحوظ من حلول 40 جيجابت / ثانية القياسية في الصناعة.
أصغر موديل M1A يستحق ذكرًا منفصلاً. هذا حل صغير ، قد يكون مفيدًا حيث من المتوقع أن يكون نطاق درجة حرارة التشغيل ممتدًا (-40 ... +65 درجة مئوية).
بضع كلمات حول خط F. أصبح طراز NetEngine 8000 F1A أحد أكثر منتجات Huawei شهرة في عام 2019 ، لأسباب ليس أقلها أنه مزود بمنافذ ذات عرض نطاق ترددي من 1 إلى 100 جيجابت في الثانية (حتى 1.2 تيرابايت في الثانية إجمالاً ).
المزيد حول SRv6
لماذا نحتاج الآن بالضبط إلى تضمين دعم تقنية SRv6 في منتجاتنا؟
حاليًا ، يمكن أن يكون عدد البروتوكولات المطلوبة لتنظيم أنفاق VPN أكثر من 10 ، مما يسبب مشاكل إدارية خطيرة ويوحي بالحاجة إلى تبسيط العملية بشكل جذري.
تمثلت استجابة الصناعة لهذا التحدي في إنشاء تقنية SRv6 ، والتي كان لها يد كل من Huawei و Cisco.
كان أحد القيود التي يجب إزالتها هو الحاجة إلى استخدام سلوك القفزة (PHB) لتوجيه الحزم القياسية. من الصعب جدًا إنشاء تفاعل "بين المشغلين" من خلال Inter-AS MP-BGP مع خدمات إضافية (VPNv4) ، لذلك هناك عدد قليل جدًا من هذه الحلول. يسمح لك SRv6 بتوجيه الحزمة في البداية عبر المقطع بأكمله دون كتابة أنفاق خاصة. كما أن برمجة العمليات نفسها مبسطة ، مما يجعل عمليات النشر الكبيرة أسهل بكثير.
يوضح الرسم البياني حالة تنفيذ SRv6. تم ربط شبكتي WAN بواسطة عدة بروتوكولات مختلفة. لتلقي الخدمة من أي خادم افتراضي أو جهاز ، كان يلزم عدد كبير من عمليات التسليم بين VXLAN و VLAN و L3VPN وما إلى ذلك.
بعد تنفيذ SRv6 ، كان لدى المشغل نفق من طرف إلى طرف ليس حتى لخادم الأجهزة ، ولكن إلى حاوية Docker.
تعرف على المزيد حول تقنية FlexE
المستوى الثاني من نموذج OSI سيء لأنه لا يوفر الخدمات الضرورية ومستوى SLA الذي يحتاجه مقدمو الخدمة. هم ، بدورهم ، يرغبون في الحصول على تناظرية من TDM (تعدد الإرسال بتقسيم الوقت) ، ولكن على Ethernet. تم استخدام العديد من الأساليب لحل المشكلة ، مع نتائج محدودة للغاية.
يعمل Flex Ethernet على وجه التحديد لضمان جودة SDH (التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن) وطبقة TDM في شبكات IP. أصبح هذا ممكنًا بفضل العمل مع مستوى إعادة التوجيه ، عندما قمنا بتعديل بيئة L2 بهذه الطريقة بحيث تصبح فعالة قدر الإمكان.
كيف يعمل أي منفذ مادي قياسي؟ هناك عدد معين من قوائم الانتظار وحلقة tx. تنتظر الحزمة الموجودة في المخزن المؤقت معالجتها ، وهذا ليس مناسبًا دائمًا ، خاصةً إذا كانت هناك تدفقات من الأفيال والفئران.
تساعد الإدخالات الإضافية وطبقة أخرى من التجريد على توفير نطاق ترددي مضمون على مستوى البيئة المادية.
يتم تخصيص طبقة MAC إضافية على مستوى نقل المعلومات ، مما يسمح لك بإنشاء قوائم انتظار مادية صلبة يمكن تعيين اتفاقيات مستوى خدمة محددة لها.
هذه هي الطريقة التي ينظر بها إلى مستوى التنفيذ. تطبق الطبقة الإضافية بالفعل تأطير TDM. باستخدام هذا الإدراج الوصفي ، من الممكن ترتيب خدمات TDM وتشكيلها بشكل دقيق عبر الإيثرنت.
تتضمن إحدى حالات استخدام FlexE التقيد الصارم باتفاقيات مستوى الخدمة من خلال إنشاء فترات زمنية لموازنة النطاق الترددي أو توفير الموارد للخدمات الهامة.
سيناريو آخر يسمح لك بالعمل مع العيوب. بدلاً من مجرد تجزئة نقل المعلومات ، فإننا نشكل قنوات منفصلة عمليًا على المستوى المادي ، على عكس القنوات الافتراضية التي أنشأتها QoS (جودة الخدمة).
اعرف المزيد عن iFIT
مثل FlexE ، iFIT هي تقنية مرخصة من Huawei. يسمح بإجراء مراجعات SLA دقيقة للغاية. على عكس آليات IP SLA و NQA القياسية ، لا يعمل iFIT مع حركة المرور الاصطناعية ، ولكن مع حركة المرور "الحية".
IFIT متاح على جميع الأجهزة التي تدعم القياس عن بعد. لهذا ، يتم استخدام حقل إضافي لا تشغله بيانات الخيار القياسية. يتم تسجيل المعلومات هناك مما يسمح لك بفهم ما يحدث في القناة.
***
بإيجاز ما قيل ، نؤكد أن وظيفة NetEngine 8000 والتقنيات المدمجة في "ثمانية آلاف" تجعل هذه الأجهزة خيارًا معقولًا ومبررًا عند إنشاء وتطوير شبكات من فئة شركات النقل ، وشبكات أساسية للطاقة والشركات المالية ، فضلاً عن أنظمة مستوى "الحكومة الإلكترونية".