CloudEngine। हुआवेई से नेतृत्व के लिए आवेदन। भाग 1

यह लेख सामान्य नाम CloudEngine , साथ ही इस उपकरण में उपयोग की जाने वाली तकनीकों और समाधानों के तहत Huawei उपकरणों की एक पूरी तरह से नई लाइन के लिए समर्पित प्रकाशनों की एक श्रृंखला खोलता है।

परिचय

आज तक, डेटा केंद्रों के लिए उपकरण खंड में हुआवेई की ओर से कोई पेशकश नहीं की गई है। पिछले साल की तीसरी तिमाही में, हुआवेई ने एक प्रचार कार्यक्रम शुरू किया, मुख्य रूप से भागीदारों के लिए, इस नए उत्पाद के लिए समर्पित - डेटा केंद्रों के लिए स्विच की एक श्रृंखला।
इसमें कोई शक नहीं है कि हुआवेई ने एक ही बार में कई लक्ष्य निर्धारित किए हैं, जिससे उपकरणों की एक नई लाइन तैयार हो रही है:
1. बाजार द्वारा कंपनी द्वारा पेश किए गए उपकरणों की श्रेणी में अंतराल भरें
2. पकड़ो और अपने मुख्य प्रतियोगियों से आगे निकलो
और हम यह सुनिश्चित करने के लिए कह सकते हैं कि कंपनी ने इन लक्ष्यों को हासिल कर लिया है।

आधुनिक डेटा केंद्रों की कई जरूरतों के बीच बैंडविड्थ की बढ़ती आवश्यकताएं हैं। इन आवश्यकताओं को तय किया जाता है, सबसे पहले, दसियों हजारों सर्वरों द्वारा, एक नेटवर्क सबसिस्टम द्वारा एकजुट किया जाता है। एक पूर्वानुमान है कि सर्वर को एसपीडी से जोड़ने का प्रमुख तरीका क्या होगा। इसके बारे में, यह अनुमान लगाना संभव है कि लाइन कार्ड पर किस प्रकार के पोर्ट हैं और कितने प्रासंगिक होंगे।


अंजीर। डेटा सेंटर में उपयोग किए जाने वाले सर्वर इंटरफेस के प्रकार के लिए 1 पूर्वानुमान

बैंडविड्थ के अलावा, तीव्र प्रशासनिक और तकनीकी समस्याएं हैं:
- डेटा सेंटर के भीतर या किसी एक कंपनी के डेटा सेंटर के बीच वर्चुअल मशीन का माइग्रेशन;
- एल 2 और एल 3 (ओएसआई) पर खंडित नेटवर्क में यातायात प्रबंधन;
- भंडारण नेटवर्क ट्रैफ़िक को उन डेटा सेंटर स्थानों पर स्थानांतरित करना जहां स्विचिंग उपकरण, और अन्य पर इस मानक के लिए कोई समर्थन नहीं है।
बेशक, सभी समस्याओं को समाधान के संयोजन को लागू करने से समाप्त कर दिया जाता है, उदाहरण के लिए, विक्रेताओं से VMWare और सिस्को। Huawei एक एकल-विक्रेता समाधान भी प्रदान करता है, जो एक ओपन एपीआई के साथ natalog श्रृंखला सॉफ्टवेयर उत्पादों से शुरू होता है और किसी भी पैमाने के डेटा केंद्रों के लिए डेटा ट्रांसफर सबसिस्टम में तीसरे पक्ष के विक्रेता हाइपरविज़र्स के साथ एकीकृत करने की क्षमता है!
तो, CloudEngine। हुआवेई ने पूरी लाइन को दो बड़े खंडों में विभाजित किया है - ये कोर और टीओआर डिवाइस हैं। कोर-डिवाइसेस को डेटा सेंटर के "दिल" के रूप में तैनात किया जाता है, जो सभी डेटा धाराओं से गुजरता है, जो उच्चतम दोष सहिष्णुता प्रदान करता है। TOR (टॉप-एंड-रैक) डिवाइस रैक एग्रीगेटर के रूप में कार्य करते हैं, सर्वर, डिस्क सरणियों या कम कुशल नेटवर्क उपकरणों से ट्रैफ़िक एकत्र करते हैं। कार्यात्मक विभाजन के आधार पर, बाहरी प्रदर्शन में मूलभूत अंतर होते हैं। सभी टीओआर उपकरणों में एक एकल इकाई डिजाइन होता है, कोर विभिन्न चेसिस पर आधारित होते हैं, जो आज तक CE12816 सहित 4 विकल्प हैं जो अंजीर में नहीं दिखाए गए हैं। 2।


चित्रा 2 - CloudEngine स्विच परिवार

कोई भी बड़े उद्यम-स्तर का नेटवर्क, जिसके द्वारा, डेटा केंद्र भी संबंधित हैं, को बहु-स्तरीय योजना (चित्र 3) द्वारा आदर्श और वर्णित किया जा सकता है। नीचे सभी प्रकार के उपकरणों के CloudEngine परिवार की स्थिति है।


चित्र 3 - एक बड़े एंटरप्राइज़ लैन की आदर्श नेटवर्क संरचना

अगला, विचार करें कि क्या दिलचस्प है कि Huawei इस उपकरण के संभावित मालिकों को प्रदान करता है। नए स्विच के हार्डवेयर और सॉफ़्टवेयर लाभों पर विचार करें।

हार्डवेयर संरचना और विशेषताएं

हुआवेई कोर उपकरणों में अच्छे प्रतिस्पर्धी प्रदर्शन को प्रदर्शित करता है:
1. आंतरिक स्विचिंग बस की बैंडविड्थ 4 Tbit / s तक के भविष्य के सॉफ्टवेयर विस्तार की संभावना के साथ 2 Tbit / s प्रति स्लॉट तक है
2. उच्च बंदरगाह घनत्व - प्रति स्लॉट 96x10G और 24x40G बंदरगाहों तक। CE 12816 चेसिस पर 1536x10G बंदरगाहों की कुल पोर्ट घनत्व।
3. डेटा ट्रांसफर के दौरान अल्ट्रा-लो लेटेंसी - फ्रेम की लंबाई की परवाह किए बिना 2-5 माइक्रो सेकंड
4. किसी भी चेसिस तत्व की गर्म-स्वैप क्षमता के कारण उच्च डिवाइस की उपलब्धता।
5. बाजार की औसत से ऊर्जा दक्षता 50% अधिक है

प्रतियोगी बोली विश्लेषण

स्विच के क्लाउडबाइन लाइन का मुख्य लाभ यह है कि, सबसे पहले, पोर्ट घनत्व और डेटा ट्रांसफर गति के आंकड़े जो तेजी से अन्य विक्रेता उपकरणों के लिए समान संकेतकों की सीमा से अधिक हो जाते हैं। चित्रा 4 में एक छोटी प्रतिस्पर्धी तुलना


अंजीर। 4 प्रतिस्पर्धी तुलना

ऐसी उच्च स्विचिंग गति और कम विलंब क्या होता है:

- CloudEngine12800 श्रृंखला स्विच में, प्रत्येक स्विच कार्ड के साथ प्रत्येक लाइन कार्ड (एलपीयू - लाइन प्रोसेसिंग यूनिट) का एक भौतिक कनेक्शन (एसएफयू - स्विच फैब्रिक यूनिट) लागू किया जाता है, अर्थात। वास्तव में, मैट्रिक्स MxN प्राप्त होता है (छवि 5)।


अंजीर। एलपीयू और एसएफयू के 5 आंतरिक कनेक्शन विधि

- एलपीयू के बीच यातायात को स्थानांतरित करते समय, एक गतिशील गैर-अवरुद्ध सीएलओएस वास्तुकला का उपयोग किया जाता है (छवि 6)। आवेदन में Klose नेटवर्क के विवरण के साथ सामग्री के लिए लिंक।


अंजीर। 6 नॉन-ब्लॉकिंग सीएलओएस आर्किटेक्चर

यह तकनीक, एसपीयू और एलपीयू बोर्डों को स्विच करने की विधि के साथ, किसी भी समय डेटा ट्रांसफर के लिए डिवाइस के सभी स्विच कारखानों का उपयोग करने की अनुमति देती है। कई समान उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले स्थिर CLOS आर्किटेक्चर के कई नुकसान हैं। दो कार्यान्वयन की तुलना तालिका 1 में दिखाई गई है।
तालिका 1


एक उच्च बंदरगाह घनत्व, ज़ाहिर है, बस के माध्यम से सभी ट्रैफ़िक को स्थानांतरित करने की क्षमता पर निर्भर करता है, अन्यथा उन्हें कोई मतलब नहीं होगा। जैसा कि CloudEngine में ऊपर दिखाया गया है, यह कोई समस्या नहीं है। बिंदु छोटा है - एलपीयू के लिए एक उत्पादक मंच उठाओ, और! छोटी छोटी तरकीबें लागू करें!
चित्र 7 बोर्ड पर 24 40G बंदरगाहों के साथ CE 12800 प्लेटफॉर्म के लिए सबसे अधिक उत्पादक लाइन कार्ड दिखाता है। इस प्रकार, 960 Gbit / C की कुल अंतरण दर प्राप्त की जाती है।


अंजीर। 7 - रैखिक एलपीयू कार्ड CE-L24LQ-EA

हालांकि, यदि आपको नाटकीय रूप से बंदरगाहों की संख्या बढ़ाने की आवश्यकता है, तो आप एक मुश्किल डिवाइस का उपयोग कर सकते हैं - एक "फाड़नेवाला" (छवि 8)।


अंजीर। 8 - विभक्त

वास्तव में, विशेष QSFP मॉड्यूल के अंदर 4 अलग-अलग मॉड्यूल हैं, प्रत्येक अपने स्वयं के तरंग दैर्ध्य पर काम कर रहे हैं। एकल 40G इंटरफ़ेस के बजाय, स्विच 4x10G को परिभाषित करता है और CE-L24LQ-EA बोर्ड में पहले से ही अधिकतम 24x4x10G = 96G इंटरफेस है! वैसे, बोर्ड पर आप 40G और 4x10G इंटरफेस को जोड़ सकते हैं, कोई प्रतिबंध नहीं है।

चेसिस के किसी भी घटक को गर्म-स्वैप करने की क्षमता द्वारा डिवाइस की उच्च उपलब्धता का एहसास होता है: सीएमयू (कंट्रोल मैनेजमेंट यूनिट), एलपीयू, एमपीयू (मेन प्रोसेसिंग यूनिट), एसएफयू।
पीएमयू (पावर मैनेजमेंट यूनिट), पीएसयू (पावर सप्लाई यूनिट) और एफएएन। इसके अलावा, CE12800 परिवार के सभी उपकरणों के लिए, स्विच कारखानों को छोड़कर सभी बोर्ड समान हैं! चित्र 9 निरर्थक चेसिस घटकों के लिए एक विधि दिखाता है।


अंजीर। 9 CE12800 चेसिस घटकों की अतिरेक

CE12800 श्रृंखला उपकरणों की ऊर्जा दक्षता निम्नलिखित समाधानों के माध्यम से प्राप्त की जाती है:
- उच्च एकीकरण के साथ चिप्स का उपयोग। यानी बोर्ड पर दर्जनों माइक्रोक्रिस्केट को ठंडा करने के बजाय, केवल कुछ को ठंडा करने की आवश्यकता होती है।
- लगभग सभी प्रोसेसर और एएसआईसी 45-एनएम तकनीक का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जो इस तरह के घटकों की बिजली की खपत को काफी कम कर सकते हैं।
- पेटेंट शीतलन प्रणाली, अर्थात् चेसिस की आंतरिक संरचना। यह सब आपको पड़ोसी रैक पर पारस्परिक प्रभाव की चिंता किए बिना CE12800 उपकरणों को डेटा सेंटर में रखने की अनुमति देता है, गर्म और ठंडे गलियारों को व्यवस्थित करता है। (चित्र। 10-11)।

a) दाईं ओर का साइड व्यू	बी) शीर्ष दृश्य

अंजीर। 10 पेटेंट शीतलन प्रणाली


अंजीर। 11 गर्म और ठंडे गलियारों में गर्मी वितरण

कार्यक्रम की संरचना और विशेषताएं

यह तुरंत ध्यान दिया जाना चाहिए कि Huawei बहुत ही सक्रिय रूप से अपने स्वयं के मॉड्यूलर ऑपरेटिंग सिस्टम वीआरपी (वर्सेटाइल राउटिंग प्लेटफॉर्म) को विकसित कर रहा है, जो सभी अफवाहों और कहानियों के विपरीत है, कोड में प्रतियोगियों के विकास से कोई लेना-देना नहीं है। विकास के इतिहास के दौरान, वीआरपी ने वीआरपी 1 से वीआरपी 5 और विशेष रूप से क्लाउडबाइन के लिए कई बदलाव किए हैं, डेवलपर्स ने वीआरपी 8 जारी किया।
VRP8 की मुख्य विशेषताएं:
1. वर्चुअल सबसिस्टम के वर्चुअलाइजेशन और संसाधन प्रबंधन के लिए सहायता,
2. सीएसएस क्लस्टरिंग (क्लस्टर स्विच सिस्टम) और डीसीबी (डेटासेंटर ब्रिजिंग) के लिए समर्थन
3. ट्रिल नेटवर्क तकनीक के लिए सहायता (लिंक के बहुत सारे पारदर्शी संपर्क)
4. समर्थन FCoE (ईथरनेट पर FiberChannel)
5. बेहतर विन्यास प्रबंधन प्रणाली

अब और विस्तार से।

वर्चुअलाइजेशन। डेटा सेंटर क्लाइंट के लिए एक अतिरिक्त सेवा के रूप में, Huawei न केवल सर्वर साइड के बल्कि नेटवर्क के भी वर्चुअलाइजेशन पर विचार करने की पेशकश करता है। उन लोगों के लिए जो खुद को पूरी तरह से अलग करना चाहते हैं और स्वतंत्र रूप से डेटा सेंटर के अंदर अपने पूरे बुनियादी ढांचे का प्रबंधन करते हैं, CloudEngine का एक टुकड़ा किराए पर लेने का अवसर एकदम सही है (छवि 12)।


अंजीर। 12 - CE12800 पर आधारित वर्चुअल सिस्टम के उपयोग के लिए मॉडल

वर्चुअलाइजेशन संभव है धन्यवाद:
- डिवाइस के मल्टी-कोर मल्टीप्रोसेसर मॉडल का उपयोग,
- एक मॉड्यूलर ऑपरेटिंग सिस्टम का अनुप्रयोग

वर्चुअल सिस्टम में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
- व्यक्तिगत नियंत्रण, अग्रेषण, प्रबंधन और सेवा विमान,
- लाइन कार्ड या कार्ड पोर्ट व्यक्तिगत रूप से वर्चुअल सिस्टम को सौंपे गए,
- व्यक्तिगत रूप से असाइन किए गए सिस्टम संसाधन (I \ O, CPU, मेम) और कॉन्फ़िगरेशन
- अन्य वर्चुअल सिस्टम से पूर्ण अलगाव

क्लस्टरिंग। हुआवेई की नवाचार सीई 12800 के लिए सीएसएस तकनीक और टीओआर के लिए आईस्टैक है, जो आपको नेटवर्क प्रबंधन को सरल बनाने और इसकी विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए कई भौतिक स्विच को एक तार्किक स्विच में संयोजित करने की अनुमति देता है।
CSS (क्लस्टर स्विच सिस्टम) के मामले में, क्लासिक स्टैक से अंतर यह है कि:
- एसोसिएशन दोनों विशेष कार्ड और लाइन कार्ड पोर्ट (16 पोर्ट तक) का उपयोग किया जाता है
- बंदरगाहों के बीच बुद्धिमान लोड संतुलन और एक क्लस्टर में चेसिस स्विच
- क्लस्टर घटकों को काफी दूरी पर (80 किमी तक) फैलाया जा सकता है।
- किसी भी प्रकार के 12800 चेसिस को एक क्लस्टर में जोड़ा जा सकता है।
CSS में स्विच की अधिकतम संख्या 4. CE6800 / 5800 श्रृंखला 16 स्विचेस के ढेर का समर्थन करती है। चित्र 13 में CSS का उपयोग करने का एक सरल उदाहरण।


अंजीर। 13 बैक-टू-बैक मॉडल, दो वलान के यातायात प्रबंधन का एक उदाहरण।

ट्रिल । IETF से फैशनेबल प्रोटोकॉल पहली बार Huawei द्वारा विशेष रूप से CloudEngine लाइन ऑफ इक्विपमेंट के लिए लागू किया गया था। TRILL (लिंक के बहुत सारे के पारदर्शी अंतरसंक्रमण ) IS-IS प्रोटोकॉल एक्सटेंशन का उपयोग करके डेटा लिंक लेयर (L2) पर ट्रैफ़िक ट्रांसमिशन को लागू करता है और पारंपरिक XSTP प्रोटोकॉल की तुलना में निम्नलिखित फायदे हैं:
- ईसीएमपी (समान लागत बहु पथ) के लिए समर्थन, प्राथमिक और बैकअप दोनों कनेक्शनों का उपयोग करने की क्षमता
- यातायात के लिए मार्ग चयन तंत्र पर आधारित एसपीएफ़ एल्गोरिथ्म, सीएलओएस वास्तुकला के लिए यातायात मॉडल का अनुकूलन
- यूनिकास्ट और मल्टिकास्ट ट्रैफिक के लिए सिंगल कंट्रोल प्लेन
- उच्च अभिसरण दर
- एक ट्रिल डोमेन में बड़ी संख्या में उपकरणों के लिए समर्थन (500 से अधिक स्विच)

TRILL प्रोटोकॉल की ये सभी विशेषताएं पूरी तरह से पारदर्शी बनाने और डेटा केंद्र के अंदर क्लाउड और वास्तविक लोगों के अंदर वर्चुअल सर्वर को स्थानांतरित करने के लिए संभव बनाती हैं।
निम्नलिखित लेखों में अधिक TRILL पर चर्चा की जाएगी।

FCoE । जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, हुआवेई ने पहले क्लाउडफाइन उपकरणों में एफसीएफ (एफसीओई फारवर्डर) कार्यक्षमता को लागू किया। इससे मौजूदा नेटवर्क को लाना या आधुनिक आवश्यकताओं के अनुसार एक नया डिजाइन करना संभव हो गया। अंजीर में। 14 डेटा ट्रांसमिशन डिवाइस और डेटा स्टोरेज सिस्टम ट्रैफ़िक की कार्यक्षमता के संयोजन का परिणाम दिखाता है।


अंजीर। 14 परिवर्तित नेटवर्क में परिवर्तन

निष्कर्ष

इस लेख ने Huawei सार्वजनिक उपकरणों की नई लाइन के साथ-साथ क्लाउडविज़न श्रृंखला उपकरणों में लागू नवीनतम सॉफ़्टवेयर और हार्डवेयर तकनीकों के बारे में इंटरनेट की सार्वजनिक जानकारी से अवगत कराने का प्रयास किया। मैं निम्नलिखित लेखों में कुछ बिंदुओं के बारे में और विस्तार से वर्णन करने का प्रयास करूंगा।

लेख आंशिक रूप से "आधिकारिक उपयोग के लिए" सामग्री का उपयोग करता है, जो सार्वजनिक डोमेन में नहीं हैं।