Что такое подключение центра обработки данных?

Data Center Interconnection (DCI) — это сетевое решение, реализующее взаимосвязь между несколькими центрами обработки данных. Центр обработки данных является важной инфраструктурой для цифровой трансформации. Благодаря развитию облачных вычислений, больших данных и искусственного интеллекта корпоративные центры обработки данных находят все более широкое применение. Все больше и больше организаций и предприятий развертывают несколько центров обработки данных в разных регионах для удовлетворения потребностей таких сценариев, как межрегиональные операции, доступ пользователей и удаленное аварийное восстановление. В настоящее время необходимо соединить несколько центров обработки данных.

Что такое дата-центр?

В условиях непрерывного развития промышленной цифровой трансформации данные стали ключевым фактором производства. Центры обработки данных, отвечающие за расчет, хранение и пересылку данных, являются наиболее важной цифровой инфраструктурой в новой инфраструктуре. Современный центр обработки данных в основном включает в себя следующие основные компоненты:

• Вычислительная система, включающая общие вычислительные модули для развертывания сервисов и высокопроизводительные вычислительные модули, обеспечивающие супервычислительную мощность.
• Системы хранения, включая модули хранения данных, механизмы управления данными и выделенные сети хранения.
• Энергетическая система включает в себя электроснабжение, контроль температуры, управление ИТ и т. д.
• Сеть центра обработки данных отвечает за подключение общих вычислений, высокопроизводительных вычислений и модулей хранения в центре обработки данных, и все взаимодействия данных между ними должны осуществляться через сеть центра обработки данных.

Принципиальная схема состава ЦОД

Среди них общий вычислительный модуль непосредственно занимается делами пользователя, а физической базовой единицей, на которую он опирается, является большое количество серверов. Если сервер — это тело, которым управляет центр обработки данных, то сеть центра обработки данных — это душа центра обработки данных.

Зачем нам нужна взаимосвязь центров обработки данных?

В настоящее время строительство дата-центров для различных организаций и предприятий очень распространено, но одному ЦОД сложно удовлетворить потребности бизнеса новой эпохи. В результате возникает острая необходимость во взаимосвязи нескольких центров обработки данных, что в основном выражается в следующих аспектах.

•  Быстрый рост масштабов бизнеса

В настоящее время быстро развиваются новые виды бизнеса, такие как облачные вычисления и аналитика, и количество связанных приложений, которые сильно зависят от центров обработки данных, также быстро увеличивается. Поэтому масштабы бизнеса, осуществляемого дата-центрами, быстро растут, и ресурсов одного дата-центра скоро станет недостаточно.

Ограниченный такими факторами, как занятость земли и энергоснабжение строительства центра обработки данных, один центр обработки данных не может расширяться бесконечно. Когда масштабы бизнеса вырастают до определенного уровня, необходимо строить несколько дата-центров в одном городе или в разных местах. В настоящее время несколько центров обработки данных должны быть взаимосвязаны и сотрудничать для полной поддержки бизнеса.

Кроме того, в условиях экономической цифровой трансформации для достижения общего успеха в бизнесе компаниям одной отрасли и в разных отраслях необходимо часто обмениваться данными и сотрудничать на уровне данных, что также требует взаимосвязи и взаимосвязи между центрами обработки данных разных компании.

• Межрегиональный доступ пользователей становится все более распространенным явлением

В последние годы основной бизнес центров обработки данных изменился с веб-сервисов на облачные сервисы и сервисы данных. Круг пользователей родственных организаций и предприятий больше не ограничивается регионами. Особенно когда мобильный Интернет очень популярен, пользователи рассчитывают пользоваться высококачественными услугами в любое время и в любом месте. Чтобы удовлетворить вышеуказанные требования и еще больше улучшить взаимодействие с пользователем, квалифицированные предприятия обычно строят несколько центров обработки данных в разных регионах, чтобы облегчить ближайший доступ пользователей из разных регионов. Для этого требуется, чтобы бизнес-развертывание могло пересекать центры обработки данных и поддерживать взаимосвязь нескольких центров обработки данных.

Межрегиональный доступ пользователей

• Жесткие требования к удаленному резервному копированию и аварийному восстановлению

Повседневная работа людей все больше зависит от различных прикладных систем, непрерывность работы которых зависит от стабильной работы системы центра обработки данных. В то же время все больше внимания уделяется безопасности данных, надежности бизнеса, непрерывности, резервному копированию и аварийному восстановлению стали жесткими требованиями.

Центры обработки данных всегда сталкиваются с потенциальными угрозами, такими как различные стихийные бедствия, техногенные атаки и неожиданные аварии в среде, полной неопределенности и различных рисков. Постепенно он стал общепризнанным в отрасли эффективным решением, которое повышает непрерывность и надежность бизнеса, а также высокую надежность и доступность данных за счет развертывания нескольких центров обработки данных в разных местах. Соединение центров обработки данных должно быть выполнено в первую очередь для развертывания решений резервного копирования и аварийного восстановления между различными центрами обработки данных.

Удаленное резервное копирование и аварийное восстановление

• Тенденции в области виртуализации центров обработки данных и объединения ресурсов

По мере ступенчатой ​​зрелости бизнес-модели облачных вычислений различные приложения и традиционные ИТ-услуги «перемещаются в облако», а облачные услуги становятся новым центром создания ценности. Поэтому переход от традиционных центров обработки данных к облачным центрам обработки данных стал основной тенденцией. Виртуализация и объединение ресурсов — ключевые особенности облачных центров обработки данных. Основная идея состоит в том, чтобы превратить наименьшую функциональную единицу центра обработки данных из физического хоста в виртуальную машину.

Эти виртуальные машины не имеют никакого отношения к физическому местоположению, и их использование ресурсов может быть гибко расширено. Они поддерживают бесплатную миграцию между серверами и центрами обработки данных, тем самым реализуя интеграцию ресурсов внутри и между центрами обработки данных, формируя единый пул ресурсов, что значительно повышает гибкость и эффективность использования ресурсов. Взаимосвязь между центрами обработки данных является необходимым условием для реализации миграции виртуальных машин между центрами обработки данных. Поэтому межсетевое взаимодействие центров обработки данных также является важным звеном в реализации виртуализации центров обработки данных и объединения ресурсов.

Виртуализация и объединение ресурсов

Какие есть варианты подключения центра обработки данных?

Чтобы лучше удовлетворить потребности облачных центров обработки данных, появилось множество сетевых решений для центров обработки данных, таких как аппаратные коммутаторы центров обработки данных (серия CloudEngine), аппаратные контроллеры центров обработки данных (iMaster NCE-Fabric) и интеллектуальные платформы сетевого анализа (iMaster NCE). -FabricInsight). Вот два рекомендуемых решения для межсоединений центров обработки данных.

• Комплексное решение VXLAN

Взаимосвязь центров обработки данных на основе сквозных туннелей VXLAN означает, что вычисления и сеть нескольких центров обработки данных представляют собой единые пулы ресурсов, которые централизованно управляются облачной платформой и набором iMaster NCE-Fabric. Несколько центров обработки данных представляют собой унифицированные сквозные домены VXLAN, а пользовательские VPC (виртуальные частные облака) и подсети могут быть развернуты в центрах обработки данных, что обеспечивает прямое взаимодействие служб. Архитектура развертывания показана на следующем рисунке.

Схематическая диаграмма архитектуры сквозного решения VXLAN

В этом решении необходимо установить сквозные туннели VXLAN между несколькими центрами обработки данных. Как показано на рисунке ниже, во-первых, маршруты Underlay между центрами обработки данных необходимы для связи друг с другом; во-вторых, на уровне оверлейной сети EVPN должен быть развернут между Leaf-устройствами двух центров обработки данных. Таким образом, конечные устройства на обоих концах обнаруживают друг друга через протокол EVPN и передают информацию об инкапсуляции VXLAN друг другу через маршрут EVPN, тем самым инициируя создание сквозного туннеля VXLAN.

Схематическая диаграмма сквозного туннеля VXLAN

Это решение в основном используется для соответствия сценариям Muti-PoD. PoD (точка доставки) относится к набору относительно независимых физических ресурсов. Multi-PoD относится к использованию набора iMaster NCE-Fabric для управления несколькими PoD, а несколько PoD образуют сквозной домен VXLAN. Этот сценарий подходит для соединения нескольких небольших дата-центров, расположенных недалеко друг от друга в одном городе.

• Сегмент VXLAN Решения

Соединение центров обработки данных на основе туннеля Segment VXLAN означает, что в сценарии с несколькими центрами обработки данных вычисления и сеть каждого центра обработки данных представляют собой независимые пулы ресурсов, которые независимо управляются их собственными облачными платформами и iMaster NCE-Fabric. Каждый центр обработки данных является независимым доменом VXLAN, и для обеспечения функциональной совместимости между центрами обработки данных необходимо установить еще один домен DCI VXLAN. Более того, VPC и подсети пользователей развернуты в их собственных центрах обработки данных. Следовательно, бизнес-взаимодействие между различными центрами обработки данных должно быть организовано с помощью платформы управления облаком более высокого уровня. Архитектура развертывания показана на следующем рисунке.

Схема архитектуры решения Segment VXLAN

В этом решении туннели VXLAN должны быть установлены внутри центров обработки данных и между ними. Как показано на рисунке ниже, во-первых, для связи друг с другом необходимы подложные маршруты между центрами обработки данных; во-вторых, на уровне оверлейной сети EVPN должен быть развернут между Leaf-устройствами и шлюзами DCI внутри ЦОД, а также между DCI шлюзы в разных дата-центрах. Таким образом, связанные устройства обнаруживают друг друга через протокол EVPN и передают информацию об инкапсуляции VXLAN друг другу через маршруты EVPN, тем самым инициируя создание туннелей Segment VXLAN.

Сегментная схема туннеля VXLAN

Это решение в основном используется для соответствия сценарию с несколькими площадками. Сценарий подходит для соединения нескольких центров обработки данных, расположенных в разных регионах, или соединения нескольких центров обработки данных, которые находятся слишком далеко, чтобы ими можно было управлять с помощью одного и того же набора iMaster NCE-Fabric.

Какие ключевые технологии необходимы для DCI?

VXLAN — это технология туннелирования, которая может накладывать виртуальную сеть уровня 2 на любую сеть, до которой можно добраться по маршруту, и осуществлять взаимодействие внутри сети VXLAN через шлюз VXLAN. Между тем, также может быть достигнута взаимосвязь с традиционными сетями, отличными от VXLAN. VXLAN использует MAC в технологии инкапсуляции UDP для расширения сети уровня 2, инкапсулирует пакеты Ethernet поверх IP-пакетов и передает их в сеть посредством IP-маршрутизации. Промежуточному устройству не нужно обращать внимание на MAC-адрес виртуальной машины. Более того, сеть IP-маршрутизации не имеет ограничений по структуре сети и обладает высокой масштабируемостью, поэтому миграция виртуальных машин не ограничивается сетевой архитектурой.

EVPN — это полнофункциональное VPN-решение нового поколения. EVPN объединяет плоскость управления различных VPN-сервисов и использует протокол расширения BGP для передачи информации о доступности уровня 2 или уровня 3, реализуя разделение плоскости пересылки и плоскости управления. По мере углубленного развития сетей центров обработки данных постепенно интегрировались EVPN и VXLAN.

VXLAN вводит протокол EVPN в качестве плоскости управления, что поначалу компенсирует отсутствие плоскости управления. EVPN использует VXLAN в качестве общедоступного сетевого туннеля, что позволяет более широко использовать EVPN в таких сценариях, как присоединение центров обработки данных.

FiberMall 200G QSFP56 ER4 подходит для городских сетей DCI is в НИОКР

В контексте 5G скорость широкополосного доступа, дальность передачи и контроль затрат являются направлениями для пользователей центров обработки данных и городских оптических сетей передачи. FiberMall разрабатывает оптический модуль 200G QSFP56 ER4 для удовлетворения рыночного спроса. Он использует основную 4-канальную архитектуру оптического двигателя WDM на рынке и объединяет 4-канальный охлаждающий лазер EML и фотодетектор APD. Он также поддерживает скорость 200GE (4X53 Гбит/с) и OTN стандарт, подходящий для междугородного соединения 200G DCI и транспортной сети 5G.

FiberMall's 200G QSFP56 Оптический модуль ER4 имеет потребляемую мощность 6.4 Вт при комнатной температуре и менее 7.5 Вт при трех температурах с отличными показателями энергосбережения. Оптический модуль соответствует стандарту QSFP56 MSA и IEEE 802.3cn 200GBASE-ER4 Ethernet с превосходной чувствительностью приема OMA лучше -17 дБм. Благодаря использованию 50G PAM4 CDR на основе технологии DSP, продукт имеет отличную производительность и полностью соответствует дальности передачи по одномодовому двухволоконному кабелю в 40 км.

Отличные характеристики продукта заключаются в следующем:

Оптическая глазковая диаграмма

 Прохождение 40-километрового теста оптоволокна при высокой температуре 70 ℃ и теста производительности FEC Margin

Чувствительность OMA 200G QSFP56 ER4

Линейка продуктов FiberMall 200G:

• Серия активных оптических кабелей:

200G QSFP56 AOC

200G QSFP-DD AOC

• 4-канальный оптический модуль:

200G QSFP56 SR4

200 г QSFP56 DR4

200G QSFP56 FR4

200G QSFP56 LR4

ФайберМолл КСФП56 200Г СР4