Dell XE – расширение границ

Что такое граничные вычисления – Edge Computing

Не секрет, что общий тренд развития информационных технологий – виртуализация. То, что раньше делалось аппаратно, сейчас все чаще делается программно. Это означает, что различные функции и сервисы реализуются на базе программных сущностей: виртуальных машин и контейнеров вместо физических серверов, которые играют роль лишь как «голое железо» для гипервизоров.

Не является исключением из этого тренда и сфера телекоммуникации. В них также начинают интенсивно использоваться программные функции на базе технологий SDN|NFV, а не выделенное оборудование. Особенно важна эта тенденция для развития сетей 5G.

Почему это делается? Можно указать несколько очевидных преимуществ виртуализации:

1. Более эффективное использование процессорной мощности и инженерных систем. В дата-центре, где каждое приложение работает на физическом сервере, средняя загрузка процессоров этих серверов не превышает 5–10 %. Это попросту означает, что вычислительная мощность дата-центра используется лишь на 10 %, а 90 % ресурсов и инженерных систем дата-центра (в т. ч. питание, охлаждение и проч.) работает вхолостую. Виртуализация решает эту проблему и может довести утилизацию процессорной мощности до максимальных (80–90 %) значений.
2. Более высокая доступность системы. Виртуализация дает возможность резервирования серверов и катастрофоустойчивость дата-центров на совершенно новых принципах распределенности. Иначе говоря, не нужно строить в другом месте дополнительные дата-центры, которые практически все рабочее время просто дублируют работу активного дата-центра, для катастрофоустойчивости. Резервирование делается автоматически за счет распределенного размещения программных сущностей. Виртуальные машины могут «переезжать» с одного физического сервера на другой и между дата-центрами.
3. Процессорная мощность распределена по сети из многих дата-центров, поэтому вычисления производятся там, где это нужно и где это выгоднее делать. Это исключает перегон больших объемов трафика через транспортные каналы, которые довольно дороги.
4. Дата-центры можно также делать виртуальными. Это дает возможность конфигурировать логические (виртуальные) дата-центры vDC в соответствии с актуальными потребностями.

Концепция распределенных виртуальных дата-центров (VDC)

Эти преимущества виртуализации (указаны далеко не все) актуальны как для ИТ, так и для телекома. Если говорить о телекоме, то сейчас все большую популярность набирает концепция виртуальной сети радиодоступа vRAN (virtual Radio Access Network) на основе технологий «граничных вычислений» (Edge Computing). На первый взгляд это может показаться странным: как можно виртуализовать базовые станции – основной элемент сети радиодоступа?

Однако технологии виртуализации проникли и сюда. Антенны и фидеры, конечно, невозможно виртуализовать, а оборудование базовых блоков BBU (Base Band Unit) – возможно. При этом от базовой станции на местности остается фактически одна антенная система и удаленные радиоблоки RRU (Remote radio unit), подключенные к BB, виртуализованному в ближайшем (граничном) дата-центре. Но это совсем не такой дата-центр, который обычно возникает в воображении – длинные стойки серверов, большие залы с оборудованием, мощные системы климатики.

Все большую популярность приобретают небольшие дата-центры в модульном исполнении, которые можно устанавливать как в помещении, так и на улице. Они представляют собой автономную систему, включая инженерное оборудование. Именно в таких дата-центров и виртуализируются BBU. Если это делать в больших дата-центрах, расположенных далеко от антенн, то работа сетей связи значительно ухудшится, поскольку телеком-трафик нужно будет гонять туда-сюда между антенной, радиоблоками RRU и BBU в центральном облаке – а это может быть 10, 20 и более километров.

Модульный дата-центр

Поэтому в сетях 4G/5G применяется технология Edge Computing, в которой возможен вынос вычислительной мощности к границе сети (Edge). В этом случае BBU базовых станций можно виртуализировать в ближайшем дата-центре (дата-центрах) на гораздо более близком расстоянии от антенных систем. При этом достигается ряд преимуществ:

• Гибкое перераспределение вычислительной мощности: если ближайший дата-центр перегружен трафиком, запустить виртуальные машины для BBU можно в соседних дата-центрах.
• Упрощение инженерных сооружений для базовых станций, в которых остаются только радиоблоки RRU и антенные системы. В сетях 5G применяются т. н. small cell (маленькие соты), которые могут размещаться на уличных фонарях, стенах домов, крышах стадионов и пр.

Построение виртуальной сети радиодоступа с помощью технологии Edge Computing

Именно на таких технологических принципах строятся сети 5G, которые представляют собой не просто новое поколение мобильной связи, а принципиально новую технологическую концепцию. Она позволит значительно расширить спектр услуг не только мобильной связи, но и других областей, включая Интернет Вещей IoT (Internet of Things), автоматизацию производства, беспилотный транспорт и пр.

Решения Dell для Edge Computing

Сегодня в традиционной инфраструктуре граничной сети пока мало оборудования, способного реализовать преимущества 5G и Интернета Вещей. Существующая инфраструктура сетей доступа операторов связи не обеспечивает характеристики по полосе пропускания и задержкам, которые требуются в 5G. Инфраструктура сети доступа остается негибкой и плохо масштабируемой. Это выражается в том, что часть базовых станций на сети может быть перегружена трафиком, а другая часть – недогружена. Операционные расходы также остаются высокими.

Поэтому Dell Technologies разработала уникальную платформу облачных решений Dell XE (Extended Edge), позволяющую быстро развертывать необходимые приложения и функции непосредственно на границе сети распределенных дата-центров. Это позволяет, например, операторам связи виртуализовать часть оборудования базовых станций непосредственно на границе сети без того, чтобы обмениваться сигнальным трафиком с центральным облаком, что перегружает сеть и вносит задержки. На платформе серверов Dell удобно разворачивать приложения Интернета Вещей, автоматизации предприятий, искусственного интеллекта, видеоаналитики, виртуальной и дополненной реальности – и все это непосредственно на границе сети.

Линейка решений Dell XE

Dell Technologies – один из немногих вендоров, предлагающих полную линейку решений корпоративного класса, которые могут помочь модернизировать операционную модель организации на всех уровнях сети – от центрального облака, уровня агрегации и границы сети.

Решения включают:

• Dell Technologies Cloud, в которой программные решения VMware® и инфраструктура Dell EMC. Решение подходит как для частных, так и публичных облаков, а также для граничного облака.
• Программная платформа SD-WAN с устройствами Dell EMC, которая способна подключаться к облачным сервисами, частным дата-центрам и корпоративным приложениям по модели SaaS.
• Граничные шлюзы, представляющие собой защищенные и интеллектуальные устройства для агрегации потоков данных и поддерживающие аналитику на границе сети. Это позволяет выполнят многие функции, которые ранее выполнялись в центральном облаке, в граничных дата-центрах сети.
• Box PC – встраиваемые, конфигурируемые, защищенные промышленные компьютеры без вентиляторов, предназначенные для производственных цехов и других жестких условий.
• Защита данных Dell Data Protection для защиты критичных бизнес-данных на персональных компьютерах, ноутбуках, USB-флешках, внешних СХД и оптических носителях.
• Конвергированная инфраструктура Dell упрощает ИТ-систему в целом, интегрируя вычисления, хранение и сеть в едином программно-аппаратном решении.

Сервер Dell EMC PowerEdge XE2420

Новый сервер PowerEdge XE2420 с высокой производительностью располагается в конструктиве 2U-сервера половинной глубины, который проектировался для использования на границе сети. Это 2-сокетный сервер, с возможностью добавления четырех ускорителей с СХД до 92 терабайт на один сервер.

Сервер Dell EMC PowerEdge XE2420 для работы на границе сети

Что именно в этом сервере предназначено для использования на границе сети?

Во-первых, это низкая задержка при обработке данных, а также возможность иметь на границе сети СХД большого объема.

Во-вторых, это возможность работы при повышенных температурах и дополнительная панель защиты от пыли. Сервер протестирован в соответствии с методикой NEBS (Network Equipment-Building System). Небольшая глубина сервера облегчает его монтаж в малогабаритных дата-центрах. Обслуживание сервера на представляет сложности. PowerEdge XE2420 имеет модули питания и ввода-вывода с «холодным коридором» (cold aisle).

В-третьих, это интегрированная система безопасности с устойчивой архитектурой, а также новая плата iDRAC9 с возможностью удаленного доступа к экрану, клавиатуре и мышке сервера, через которую также можно удаленно подключать дисководы и флешки для установки операционной системы или обслуживания сервера. Опциональная плата iDRAC9 Datacenter дает возможность стриминговой телеметрии с усиленной безопасностью для растущего числа приложений, предназначенных для работы на границе сети.

Сервер сертифицирован для следующих ОС:

• Canonical® Ubuntu® 18.04.2 LTS;
• Microsoft® Windows Server® 2016 LTSC с Hyper-V версии 1903;
• Red Hat® Enterprise Linux 8.1;
• SUSE® Linux Enterprise Server 15 SP1;
• VMware® ESXi® 6.7 U3,

а также готов для использования с vSAN AF-4.

Это позволяет серверу стабильно работать практически в любых ИТ-средах.

Технические характеристики сервера Dell EMC PowerEdge XE2420

Dell EMC PowerEdge XE7100

Сервер PowerEdge XE7100 стандартной глубины форм-фактора 5U с наивысшей в отрасли плотностью хранения. Он создан с учетом масштабирования вычислительных сред и идеален для объектных хранилищ, интеллектуальной видеоаналитики, а также потоковых нагрузок приложений доставки контента.

Сервер Dell EMC PowerEdge XE7100 для работы на границе сети

• Ускоряет выполнение приложения для Больших Данных при помощи высокопроизводительных процессоров и акселераторов (опционально), а также с внутренней СХД 1,6 петабайт.
• Архитектура, позволяющая включить сервер прямо в работающую систему, увеличивает время полезной работы.
• Защита критичный данных при помощи устойчивой платформы и доверительности на уровне чипов (silicon root of trust).

Технические характеристики сервера Dell EMC PowerEdge XE7100

Встраиваемые компьютеры PC Box

Встраиваемые промышленные компьютеры предназначены для автоматизации промышленных и технологических процессов, приложений Интернета Вещей, удаленного управления различными сенсорами и датчиками. Они относятся как к уровню сети Edge Computing (граница сети) так и Fog Computing, то есть работают как распределенные вычислительные устройства, образующие Data Fabric – «ткань данных».

Data Fabric обеспечивает уровни Edge и Cloud «сырыми» данными. Они осуществляют предварительную обработку, фильтрацию и первичный анализ сырых данных. Иначе это придется делать на более высоких уровнях сети, перегружая ее огромными объемами данных и занимая процессорное время серверов высокого класса.

• Box PC 3000

Box PC 3000 – встраиваемый промышленный компьютер в компактном корпусе с эффективным энергопотреблением. Обладает повышенной прочностью промышленного класса и может использоваться в условиях ограниченного пространства и энергоснабжения.

Встраиваемый компьютер Box PC 3000

Box PC 3000 идеально подходит для интеграции компактных решений в крупномасштабные системы, и может работать в условиях температур от 0 до +50 градусов Цельсия и соответствует требованиям военного стандарта MIL-STD-810G. Многоядерные процессоры Intel® Atom обеспечивают экономичность расхода электроэнергии.

Этот встраиваемый компьютер идеально подходит для киосков и POS-терминалов благодаря поддержке широкого спектра проводных и беспроводных интерфейсов.

Технические характеристики встраиваемого компьютера Box PC 3000

• Box PC 5000

Универсальный встраиваемый промышленный компьютер с высокой пропускной способностью для приложений Интернета вещей. Работает в диапазоне рабочих температур от 0 до +50 градусов Цельсия и более. Разработан в соответствии с военным стандартом MIL-STD-810G.

Многоядерные процессоры и графические платы Intel® Core™ увеличивают производительность для приложений с высокой пропускной способностью.

Встраиваемый промышленный компьютер Box PC 5000

Технические характеристики встраиваемого компьютера Box PC 5000

Разработка этих новых решений Dell Technologies отражает процессы конвергенции, происходящие в технологических основах ранее раздельных отраслей: информационных и телекоммуникационных технологий.

Вычислительная мощность ИТ-платформ, дата-центров подбирается все ближе к границе сети, которая их связывает – и даже выходит за ее пределы, образуя мелкодисперсный «туман» (Fog) из таких устройств как BoxPC и других.

Телекоммуникационные технологии, в свою очередь, переживают процесс трансформации и «переезда» на ИТ-платформы.

Виртуализация является общим трендом в обеих областях и является их общей технологической платформой.

Дальнейшее развитие сетей связи 5G, которые очень важны для Интернета Вещей и Интернета в целом, автоматизации производства и искусственного интеллекта, невозможно без строительства граничных сетей, где будут использоваться небольшие модульные и контейнерные дата-центры.

Именно для этих областей Dell Technologies и разработала линейку решений Dell XE.