华为引领集群路由器迈入P比特时代,“硬核”在这里

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发布时间:2024-10-02 22:07

当前人类正经历第四次工业革命,其核心是从工业自动化向工业智能化发展,涉及AI、云计算、大数据、物联网等一系列技术。这些技术的蓬勃发展点燃了人们对高清视频、CloudVR、自动驾驶等业务的刚性需求,对通信网络的带宽、自动化和智能化也带来了更高的挑战。

作为网络核心枢纽,IP骨干网面临的挑战万殊一辙。首先,IP骨干网年复合增长率超过40%,要求设备容量每两年翻一番的同时,还要保持容量平滑升级能力;其次,尽力而为的网络难于提供基于业务/应用的差异化保障;最后,当前运营商的OPEX已经达到CAPEX成本的3倍, 80%的配置靠人工下发,90%的问题处理靠用户投诉驱动,运营商的运维效率是OTT厂家的1/10。

华为在IP骨干领域持续投入,最新推出了NetEngine 5000E-20集群核心路由器,当前每槽位为1.6T,可平滑演进至每槽位10T+。以其超宽、自动化和智能化等硬核,充分保证运营商骨干网络的持续平滑演进、差异化SLA保障和运维自动化,从容应对5G和云时代的挑战。

硬核一:自主可控新平台,能力提升10倍至P比特级,满足流量高速增长诉求

华为在芯片、单板、背板、集群互联、散热等方面均进行了持续的基础科学研究,突破技术极限,从而实现核心路由器性能按摩尔定律增长,每24个月翻一番。这些核心路由器的黑科技相辅相成,缺一不可。

首先,单板的容量取决于芯片,华为拥有业界领先的芯片技术。华为核心路由器的1.6T单板,基于业界首款T级别NP芯片Solar R5,有着最高集成度,集成了MAC和算法引擎,从而最大程度的优化单比特功耗,还率先应用3D堆叠技术提升缓存性能。此外,Solar R5是完全可编程的架构,通过软件升级就可以支持新协议、新特性,最大化保护客户投资。此外,伴随着单板容量的提升,大容量端口技术也在持续演进,400GE在2017年完成标准化,已经成为业界公认的下一代以太端口技术,而且华为路由器2019年已经率先商用部署了业界首个400GE端口。

其次,机框的最大容量取决于机框的背板能力。华为创新研发的Cable背板,使得机框可以支持20个槽位、每槽位10T以上的能力,NetEngine 5000E 2+8集群路由器总容量至少可达1.6 P。

最后,散热是系统能否运行的根本,华为从热渐变材料、单板、风扇到整机系统,有着系统化的设计与实现,散热能力业界领先。独创了整板散热技术,结合碳纳米导热垫和VC散热器,将散热效率提升30%以上,意味着1W电散掉的热量可由260Btu/h提升至432Btu/h。再配合航空冀形风扇及增强I型风道,整个系统散热能力可提升4倍。现网应用证明,在机房空调异常,单板温度达70度时,华为核心路由器仍可正常运行。这同样离不开强大的研发团队保障,华为2012实验室在中国、白俄罗斯和乌克兰均设有专门的热工程实验室,由博士组成的团队进行硬件、材料、算法等方面的创新与开发。

P比特时代已来,华为NetEngine 5000E 2+8集群路由器当前提供单槽位1.6T线卡,1台顶过去800G平台的2.5台,并且未来每槽位可演进到10T以上。还可与400G、800G平台混合集群,在保持网络架构不变的情况下,保护了客户前期投资。此外,低于0.8W/G的绿色节能设计,在同等容量的条件下,每G比特功耗为业界同档位产品的60%,可更进一步降低OPEX。

尤值一提的是,华为当前的核心路由器平台已经具备自主可控的能力,支持多元化供应,可避免受制于人,从而持续为客户提供最优的产品与服务。

硬核二:自动化,创新引领业务自动化

SRv6作为新一代IP网络协议,其天然的IPv6路由能力、灵活的可编程能力以及协议简化能力已经为业界所公认。华为在SRv6标准领域一直积极贡献,当前华为贡献的SRv6标准文稿数占总数的24%,与产业伙伴联合贡献的标准文稿数已达59%。华为将携手产业伙伴,深化SRv6产业与商用进程,打造商业蓝海。

华为NetEngine 5000E-20全面支持SRv6协议,可灵活匹配不同新业务的承载要求,结合华为网络自动驾驶管控引擎iMaster NCE,通过SRv6的网络可编程能力,实现分钟级业务自动发放及应用级业务路径编程和差异化SLA保障,满足5G和云时代多样化业务需求,并且基于不同的用户SLA需求保障的能力,还为商业模式创新提供了新的技术路径。此前,华为SRv6 Policy已经在现网进行商用,证明了其基于时延链路的优选能力,可应用于云、游戏、视频等加速业务,从而可进行业务加速方面商业模式的创新。由于SRv6基于Native IPv6,所以可以兼容现网IPv6设备,按需部署,并且在跨域互通、大规模组网、业务上云、云网协同等场景具备天然优势。

硬核三:智能化,降低运维成本

华为在NetEngine 5000E-20全生命周期“+智能”,以提升运维效率。首先,可提供智能的网络规划。传统网络扩容规划通过直线算法,流量趋势评估准确性低,经常造成部分区域网络容量利用率低,降低投资收益。而华为基于AI算法精准预测未来流量,预测准确率超过90%,结合流量仿真分析,高效准确分析网络资源瓶颈,支撑网络主动扩容,从而帮助运营商提升投资有效性。第二,智能的流量调度。基于实时网络运维数据采集和自研ROAM(Routing Optimization Algorithm based on Matrix)算法,对流量进行实时调整,实现整网负载均衡、无拥塞、零丢包,最大化提升资源利用率和用户体验。第三,智能故障定位。NetEngine 5000E-20支持iFIT(In-situ Flow Information Telemetry),通过硬件基于实时业务流量逐包识别网络中细微的异常,精准检测业务的时延、报文丢失率等性能信息,业务丢包检测精度可达到10-6,相比传统检测方式精度提升一千倍。配合Telemetry毫秒级数据采集,使得网络质量SLA实时可视,做到快速故障定界和定位,可以有效满足AR/VR等5G新业务的SLA诉求。

通过iMaster NCE+SRv6的加持,骨干网络实现了智能化升级,这就好比从工业3.0时代迈入工业4.0时代。

构建安全可靠的骨干网是满足网络业务飞速发展的基础,是从“网络大国”建设成为“网络强国”的有力保障,华为自2004发布NetEngine 5000E 40G平台集群路由器,历经15年,从40G集群、100G集群、400G集群、800G集群,已经演进至当前1.6T集群,集群系统的扩展能力更是达到了P比特级别,市场份额随之持续领先。华为在核心路由器领域每年保持收入的10~15%用于研发,打造了坚实的骨干网络底座,持续引领核心路由器的产业发展,以技术创新与客户需求双轮驱动,不断升级超宽、自动化、智能化的能力,帮助运营商在5G和云时代实现网络价值最大化,为其取得持续的商业成功保驾护航。