呼唤无损网络 浪潮云海助力某国家级实验室畅建工业互联网云平台

北京2021年8月31日 /美通社/ — 传统网络如同普通马路会时常变得拥堵不堪,使经济发达的长三角地区“倍感无奈”;而未来网络就像一条可随时开通并类似高速铁路的“特快专线”,快速可靠且四通八达,可为工业互联网助力非凡。基于此,浪潮云海与某国家实验室携手踏上了共建无损工业互联网云平台的攻坚之路。

如今全球互联网已跑步进入下半场,传统“尽力而为”的网络架构早就难以支撑实体经济对网络差异性服务、确定性、低时延的特性需求,所以探索新型网络架构与核心技术变得势在必行。而对被誉为工业互联网建设“黑土地”的长三角地区来说,来自网络的矛盾越发凸显:现有的运营商网络早已无法满足工业场景中更多应用需求,为生产型互联网发展设置了不少“路障”。

作为长三角一体化网络试验设施运行管控总中心,某国家级实验室早早意识到该问题,为加快推动区域工业企业的转型升级与协同创新,提出建设满足新型网络要求的无损工业互联网云平台的构想。

工业互联网深切“呼唤”无损网络技术

为了满足长三角新型工业制造企业数字孪生、精仪制造、远程工控和制造协同等服务,这款云平台的网络需要具备确定性、低时延、大带宽以及高可靠等特征,但平台虽好、建设不易。

所谓“无损工业互联网云平台”关键在于“无损”二字。从传统以太网络的低成本优势到如今对“高实时、高可靠以及低时延”的特性追求,无损网络更多表现在性能无损、时延无损、无丢包;高可靠永续性以及三网合一,即计算、存储、前端网络“一张网”融合等特质。

想要充分达成云平台无损网络的“苛刻”要求,还需攻克确定性网络技术、可编程网络技术以及云网融合技术实践中的诸多挑战。

  • 确定性网络技术挑战:在实践中需要做到兼容以太网标准,还要在工业互联网等实践场景中,包括超高清视频、AR/VR、远程工控等在内的业务中满足确定性业务的高质量、端到端传输需求。通常不是使用某种技术就可达标,而是采用一系列协议和机制的合集,例如网络切片、显性路由、资源预留、时钟/频率同步等,分别保障确定性带宽、低时延、低抖动、高可靠等指标。
  • 可编程网络技术挑战:通过在网络节点提供可编程网络接口来实现网络行为的动态管理控制和新型业务的快速添加,来达成通过服务定制网络的目标,但对于架构开放性、白盒技术、云化以及SDN的技术能力要求比较高。
  • 云网融合技术挑战:将满足两种形态(即云资源+网络连接、网络网元+云化形态)作为基础,以实现网络开放化、虚拟化、软件化、服务化、智能化为目标。但达成需要在网络精准监控能力、系统集中运维能力以及运维自动化智能化等方向提升多下工夫。

“无损”实现之道 浪潮云海实力打样儿

如此看来为满足工业互联网云平台网络无损要求,传统的高性能网卡显然无法hold住。为解决上述问题,某国家级实验室联合浪潮云海,针对构建确定性网络采用了基于智能网卡的OVS卸载技术。将网络协议栈从服务器CPU卸载到网卡上,并且通过对接浪潮云海OS支持OVS SR-IOV Offload,性能可以提升20倍之多,抖动可被控制在百us以下,可为工业远程生产控制、协同制造等业务提供骨干网络的确定性转发保障,网络达到线速的同时满足目前工业互联网SDN和NFV的应用场景,未来还将实现IPsec over RoCE、基于裸金属智能网卡的NVME-oF等功能。

 

此外在达成可编程网络以及云网融合要求时,该实验室还通过使用浪潮OpenStack网络Neutron组件无缝对接了SDN控制器,实现了全局分布式SDN架构,解决了传统SDN架构网络节点的性能和单点问题。

其中Underlay网络采用实验室白牌交换机,软硬解耦,不被硬件网络厂商绑定,充分实现软件定义数据中心,统一承载与集约运营能力,云网一体化深度融合。

如今浪潮云海OS已经在政府、金融、企业、运营商、能源交通、广电、教育、医疗等众多关键行业得到成熟、规模化的应用实践,例如部署了国内最大的OpenStack金融生产云,搭建总规模1500+节点的国内最大的广电云平台,180+省市政务云建设等,推动其在实际生产环境中的大规模落地应用,以帮助更多用户实现数字化转型目标。未来,作为智算操作系统核心引擎,浪潮云海将面向混合多云、超大规模、云数智融合、云边协同等场景不断演进升级,还有更多亮点值得期待。

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