Интеллектуальное Объединение Облаков: Что это?
Павел Крылов
директор отдела продаж оборудования ядра сети Huawei в регионе Евразия
От "Прялки Дженни" к цифровизации индустрий: взгляд на промышленные революции.
В 1764 году Джеймс Харгривс, английский плотник и ткач из Ланкашира, создал прядильную машину, в конструкции которой были задействованы восемь вертикальных веретен, приведенные от единого прядильного колеса. С началом использования этой машины эффективность работы прядильщика выросла в несколько раз. Машина получила название в честь дочери создателя – "Прялка Дженни". С появлением эффекта кратного увеличения производительности труда при помощи машин стартовала промышленная революция.
Безусловно, прялками (да и машина из нашего примера – не единственная из изобретенных в то время) дело не органичилось. В технологическом плане промышленная революция основана на использовании нескольких инноваций. Но пример показателен – именно промышленная революция сопровождалась началом экономического роста, исторически быстрым увеличением жизненного уровня населения. Фактически, промышленная революция позволила в течение всего лишь 3-5 поколений перейти от аграрного общества к современной городской цивилизации.
Последующие глобальные трансформации производственного уклада были связаны с массовым освоением поточного производства, повсеместным переходом в производстве к применению информационно-коммуникационных технологий; в настоящее время предприятия создают полностью автоматизированные производства, линии и изделия на которых взаимодействуют друг с другом и потребителями в рамках концепции Интернета вещей, за счёт чего обеспечивается выпуск индивидуализированной продукции. Мы видим возрастающую роль инфокоммуникационных технологий в производственных процессах, служащую одним из факторов цифровизации производств. Рассмотрим предметный пример:
В 2020 году на китайской ткацкой фабрике в городе Шандон был реализован проект полной автоматизации работы складского и упаковочного производства, а также системы производственной логистики и визуального монтиоринга процессов на ключевых точках производства. В помещениях фабрики для перевозки грузов применены полностью автономные AGV (Automated Guided Vehicle). На производственной линии автоматизировано несколько функций: управление заказами материалов, устранение типовых сбоев оборудования, контроль качества выпускаемой продукции, устранение причин загрязнения окужающей среды, устранение избыточных расходов электроэнергии, генерация отчетов по показателям качества в "один клик", мониторинг качества, отслеживание статуса исполнения заказов в реальном времени. Все данные от оборудования и устройств поступают в интегральный пул данных для анализа. Необходимое число сотрудников, задействованных на производстве, после описаной цифровизации уменьшилось на 90%. Тем самым, снижена интенсивность труда, затраты на персонал, повышено качество выпускаемой продукции. Мы можем заключить что приведенный для тексильной индустрии пример весьма полно описывает очередной этап промышленной революции.
Согласно оценке IDC FutureScape, объем инвестиций в проекты цифровизации при помощи ИКТ в мире составит к 2023 году порядка 7.4 Трлн $, и будет нарастать. При этом, главным трендом будет объединение облачных услуг из разных облачных структур, получившее название "Multi-Cloud".
Оценка инвестиций в цифровую трансформацию и видение тренда "Multi-Cloud".
Что же за решение станет "Прялкой Дженни" на новом этапе промышленной революции? Что позволит в очередной раз кратно улучшить эффективность производства? Согласно видению Huawei, это решение из области ИКТ, предствленное концептом "Сеть + Облако". Синергия технологий ИКТ, таких, как сетевое взаимодействие, облачные вычисления и использование индустриальных приложений, размещенных в облаках, позволит быстро и максимально эффективно проводить цифровизацию предприятий. При реализации цифровизации сеть обеспечит поддержку всех типов доступа для обеспечения работы в ней любых терминалов, поддержку всех необходимых интерфейсов стыка с сопрягаемыми узлами, гарантию SLA и возможность гибкой перенастройки параметров. Наилучшим образом этим задачам соответствует мультисервисная сеть оператора связи, как наиболее развитая, и уже поддерживаемая профессиональным коллективом. В случае заказа ее ресурсов предприятием отпадает необходимость в изменениях принципов работы эксплуатационных служб, т.к. необходимые операции будут проводиться на стороне оператора связи. Подобные примеры уже появились на предприятиях России. Облака, в свою очередь, позволят реплицировать существующие наборы услуг, организовать их быстрое внедрение, обеспечить отказоустойчивость за счет применения зон доступности и технологий резервирования.
Концепт "Сеть + Облако"
Почему целесообразным видится использование нескольких облаков? Реализации услуги на стороне клиента будут предъявлять сильно разнящиеся требования к параметрам работы ИКТ продукта. К примеру, для организации типового сервиса видеонаблюдения, из соображений экономии, имеет смысл использовать защищенное публичное облако. В случае запуска сервиса автономных AGV, для обеспечения приемлемых параметров задержки, средства обработки трафика следует разместить как можно ближе к оборудованию сети доступа – на уровне Edge Cloud. Для производственных линий и управления складом, исходя из высоких требований к уровню безопасности, следует использовать изолированное приватное облако и хранилище данных с установкой в периметре кампуса предприятия. Поддержка всех возможных требований на основе единого облака представляется избыточно затратной. Поэтому исходя из таких факторов, как специфические требования приложения в отношении характеристик сети и облаков, требований по безопасноти, надежности, стоимости, несколько объединенных единой сетью облаков будут служить основой для полноценной цифровизации предприятия.
Для практического внедрения индустриальных приложений требуются не только облака и сеть как составляющие ИКТ продукта; необходимо включить в его состав все компоненты, обеспечивающие заказ ресурсов продукта и последующее управление ими, также необходимо обеспечить Е2Е интеграцию, гарантирующую прохождение трафика сервиса от оконечного устройства до приложения с заданным качеством, равно как услуги по операционной поддержке описываемого ИКТ решения. Также, как видится, реализация такого решения потребует включения в его состав ресурсов обеспечения выделенной линии для объединения нескольких облаков. Связано это, не в последнюю очередь, с тем, что на данный момент внедрение облачных услуг еще претерпевает сложности. Например, нетривиальной задачей видится обеспечение соединения между собой нескольких ЦОД, на которых развернуты разные облака; тем самым, для их соединения на предприятии – потребителе конечной услуги приходится организовывать несколько выделенных линий с разными конфигурациями для обспечения отдельного соединения с каждым облаком, что усложняет цикл запуска сетевого продукта. Если брать за пример Западную Европу, то запуск ИКТ услуги обеспечивается за 3-6 месяцев; для Японии этот срок составляет 2-3 месяца. Вместе с этим понятно, что целевой описываемый ИКТ продукт нужно делать "коробочным", реплицируемым, его внедрение должно предполагать минимизацию затрат ресурсов со стороны предприятия, где разворачивается цифровой сервис.
Средством решения описаных проблем Huawei видит решение по интеллектуальному объединению облаков.
Интеллектуальное Объединение Облаков как целевое решение по цифровизации индустрий
Модель GUIDE
18 февраля 2021 Huawei опубликовала концепт "Целевые Сети 2025". Введенная в нем модель GUIDE создана на основе анализа видения операторами связи характеристик сетей будущего и отчетах аналитического агенства IDC, и учитывает типовые характеристики целевой сети 2025. GUIDE – аббревиатура, в которой "I" обозначает "Intelligent Multi-Cloud". Такое объединенное облако послужит платформой для агрегации бизнес-процессов при помощи единой целевой сети, и будет соответствовать требованиям цифровизации индустрий в соответствии с концептом "Сеть + Облако". Рассмотрим детали этого концепта.
Вариант видения архитектуры целевой сети 2025
Huawei считает, что возможность интеллектуального объединения облаков будет ключевой особенностью сетей будущего. На рубеже 2025 года операторы связи будут предоставлять интегрированные услуги доступа к облачным сервисам c помощью собственных ИКТ продуктов. В отношении "Multi-Cloud", целевая сеть будет включать три облака: граничное на узлах МЕС (Multi-connection Edge Computing), частное облако сетевых ресурсов под управлением оператора, и гибридное облако, где владение ресурсами можем быть совместным с партнером. Граничные облака МЕС в основном будут служить для поддержки услуг в высокими требованиями к сетевой задержке и размещения приложений определенных типов; частное облако оператора обеспечит набор стандартных сетевых сервисов. Собственное частное облако клиента обеспечит работу приложений, требующих максимальной степени изоляции в силу факторов безопасности. Основной набор приложений будет размещен в гибридном облаке оператора и партнеров, или в публичном облаке ОТТ провайдеров (Hyperscalers). Такая модель обеспечит лучшие показатели экономичности, гибкости разворачивания и масштаба охвата услугами, лучшие возможности по предоставлению современных вычислительных ресурсов. Между всеми облаками, от граничного до облака верхнего уровня, будут обеспечены необходимое сетевое взаимодействие и сквозное выделение ресурсов.
Интеллектуальное объединение облаков позволит предприятиям не только обеспечить совместную работу приложений в нескольких облаках, но полностью реализовать поддержку цифрового бизнес-процесса с контролем его этапов от заказа ресурсов до их выделения.
В качестве сети доступа будут использованы существующие сети 4G, 5G и PON; выделенные линии на базе этих сетей доступа будут применяться для достижения максимального сетевого охвата и кратчайшего срока реализации услуги. На стороне MAN конвергентной сети, облачные PE узлы будут размещены в ключевых приватных ЦОД оператора, ЦОД гибридного облака, при необходимости – в ЦОД клиентов для обеспечения необходимой сетевой связности. Интеллектуальное объединение облаков в настоящий момент подразумевает использование архитектуры SDN, протокола SRv6 и других современных сетевых технологий для реализации кросс-доменной автоматической маршрутизации с низкой задержкой в масштабах всей сети, обеспечения корпоративных клиентов наборами услуг для частных сетей с гарантией требуемых SLA.
Интеллектуальное объединение облаков обеспечит итеративное автоматическое взаимодействие облака и сетевой инфраструктуры оператора с целью улучшения эксплуатационных характеристик решения. При помощи единой платформы управления для сети и облака, будет возможно реализовать унифицированные управление и мониторинг их ресурсов, создать основу для развертывания интегрированной системы управления заказами операторских ресурсов, управления ими для формирования и улучшения ИКТ продукта. Платформа управления и контроллер SDN сети будут использовать наборы API интерфейсов облака и сетевого оборудования для управления их ресурсами в реальном времени для выполнения запросов клиентов с максимальной скоростью.
В резальтате, с реализацией концепта интеллектуального объединения облаков, мы получим завершенную модель целевой ИКТ инфраструктуры. Сеть оператора, являющаяся ее фундаментом, позволит развить набор предоставляемых ИКТ продуктов от коннективности до целевого. Набор услуг коннективности позволит расширить спектр предлагаемых клиентам атрибутов выделенных каналов связи, в т.ч. для связи с ресурсами облаков; в то же время, объединение облачных ресурсов нескольких партнеров оператора в единый пул под контролем единой системы управления поддержит удобный доступ к требуемым ресурсам, позволит организовать выделение ресурсов услуги Е2Е, обеспечит гибкость реализации услуг, откытую экосистему. Такая инфраструктура будет гарантировать разнообразный пользовательский опыт, позволит управлять степенью автономизации выделяемым клиентам ресурсов, скоростью реакции на их запросы при помощи системы управления реального времени.
Уже сейчас Huawei совместно с несколькими операторами реализовала интеллектуальное объединение облаков. Ниже представлена архитектура решения для China Telecom:
Архитектура Cloud-Network Synergy 2030 China Telecom
Как можно увидеть из представленной архитектуры, оператор представляет услуги для цифровизации индустрий, реализуя ИКТ продукт из приложений, развернутых в гибридном облаке, основанном на большим числе ЦОД разного уровня, обеспечивающих приемлемую сетевую задержку. Непосредственно единая сеть оператора обеспечивает связность между облаками, и гарантирует SLA. Тем самым, для данного оператора проведена интеграция облака и сети, что демонстрирует, кроме возможности такой интеграции, высокую степень открытости использованных элементов сетей связи, возможность их кастомизации, коммерческую эффективность решения.
С ускорением процессов цифровой трансформации, планирование сетевой инфраструктуры будущего становится приоритетным направлением. Развитие сетей операторов планируется на более продолжительные сроки. Такие ИКТ технологии, как 5G, F5G (развитие фиксированных сетей на этапе 5G), внедрение облаков и искуственного интеллекта как ключевых элементов сети, ускорят трансформацию ИКТ инфраструктуры. Huawei продолжит развитие своих продуктов в инновационном тренде для поддержания описаных процессов. Для этого Huawei продолжит масштабные инвестиции и развитие глобальной ИКТ Индустрии.