时隔7年,首款AI时代的数据中心交换机终于来啦

每一个时代都有每一个时代的产物,比如移动网络从1G演进到5G,有线宽带从铜线 SDH演进到FTTH OTN/WDM,我们都经历了不同的网络设备。


数据中心同样如此。


数据中心兴起于1990年代末至2000年初的互联网泡沫时期,快速增长的网站和应用程序背后的大量数据需要存储,数据中心应运而生。


早期数据中心呈“烟囱式”的垂直构架,资源无法共享,弹性差且利用率低,此时的网络流量大部分只是客户端和服务器之间的“南北向流量”。


随后,数据中心向云时代演变,虚拟化技术打破了传统数据中心“烟囱式”的垂直构架,计算、存储、网络资源横向打通,组成资源池,从而大幅提升了数据中心的资源利用率和灵活性。


随着虚拟化技术的普及,跨越内部服务器之间的“东西向流量” 陡然增加也给数据中心带来了新的压力,随之出现了新一代高性能的数据中心交换机。


回顾过去20年,数据中心经历了从互联网时代到云时代的演变,如今AI时代已来,数据中心又将面临一次怎样的变革?


AI时代的数据中心将如何变革?


众所周知,人工智能通过采集海量数据,从数据中识别、学习模式和规则,以预测趋势、执行策略,它本质上就是依靠海量数据的不断“喂食”来产出价值的,数据越多,结果就越准确。


尤其是深度学习,相较于机器学习,它无需建立初始模型,而是基于含多隐层的神经网络逐层抽象特征直至输出,比如著名的击败世界围棋冠军的AlphaGo就是典型的深度学习例子,它比机器学习需要更多的训练数据。


人工智能之于数据的依赖性给数据中心的存储和计算能力提出了新的挑战。


为了提升AI运行效率,数据中心的存储介质已从机械硬盘(HDD)演进到闪存盘(SSD),以降低时延,满足数据的实时存取要求,同时,业界已采用GPU甚至专用的AI芯片来提升处理海量数据的计算效率。


但是,这就可以满足AI时代的数据中心需求了吗?答案是否定的。


AI时代呼唤新的数据中心交换机


尽管数据中心的计算和存储能力得到了大幅提升,但我们想象一下,在AI时代的数据中心集群里,服务器和存储设备之间相互互联,如果网络通信带宽低、时延大、还丢包,必然会严重拖累整体处理效率,AI应用的算力可能只能发挥50%,不能满足AI时代的需求。


因此,作为数据中心网络的枢纽,与当年云时代随着东西流量剧增而诞生高性能的交换机一样,AI时代需要能够提供零丢包、低时延和高吞吐网络的更大容量、更高性能的数据中心交换机。


除了大容量、高性能,AI时代的数据中心交换机还应该具备大智慧。


自云时代打破了传统数据中心的烟囱式构架以来,计算、存储、网络深度融合,所有资源池化共享,按需分配,这极大的提升了灵活性和敏捷性,但随着数据中心的规模不断扩大,这也对传统人工运维带来了新的挑战,一旦发生故障,人工定位问题需要数小时。


随后,业界通过Telemetry技术对设备进行数据采集,并将数据送到云端大脑进行智能分析,以主动预测和预防故障发生,从而实现智能运维。


但随着数据中心规模的继续扩大,数据采集对象越来越广,采集维度越来越多,采集频度越来越快,导致采集流量剧增,这又增加了云端大脑的负荷,导致智能运维决策速度越来越慢。


解决办法在哪里?


首先,智能运维需引入AI,加速计算和决策。


其次,应引入边缘AI,让一些分析和决策在交换机本地执行,实现本地故障预测和实时自愈,从而减轻云端大脑的负荷。


简而言之,为避免网络通信成为AI时代的数据中心系统性能的短板,并推动高效的智能运维,行业呼唤内嵌AI,具备大容量、高性能和大智慧能力的数据中心交换机诞生。


首款AI时代的数据中心交换机终于问世


2019年1月9日,在北京举行的华为网络春季新品发布会上,华为发布了业界首款面向AI时代的数据中心交换机CloudEngine 16800。

 


在发布会上,华为网络产品线总裁胡克文表示,CloudEngine 16800具备三大特性:内嵌AI芯片、单槽48 x 400GE、以及向自动驾驶网络演进的能力。

 

1)内嵌AI芯片,100%发挥AI算力


在现场产品展示中,CloudEngine 16800交换机内一颗印着华为Logo的AI芯片格外引入注目。这颗高性能的AI芯片承载了华为独创的iLossless智能无损交换算法,可实现流量模型自适应自优化,从而在零丢包基础上获得更低时延和更高吞吐的网络性能,克服传统以太网丢包导致的算力损失,将AI算力从50%提升到100%。


2)单槽位支持48 x 400GE,满足未来5倍流量增长需求


CloudEngine 16800全面升级了硬件交换平台,在正交架构基础上,突破超高速信号传输、超强散热、高效供电等多项技术难题,使得单槽位可提供业界最高密度48端口400GE线卡,单机提供业界最大的768端口400GE交换容量,交换能力高达业界平均的5倍,满足AI时代流量倍增需求。同时,单比特功耗下降50%,更绿色节能。


3)使能自动驾驶网络,秒级故障识别、分钟级故障自动定位


CloudEngine 16800基于内置的AI芯片,可大幅度提升“网络边缘”即设备级的智能化水平,使得交换机具备本地推理和实时快速决策的能力;通过本地智能结合集中的FabricInsight网络分析器,构建分布式AI运维架构,可实现秒级故障识别和分钟级故障自动定位,使能自动驾驶网络加速到来。同时,该架构还可大幅提升运维系统的灵活性和可部署性。


值得一提的是,这颗嵌入新时代交换机的AI大脑是一个完全开放的平台,它可以作为数据中心业务的AI协处理器,也可通过它实现安全攻击的主动防御,还可用于AI OPS的学习训练平台…从而让数据中心的AI能力变得更通用,更强大。


2012年,面向云时代,华为发布了当时业界最高性能的数据中心交换机CloudEngine 12800,这一创新产品随后获得了多项国际奖项,并为华为赢得了市场口碑双丰收。


时隔7年后,华为新一代数据中心交换机终于来了,这标志着数据中心网络正式进入AI时代。


网优雇佣军投稿邮箱:wywd11@126.com

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