DWDM для банков: как решение Huawei помогло ВТБ создать фундамент высокодоступной системы сервисов

Связанные одной сетью

Развитие электронных коммуникаций тесно связано с оптическими технологиями. Наиболее видимый практический результат от оптоэлектроники мы в настоящее время получаем в пассивной среде передачи – то есть за счет замены электрических кабелей связи оптоволоконными линиями. Меньше мы знаем о практическом использовании активных устройств, позволяющих осуществлять мониторинг и управление оптическим трафиком, а также о сопряжении электронных и оптических коммуникаций. Тем не менее ведущиеся сейчас проекты позволяют яснее осознать все возможности, стимулы или ограничения, существующие в настоящее время.

Недавно в рамках модернизации сетевой инфраструктуры в банке ВТБ была развернута высоконадежная отказоустойчивая сеть на основе технологии DWDM (технология плотного спектрального мультиплексирования). Специфические задачи банка потребовали наличия высокодоступной геораспределенной системы сервисов, функционирующей в режиме 24х7х365. Создать ее можно было только за счет наличия полноценных резервных ЦОДов, которые объединяются в единую геораспределенную систему банковских сервисов и приложений с репликацией данных в режиме реального времени.

Проект по развертыванию DWDM сети, эффективно решающей эти проблемы, был реализован на пяти объектах ВТБ: в трех собственных и одном арендованном ЦОДе, а также в головном офисе в башне «Федерация» (Москва Сити). Поставщиком сетевого оборудования выступила компания Huawei, с которой у ВТБ имелся предшествующий опыт сотрудничества в ходе ряда проектов.

История DWDM в отраслевом контексте

В мировой практике задача соединения нескольких дата-центров в рамках единой ИТ-инфраструктуры компании является традиционной, однако в России эта инициатива только начинает развиваться. Реализация подобных проектов в настоящее время уже прочно связана с аббревиатурой Data Center Interconnection (DCI). DCI, будучи концепцией, относящейся к архитектуре дата-центров, сейчас все более тесно ассоциируется с технологией DWDM, которая относится к сфере оптических коммуникаций.

Технологии частотного (спектрального) уплотнения (WDM - wavelength division multiplexing) на основе оптики в начале 2000-х годов начали активно применяться в бизнесе телеком-операторов для очень простой и повсеместно встречающейся в данном бизнесе задачи – передачи высокоскоростного цифрового сигнала (порядка Гбит/c) на расстояния в сотни и даже тысячи километров. Малая длина волн, распространяющихся в волокне, достаточно широкое окно прозрачности (диапазон частот, на которых волны в конкретном волокне затухают очень слабо) и высокая помехоустойчивость оптической связи способны предоставить новые возможности. Сигнал можно передавать с высокой скоростью на расстояние около 350 км без использования промежуточных усилителей, а на более значительные расстояния это возможно с применением промежуточных усилителей и без необходимости использовать регенерацию т.е восcтановление исходного сигнала, фактически заново формирующих передаваемый сигнал. Отсутствие таких преобразователей дает еще одно преимущество оптической связи - возможность передавать данные с минимальными задержками. Однако когда речь идет о расстояниях в несколько тысяч километров, без регенерации сигнала все же не обойтись.

Десять-двенадцать лет назад смещение акцентов в сторону клиенториентированного бизнеса, рост популярности мобильных устройств и методов дистанционного взаимодействия привели к многократному повышению потребности в высокопроизводительных вычислениях, и, как следствие, к активному увеличению количества дата-центров, как внутрикорпоративных, так и рассчитанных на предоставление сервисов сторонним компаниям. Доступность ЦОДов и необходимость выполнения ряда довольно жестких требований по обеспечению непрерывности их работы (в основном декларируемых весьма авторитетной организацией UpTime Institute) привело в тому, что реализация DCI становилась едва ли не общей практикой при развертывании системы ЦОДов крупных компаний. Впоследствии массовая замена традиционных дисковых систем хранения на флэш-массивы, обеспечивающие в разы меньшую задержку информации при считывании, сформировала необходимость в получении минимального значения данного параметра при передаче данных. Технологическая связка DCI + DWDM сложилась в этих условиях довольно быстро и сфера применения DWDM фактически получила второе магистральное направление для практической имплементации.

ВТБ явилась одним из флагманов высокотехнологичных DCI-проектов в России. В ходе комплексного проекта была развернута высоконадежная отказоустойчивая DWDM сеть с начальной пропускной способностью 3,2 Тбит/c и скоростью передачи данных 200 Гбит/с на канал с возможностью дальнейшего масштабирования. Внедрение прошло в штатном режиме без остановки бизнес-процессов.

Строительство нового ИКТ-ландшафта было выполнено на базе оборудования новейшей оптической платформы Huawei OptiXtrans DC908, которое сочетает в себе производительность отдельных каналов от 100 до 800 Гбит/c при общей емкости передачи более 48 Тбит/c, передовую архитектуру, автоматический запуск «из коробки», а также упрощенное обслуживание сети.

Преимущества DWDM для банков

Телеком дольше банковской индустрии знаком с технологиями DWDM, и одно из основных преимуществ данной технологии – возможность эффективно передавать высокоскоростные информационные потоки на дальние расстояния. При этом у банков складываются свои стимулы для внедрения DCI на базе DWDM, равно как и шаблоны повышения эффективности за счет соединения этих концепций. Как отмечает Павел Духленков, менеджер по продукции оптических сетей Huawei, связанные между собой ЦОДы сейчас все чаще работают не только по известной схеме «основной - резервный», но и по принципу «active - active», который предполагает, что оба ЦОДа в равной степени являются активными. Соответственно, множество функционирующих на их базе приложений обмениваются данными в непрерывном режиме, а не через выделенное по расписанию временное окно, как принято при резервировании. Требования в системе DCI в равной степени повышаются.

Кроме того, требования стандарта Tier 3, которым сейчас стремятся соответствовать ЦОДы крупных компаний финансового сектора (в соответствии с которыми функционируют и ЦОДы ВТБ), требуют резервирования оборудования между отдельными этажами внутри одного центра обработки данных, с каждого из которых для повышения надежности и производительности можно (а зачастую и нужно) организовывать DWDM-канал, связывающий его со смежным ЦОДом.

В ВТБ со своей стороны отмечают, что «технология спектрального уплотнения DWDM эффективно применяется при объединении крупных центров обработки данных для построения катастрофоустойчивых распределенных кластеров. При этом, на небольших расстояниях DWDM позволяет эффективнее использовать имеющиеся оптические волокна и минимизировать задержки в процессе передачи данных при обслуживании высокоскоростных каналов связи между объектами». Преимуществом также является высокая эффективность применения DWDM в организации для обеспечения передачи данных по сети Ethernet, а также внутри сетей хранения данных (Storage Area Network - SAN).

В итоге можно утверждать, что при более развитом и эффективном использовании DWDM как среды передачи данных на большие расстояния в телеком индустрии, банковская отрасль находит в этой технологии свои преимущества. И чем более будут выражены отмеченные выше бизнес-тенденции, тем рельефнее в самых разных аспектах автоматизации будут видны и преимущества DWDM.

Оптика – не только волокно

Отчасти проблемным, хотя и в значительной мере субъективным моментом в практике внедрения сетевых технологий в России, было и остается определенное дистанцирование оптических технологий от электронных. Как отмечает Павел Духленков, специалистов, воспринимающих оптические коммуникации как органическое продолжение сетевых технологий, пока не так много. В целом, структура ИТ-компетенций по сравнению с телекомом существенно сдвинута в сторону прикладных решений.

Вместе с тем оптика в современных DWDM-внедрениях это не только волокно, но и транспондеры, преобразующие электронный сигнал в оптический и обратно, а также усилители оптического сигнала, если он передается на большие расстояния. С недавних пор стала возможна удаленная коммутация оптических сигналов, функционально аналогичная электронной. Далее необходимо понимать, что над оптическим сигналом может производиться множество весьма специфических вычислительных манипуляций уже средствами электронных устройств, и одним из классических примеров является использование специализированных цифровых процессоров сигналов (DSP-процессоров) для компенсации дисперсионного размытия световой волны в волокне и других возможных искажений.

И, наконец, оптические коммуникации в промышленном варианте неотделимы от использования диагностических устройств, которые естественно должны иметь с ними физическое сопряжение. Таких, как рефлектометр, дистанционно тестирующий оптическую линию на наличие дефектов и обрывов.

DWDM-технологии связи в бизнесе неизбежно сопряжены с целым рядом оптических устройств и приборов, которые в совокупности позволяют эксплуатировать оптические коммуникации столь же гибко и эффективно, как мы уже привыкли использовать электронные. Другое дело, что данная инфраструктура во многом относится к очень высокотехнологичной продукции, которая пока не выпускается массовыми тиражами.

В данном контексте важно подчеркнуть, что Huawei является сейчас одним из немногих мировых производителей, кто может обеспечить своих заказчиков полным спектром инфраструктурного оптического оборудования для мониторинга, управления, тестирования среды передачи и решения других задач. Важно то, что мы говорим и о том оборудовании, которое фактически еще является инновационной продукцией и начало применяться на рынке совсем недавно, - утверждает Павел Духленков.

Фундаментальность технологического потенциала, имеющегося в компании Huawei, отмечают и представители заказчика. Как отмечает руководитель департамента развития инфраструктуры банка ВТБ Владимир Дергачев:

для банковского сектора развертывание сети DWDM – сравнительно новый опыт, но при разработке проекта мы могли ориентироваться на серьезную технологическую базу Huawei и наш совместный позитивный опыт долгосрочного сотрудничества. Данный проект дал нам возможность оценить перспективы новых технологий DWDM для построения ИКТ-ландшафта и позволил заложить фундамент для дальнейшего развития в этом направлении

Отношение как к бизнес-проекту

В контексте обозначенных особенностей корпоративных коммуникаций полезно сказать несколько слов о взаимодействии заказчика и исполнителя проекта, частично вернувшись к проекту банка ВТБ. Как было уже упомянуто, в банках логика прикладной автоматизации в целом более развита, чем в телекоме. К тому же требования к надежности ЦОДов диктуют ряд особенностей архитектурного размещения данных систем. Все это может связывать разные уровни автоматизации между собой.

Если говорить о наших проектах внедрения DCI на базе DWDM, мы вполне четко видим деятельность архитектора прикладных систем и сетевого архитектора со стороны заказчика. Первый делает выкладки в отношении работы прикладных систем и того, насколько они будут нуждаться в коммуникациях между ЦОДами. Сетевой архитектор превращает эти требования в протоколы и регламенты обмена данными, а далее эти спецификации уже являются непосредственно исходной информацией для построения DCI-решения со стороны компании Huawei, - отмечает Павел Духленков.

По его словам, работа при выборе решения DCI в некоторой степени экранирована от работы архитектора прикладного уровня, хотя на практике встречаются разные случаи. Иногда, скажем, строящаяся система ВКС в стандарте 4K вполне явно транслируется в требования к бо́льшой пропускной способности сети при передаче информации, иногда при проектировании сложных, специфических для банковского бизнеса систем эти требования не столь важны. Бывают случаи, когда они могут намеренно не транслироваться внедряющей оптические коммуникации компании, однако подобные нюансы не должны влиять на результаты проекта.

Связь бизнес-задач с конфигурацией высокоскоростных коммуникаций, выстраиваемых средствами DWDM, прослеживается с очевидностью. Как мы уже отметили, инфраструктура обслуживающих DWDM-коммуникации решений (по крайней мере от ведущих производителей) тоже можно считать сложившейся. Это позволяет заказчиками применять в соответствующих проектах уже привычные для них методы оценки. Как утверждает Павел Духленков, сегодня все считают небезызвестный параметр TCO или стоимость владения решением. Одни заказчики могут стремиться к разумной экономии, другие же, наоборот, инвестируют на перспективу, понимая в то же время, что могут в какой-то период сдавать неиспользуемые каналы в аренду. В большинстве случаев также рассчитываются параметры RPO/RTO, традиционно характеризующие качество процедур резервирования/восстановления данных.

На сегодняшний день в технологии DWDM предусматривается возможность шифрования данных в том числе непосредственно на уровне оптического канала передачи данных. Такая возможность была реализована и в проекте с ВТБ, и другим клиентам она дает некоторую степень свободы в решении важной бизнес-проблемы обеспечения безопасности.