VIỄN THÔNG – Máy tính tiên tiến: Thiết kế cho NEBS

Khám phá các yêu cầu thiết kế và thử nghiệm đối với các nhà cung cấp thiết bị viễn thông để chứng nhận các sản phẩm là Tuân thủ NEBS.

Blog được đồng tác giả bởi Delmar Hernandez, Kỹ sư chính cao cấp.

Các nhà cung cấp dịch vụ truyền thông (CSP) đã bắt đầu hành trình ảo hóa của họ cách đây khoảng 10 năm với việc chuyển các mạng lõi ban đầu sang các đám mây riêng. Việc chuyển sang môi trường máy chủ điển hình của trung tâm dữ liệu, dựa trên x86 này là một sự khác biệt so với các nền tảng phần cứng tùy chỉnh, có mục đích tập trung. Thay vào đó, các thiết kế giá đỡ được định kích thước và chuẩn hóa để nhiều Chức năng mạng ảo hóa (VNF) cùng tồn tại trong cùng một đám mây, trên phần cứng chung, nơi trước đây yêu cầu nhiều giải pháp phần cứng chuyên dụng.

Khi quá trình chuyển đổi này hoàn tất trong mạng lõi, sự chú ý đã chuyển sang Mạng truy cập vô tuyến (RAN), với cùng lời hứa di chuyển từ các giải pháp phần cứng xây dựng có mục đích, đa nhà cung cấp sang một nền tảng phần cứng cơ sở chung, với một đám mây trừu tượng hóa các chi tiết của phần cứng bên dưới. Điều này sẽ duy trì một hệ sinh thái phần mềm RAN đa nhà cung cấp, cạnh tranh và cho phép CSP tách rời phần cứng khỏi phần mềm để tạo ra nhiều sự cạnh tranh hơn nữa của nhà cung cấp và cơ hội lựa chọn các giải pháp tốt nhất trong phân khúc.

Liên minh O-RAN đã thực hiện nhiệm vụ chuyển đổi RAN thành một mạng mở, thông minh, ảo hóa và có thể tương tác với nhiều nhà cung cấp. Mặc dù Liên minh O-RAN gọi ra các máy chủ/bộ lưu trữ/mạng tự thương mại (COTS) để triển khai đám mây trong khu vực, một môi trường rất khác có thể tồn tại ở rìa.

Các triển khai Trung tâm dữ liệu biên viễn thông (DC) điển hình mở rộng quy mô từ các tủ hỗ trợ trang web và túp lều bằng bê tông, mà bạn thường thấy ở cơ sở của hầu hết mọi trang web di động trong các triển khai ở ngoại ô và nông thôn, đến các DC siêu nhỏ và vùng chứa. Các thùng này có quy mô từ một vài đơn vị giá đỡ (RU) đến vài hoặc thậm chí hàng trăm giá đỡ. Các trang web này thường có các thành phần cơ sở hạ tầng giống như bạn tìm thấy trong một trung tâm dữ liệu lớn. Tất cả các thành phần của trung tâm dữ liệu truyền thống được thu nhỏ thành một triển khai nhỏ hơn, tập trung hơn. Tuy nhiên, tính khả dụng (phân bậc theo định nghĩa của Uptime Institute) của trang web không ngang bằng với các trung tâm dữ liệu lớn hơn do chi phí cung cấp dự phòng đầy đủ cho rất nhiều trang web phân tán. Các trang web này thường được thiết kế ở cấp độ Cấp 1 hoặc Cấp 2, với thời gian hoạt động dự kiến ​​trong khoảng 99,6-99,7% hoặc khoảng 1,5 ngày ngừng hoạt động mỗi năm.

Tất nhiên, với mật độ ngày càng tăng và sự dư thừa của nhiều môi trường giống trung tâm dữ liệu hơn sẽ làm tăng chi phí cơ sở hạ tầng. Đây là sự cân bằng mà các nhà khai thác viễn thông phải vật lộn khi lập kế hoạch triển khai cơ sở hạ tầng điện toán biên.

Trong một số điều kiện hỏng hóc nhất định, chẳng hạn như hỏng hóc HVAC hoặc thay đổi thời tiết, thiết bị viễn thông có thể tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt trong một thời gian dài, cho đến khi việc sửa chữa bị ảnh hưởng hoặc nhiệt độ vừa phải. Là một tài nguyên quan trọng trong trường hợp khẩn cấp, các mạng viễn thông phải được thiết kế để xử lý các điều kiện khắc nghiệt trong môi trường và thiết bị được triển khai để tạo ra các đám mây biên cũng không khác. Điều này đòi hỏi các tài nguyên điện toán được triển khai vào đám mây biên phải phù hợp với thông số kỹ thuật thiết kế của phần cứng tương tự, hiện có, được xây dựng có mục đích đã triển khai trước đó.

Tập hợp các thông số kỹ thuật thiết kế cho thiết bị điện tử được triển khai trong môi trường viễn thông này được gọi chung là thông số kỹ thuật của Hệ thống Xây dựng Thiết bị Mạng (NEBS). Các chi tiết của thông số kỹ thuật NEBS không được hiểu rộng rãi. Tuy nhiên, kết quả của các thiết kế phần cứng tuân thủ NEBS đã được hiểu rõ trong ngành Viễn thông về độ chắc chắn và khả năng hoạt động an toàn trong các môi trường khắc nghiệt hơn thường làm hỏng hoặc rút ngắn đáng kể tuổi thọ hoạt động của thiết bị Thương mại-Off-The-Shelf (COTS) .

Đây là phần giới thiệu cho loạt bài khám phá chi tiết về đặc điểm kỹ thuật NEBS và các quyết định thiết kế của chúng tôi nhằm tạo ra các nền tảng không chỉ tồn tại trong môi trường được chỉ định của NEBS mà còn thường vượt quá các yêu cầu đó để cung cấp một số dung sai đệm chống lại các thái cực của việc triển khai biên. Chúng tôi sẽ cố gắng đề cập đến các chủ đề sau và hơn thế nữa:

• • NEBS Genesis và Tổng quan
  • Kiểm tra bảo vệ vật lý
  • Kiểm tra an toàn điện từ/điện
  • Mức tiêu chí NEBS
  • Cân nhắc thiết kế khác cho Edge (nhiều phần)
  • Giải pháp của Dell cho Điện toán cạnh (nhiều phần)

Mục tiêu là cung cấp sự hiểu biết sâu sắc hơn về các nỗ lực thiết kế và thử nghiệm cần thiết để nhà cung cấp thiết bị tuyên bố rằng một sản phẩm Tuân thủ NEBS. Ngoài ra, khi chủ đề về triển khai NEBS và Edge Cloud được hiểu rõ hơn, người đọc sẽ được giới thiệu về một số dịch vụ máy chủ được Tối ưu hóa cho Biên của Dell Technologies và cách các máy chủ này được thiết kế để đáp ứng và thường vượt quá các yêu cầu của NEBS.