Näiden ominaisuuksien mukaan on olemassa karkeasti kaksi tavanomaista DCI-ratkaisua:
1. Käytä puhdasta DWDM-laitteistoa ja käytä kytkimessä värioptista moduulia + DWDM-multiplekseria/demultiplekseria. Yksikanavaisen 10G:n tapauksessa kustannukset ovat erittäin alhaiset ja tuotevaihtoehdot ovat runsaat. 10G-värivalomoduuli on kotimaassa jo valmistettu, ja kustannukset ovat jo erittäin alhaiset (itse asiassa 10G DWDM -järjestelmä alkoi yleistyä muutama vuosi sitten, mutta joidenkin suurempien kaistanleveysvaatimusten myötä se oli poistettava, eikä 100G-värivalomoduulia ollut vielä saatavilla). Tällä hetkellä 100G on vasta alkanut ilmestyä Kiinassa liittyen värioptisiin moduuleihin, eikä kustannukset ole riittävän alhaiset, mutta se tulee aina antamaan vahvan panoksen DCI-verkkoon.
2. Käytä tiheästi lähettäviä OTN-laitteita, jotka ovat 220 V AC:n, 19-tuumaisia, 1–2U korkeita ja helpompia ottaa käyttöön. SD-FEC-toiminto on pois päältä viiveen vähentämiseksi, ja optisen kerroksen reitityssuojaa käytetään vakauden parantamiseksi. Ohjattava pohjoiseen suuntautuva rajapinta parantaa myös laitteiden laajennustoimintojen kehitysmahdollisuuksia. OTN-teknologia on kuitenkin edelleen varattu, ja hallinta on edelleen suhteellisen monimutkaista.
Lisäksi ensimmäisen tason DCI-verkon rakentajat tekevät tällä hetkellä pääasiassa DCI-siirtoverkon irtikytkentää, mukaan lukien optisen kerroksen 0 ja sähköisen kerroksen 1 irtikytkentä, sekä perinteisten valmistajien NMS- ja laitteistolaitteiden irtikytkentä. Perinteinen lähestymistapa on, että tietyn valmistajan sähkölaitteiden on toimittava yhdessä saman valmistajan optisten laitteiden kanssa ja laitteiston on toimittava yhdessä valmistajan oman NMS-ohjelmiston kanssa hallintaa varten. Tällä perinteisellä menetelmällä on useita merkittäviä haittoja:
1. Teknologia on suljettu. Teoriassa optoelektroninen taso voidaan irrottaa toisistaan, mutta perinteiset valmistajat eivät tarkoituksella tee irtikytkentää kontrolloidakseen teknologian auktoriteettia.
2. DCI-siirtoverkon kustannukset keskittyvät pääasiassa sähköiseen signaalinkäsittelykerrokseen. Järjestelmän alkuvaiheen rakennuskustannukset ovat alhaiset, mutta kapasiteetin laajentuessa valmistaja nostaa hintaa teknisen ainutlaatuisuuden uhalla, ja laajennuskustannukset kasvavat huomattavasti.
3. Kun DCI-siirtoverkon optinen kerros on otettu käyttöön, sitä voivat käyttää vain saman valmistajan sähkökerroksen laitteet. Laitteiden resurssien käyttöaste on alhainen, mikä ei vastaa verkkoresurssien yhdistämisen kehityssuuntaa eikä edistä yhtenäistä optisen kerroksen resurssien aikataulutusta. Irrotettu optinen kerros investoidaan erikseen rakentamisen alkuvaiheessa, eikä sitä rajoita useiden valmistajien yhden optisen kerroksen järjestelmän tuleva käyttö. Se yhdistää optisen kerroksen pohjoiseen suuntautuvan rajapinnan SDN-teknologiaan kanavaresurssien suuntaamiseksi optisessa kerroksessa, mikä parantaa liiketoiminnan joustavuutta.
4. Verkkolaitteet yhdistyvät saumattomasti internet-yrityksen omaan verkonhallinta-alustaan suoraan YANGmodel-tietorakenteen kautta, mikä säästää hallinta-alustan kehitysinvestointeja ja poistaa valmistajan toimittaman NMS-ohjelmiston tarpeen, mikä parantaa tiedonkeruun ja verkonhallinnan tehokkuutta.
Siksi optoelektroninen irtikytkentä on uusi suunta DCI-siirtoverkon kehitykselle. Lähitulevaisuudessa DCI-siirtoverkon optinen kerros voi olla SDN-tekniikkaa, joka koostuu ROADM+ pohjois-etelä-rajapinnasta, ja kanavaa voidaan avata, aikatauluttaa ja palauttaa mielivaltaisesti. On mahdollista käyttää eri valmistajien sekalaisia sähkökerroksen laitteita tai jopa sekakäyttöä Ethernet- ja OTN-rajapintoja samassa optisessa järjestelmässä. Tuolloin työn tehokkuus järjestelmän laajentamisen ja muuttamisen kannalta paranee huomattavasti, ja myös optista kerrosta käytetään. Erottelu on helpompaa, verkkologiikan hallinta on selkeämpää ja kustannukset pienenevät huomattavasti.
SDN:n ydin on verkkoresurssien keskitetty hallinta ja allokointi. Mitä DWDM-siirtoverkon resursseja voidaan hallita nykyisessä DCI-siirtoverkossa?
Kanavia, polkuja ja kaistanleveyksiä (taajuuksia) on kolme. Siksi valon ja IP:n yhteistyössä tapahtuva valo itse asiassa tapahtuu näiden kolmen pisteen hallinnan ja jakelun kautta.
IP- ja DWDM-kanavat on irrotettu toisistaan, joten jos IP-loogisen linkin ja DWDM-kanavan välinen vastaava suhde konfiguroidaan alkuvaiheessa ja kanavan ja IP:n välistä vastaavaa suhdetta on muutettava myöhemmin, voit käyttää OXC:tä. Menetelmää käytetään nopeaan kanavanvaihtoon millisekuntitasolla, mikä voi tehdä IP-kerroksesta tietämättömän. OXC:n hallinnan avulla voidaan toteuttaa kunkin sivuston siirtokanavan resurssien keskitetty hallinta, jotta voidaan tehdä yhteistyötä yrityksen SDN:n kanssa.
Yksittäisen kanavan ja IP:n irtikytkentäsäätö on vain pieni osa. Jos kaistanleveyden säätöä harkitaan kanavan säätämisen aikana, voidaan ratkaista eri palveluiden kaistanleveysvaatimusten säätämisen ongelma eri aikajaksoilla. Rakennetun kaistanleveyden käyttöaste paranee huomattavasti. Siksi OXC:n kanssa koordinoidusti kanavan säätämiseksi yhdistettynä joustavan verkkotekniikan multiplekseriin ja demultiplekseriin yhdellä kanavalla ei enää ole kiinteää keskeistä aallonpituutta, vaan se mahdollistaa skaalautuvan taajuusalueen kaistanleveyden koon joustavan säätämisen saavuttamiseksi. Lisäksi, jos verkkotopologiassa käytetään useita palveluita, DWDM-järjestelmän taajuuden käyttöastetta voidaan parantaa entisestään ja olemassa olevia resursseja voidaan käyttää kyllästymistilassa.
Kahden ensimmäisen dynaamisten hallintaominaisuuksien ansiosta siirtoverkon polkujen hallinta voi auttaa koko verkkotopologiaa saavuttamaan paremman vakauden. Siirtoverkon ominaisuuksien mukaan jokaisella polulla on itsenäiset siirtokanavaresurssit, joten on erittäin tärkeää hallita ja allokoida kanavia kullakin siirtopolulla yhtenäisellä tavalla, mikä tarjoaa optimaalisen polun valinnan monipolkupalveluille ja maksimoi kanavaresurssien käytön kaikilla poluilla. Aivan kuten ASONissa, kulta, hopea ja kupari erotetaan toisistaan eri palveluille korkeimman palvelutason vakauden varmistamiseksi.
Esimerkiksi on olemassa rengasverkko, joka koostuu kolmesta datakeskuksesta A, B ja C. Palvelu S1 (kuten intranetin big data -palvelu) kulkee A:sta B:hen ja C:hen ja käyttää 1–5 rengasverkon aaltoa, joiden jokaisen aallon kaistanleveys on 100 G ja taajuusväli on 50 GHz. Palvelu S2 (ulkoisen verkon palvelu) kulkee A:sta B:hen ja C:hen ja käyttää 6–9 rengasverkon aaltoa, joiden jokaisen aallon kaistanleveys on 100 G ja taajuusväli on 50 GHz.
Normaalioloissa tämäntyyppinen kaistanleveys ja kanavan käyttö voivat vastata kysyntään, mutta joskus esimerkiksi kun uusi datakeskus lisätään ja yrityksen on siirrettävä tietokanta lyhyessä ajassa, intranetin kaistanleveyden kysyntä tänä aikana kaksinkertaistuu. Se on kaksinkertaistunut, ja alkuperäinen 500 G:n kaistanleveys (5–100 G) vaatii nyt 2 Tt:n kaistanleveyden. Sitten lähetystason kanavat voidaan laskea uudelleen ja aaltokerrokseen otetaan käyttöön viisi 400 G:n kanavaa. Kunkin 400 G:n kanavan taajuusväliä muutetaan alkuperäisestä 50 GHz:stä 75 GHz:iin. Joustavan ritilämäisen ROADM:n ja multiplekserin/demultiplekserin avulla koko lähetystason reitti vie 375 GHz:n taajuusresursseja, joten nämä viisi kanavaa käyttävät 375 GHz:n taajuusresursseja. Kun lähetystason resurssit ovat valmiita, säädä OXC:tä keskitetyn hallinta-alustan kautta ja säädä alkuperäisten 1-5 aallon 100G-palvelusignaalien käyttämät lähetyskanavat uusiin 5 aaltoihin millisekunnin viiveellä. 400G-palvelukanava nousee, jotta kaistanleveyden ja kanavan joustava säätö DCI-palveluvaatimusten mukaisesti voidaan suorittaa reaaliajassa. IP-laitteiden verkkoliittimien on luonnollisesti tuettava 100G/400G-nopeuden säätöä ja optisen signaalin taajuuden (aallonpituuden) säätötoimintoja, mikä ei ole ongelma.
DCI:n verkkotekniikan osalta tiedonsiirrolla suoritettava työ on hyvin matalan tason työtä. Älykkäämmän DCI-verkon saavuttamiseksi se on toteutettava yhdessä IP:n kanssa. Esimerkiksi DCI:n IP-intranetissä voidaan käyttää MP-BGP EVPN+VXLAN -protokollaa kerroksen 2 verkon nopeaan käyttöönottoon DC:iden yli, mikä voi olla erittäin yhteensopiva olemassa olevien verkkolaitteiden kanssa ja vastata vuokralaisten virtuaalikoneiden tarpeisiin liikkua joustavasti DC:iden välillä. Käytä segmenttireititystä DCI:n ulkoisessa IP-verkossa liikennepolkujen aikataulutukseen lähdeliiketoiminnan erottelun perusteella, täyttäen DC:iden välisen lähtevän liikenteen visualisoinnin, nopean reitin palauttamisen ja suuren kaistanleveyden käytön vaatimukset. Pohjana oleva siirtoverkko toimii yhteistyössä moniulotteisen OXC-järjestelmän kanssa. Verrattuna nykyiseen perinteiseen ROADM:ään se voi toteuttaa hienojakoisen palvelupolkujen aikataulutustoiminnon. Ei-sähköisen lähetysaallonpituuden muunnostekniikan käyttö voi ratkaista kanavaspektriresurssien pirstoutumisen ongelman. Ylemmän ja alemman kerroksen resurssien integrointi liiketoiminnan hallintaa ja käyttöönottoa varten, joustava käyttöönotto ja resurssien käytön parantaminen ovat väistämättömiä suuntauksia tulevaisuudessa. Tällä hetkellä jotkut suuret kotimaiset yritykset kiinnittävät huomiota tähän alueeseen, ja jotkut startup-yritykset tekevät jo asiaankuuluvien teknisten tuotteiden tutkimusta ja kehitystä. Toivottavasti näemme asiaankuuluvia kokonaisratkaisuja markkinoilla tänä vuonna. Ehkä lähitulevaisuudessa OTN katoaa myös operaattoritason verkoista, jättäen jäljelle vain DWDM:n.
Julkaisun aika: 15. helmikuuta 2023