כיוון פיתוח רשת DCI (חלק שני)

בהתאם למאפיינים אלה, ישנם בערך שני פתרונות DCI קונבנציונליים:

1. השתמשו בציוד DWDM טהור, והשתמשו במודול אופטי צבעוני + מרבב/דה-מולטיפלקסר DWDM במתג. במקרה של 10G חד-ערוצי, העלות נמוכה ביותר, ואפשרויות המוצר רבות. מודול אור צבעוני 10G כבר מיוצר בשוק המקומי, והעלות נמוכה מאוד (למעשה, מערכת DWDM 10G החלה לצבור פופולריות לפני מספר שנים, אך עם הגעתן של דרישות רוחב פס גדולות יותר, היה צורך לבטל אותה, ומודול אור צבעוני 100G עדיין לא היה זמין). נכון לעכשיו, מודולים אופטיים צבעוניים הקשורים ל-100G רק החלו להופיע בסין, והעלות אינה נמוכה מספיק, אך הם תמיד יתרום תרומה משמעותית לרשת DCI.

2. השתמשו בציוד OTN בעל שידור בצפיפות גבוהה, מדובר בציוד 220V AC, בגודל 19 אינץ', בגובה 1~2U, והפריסה נוחה יותר. פונקציית SD-FEC כבויה כדי להפחית את העיכוב, והגנת הניתוב בשכבה האופטית משמשת לשיפור היציבות, והממשק הצפוני הניתן לשליטה משפר גם את יכולת הפיתוח של פונקציות הרחבת הציוד. עם זאת, טכנולוגיית OTN עדיין שמורה, והניהול עדיין יהיה מסובך יחסית.

בנוסף, מה שבוני רשתות DCI מהשורה הראשונה עושים כיום הוא בעיקר ניתוק רשת השידור של DCI, כולל ניתוק הרכיבים האופטיים בשכבה 0 והרכיבים החשמליים בשכבה 1, כמו גם ניתוק ציוד ה-NMS והחומרה של יצרנים מסורתיים. הגישה המסורתית היא שציוד העיבוד החשמלי של יצרן מסוים חייב לשתף פעולה עם הציוד האופטי של אותו יצרן, וציוד החומרה חייב לשתף פעולה עם תוכנת ה-NMS הקניינית של היצרן לצורך ניהול. לשיטה מסורתית זו מספר חסרונות עיקריים:

1. הטכנולוגיה סגורה. תיאורטית, ניתן לנתק את הרמות האופטואלקטרוניות זו מזו, אך יצרנים מסורתיים אינם נוהגים לנתק אותן במכוון כדי לשלוט בסמכות הטכנולוגיה.

2. עלות רשת ההולכה DCI מרוכזת בעיקר בשכבת עיבוד אותות חשמליים. עלות הבנייה הראשונית של המערכת נמוכה, אך כאשר הקיבולת מורחבת, היצרן יעלה את המחיר תחת איום הייחודיות הטכנית, ועלות ההרחבה תגדל מאוד.

3. לאחר שהשכבה האופטית של רשת השידור DCI נכנסת לשימוש, ניתן להשתמש בה רק על ידי ציוד השכבה החשמלית של אותו יצרן. שיעור הניצול של משאבי הציוד נמוך, דבר שאינו תואם את כיוון הפיתוח של איגום משאבי הרשת, ואינו תורם לתזמון משאבי שכבה אופטית מאוחד. השכבה האופטית המנותקת מושקעת בנפרד בשלב מוקדם של הבנייה, ואינה מוגבלת לשימוש עתידי במערכת שכבה אופטית אחת על ידי יצרנים מרובים, ומשלבת את הממשק הצפוני של השכבה האופטית עם טכנולוגיית SDN כדי לבצע תזמון כיוון של משאבי ערוצים בשכבה האופטית, ובכך לשפר את הגמישות העסקית.

4. ציוד הרשת מתחבר בצורה חלקה לפלטפורמת ניהול הרשת של חברת האינטרנט עצמה ישירות דרך מבנה הנתונים של YANGmodel, מה שחוסך את השקעת הפיתוח של פלטפורמת הניהול ומבטל את תוכנת ה-NMS המסופקת על ידי היצרן, מה שמשפר את יעילות איסוף הנתונים וניהול הרשת.

לכן, ניתוק אופטואלקטרוני הוא כיוון חדש לפיתוח רשת שידור DCI. בעתיד הנראה לעין, השכבה האופטית של רשת שידור DCI תוכל להיות בטכנולוגיית SDN המורכבת מממשק ROADM+ צפון-דרום, וניתן יהיה לפתוח, לתזמן ולשחזר את הערוץ באופן שרירותי. ניתן יהיה להשתמש בהתקני שכבה חשמלית מעורבים של יצרנים, או אפילו שימוש מעורב בממשקי Ethernet וממשקי OTN באותה מערכת אופטית. בשלב זה, יעילות העבודה מבחינת הרחבת המערכת ושינוייה תשתפר מאוד, וגם השכבה האופטית תשמש. קל יותר להבחין, ניהול לוגיקת הרשת ברור יותר, והעלות תופחת משמעותית.

עבור SDN, הנחת היסוד היא ניהול והקצאה מרכזיים של משאבי רשת. אז מהם משאבי רשת ההולכה DWDM שניתן לנהל ברשת ההולכה הנוכחית של DCI?

ישנם שלושה ערוצים, נתיבים ורוחבי פס (תדר). לכן, האור בשיתוף פעולה של אור + IP מתבצע למעשה סביב הניהול וההפצה של שלוש נקודות אלו.

ערוצי ה-IP וה-DWDM מנותקים, כך שאם הקשר המתאים בין קישור לוגי של IP לערוץ DWDM מוגדר בשלב מוקדם, ויש צורך להתאים את הקשר המתאים בין הערוץ ל-IP מאוחר יותר, ניתן להשתמש ב-OXC. השיטה משמשת לביצוע החלפת ערוצים מהירה ברמת מילישנייה, מה שעלול לגרום לשכבת ה-IP לא להיות מודעת. באמצעות ניהול OXC, ניתן לממש ניהול משאבים מרכזי של ערוץ השידור בכל אתר, על מנת לשתף פעולה עם SDN העסקי.

התאמת הניתוק של ערוץ בודד ו-IP היא רק חלק קטן. אם שוקלים התאמת רוחב הפס תוך כדי התאמת הערוץ, ניתן לפתור את בעיית התאמת דרישות רוחב הפס של שירותים שונים בתקופות זמן שונות. לשפר משמעותית את שיעור הניצול של רוחב הפס הבנוי. לכן, תוך תיאום עם OXC להתאמת הערוץ, בשילוב עם מרבב ודמולטיפלקסר של טכנולוגיית רשת גמישה, לערוץ בודד אין עוד אורך גל מרכזי קבוע, אלא מאפשר לו לכסות טווח תדרים ניתן להרחבה, על מנת להשיג התאמה גמישה של גודל רוחב הפס. יתר על כן, במקרה של שימוש בשירותים מרובים בטופולוגיית רשת, ניתן לשפר עוד יותר את שיעור ניצול התדר של מערכת DWDM, וניתן להשתמש במשאבים הקיימים ברוויה.

בעזרת יכולות הניהול הדינמיות של שתי הראשונות, ניהול הנתיבים של רשת ההולכה יכול לסייע לכלל טופולוגיית הרשת להגיע ליציבות גבוהה יותר. בהתאם למאפייני רשת ההולכה, לכל נתיב יש משאבי ערוץ הולכה עצמאיים, ולכן יש חשיבות רבה לנהל ולהקצות את הערוצים בכל נתיב הולכה באופן מאוחד, שיספק בחירת נתיבים אופטימלית עבור שירותים מרובי נתיבים, וימקסם את השימוש במשאבי הערוצים בכל הנתיבים. בדיוק כמו ב-ASON, זהב, כסף ונחושת נבדלים עבור שירותים שונים כדי להבטיח את יציבות הרמה הגבוהה ביותר של שירותים.

לדוגמה, ישנה רשת טבעת המורכבת משלושה מרכזי נתונים A, B ו-C. ישנו שירות S1 (כגון שירות ביג דאטה של ​​אינטראנט), מ-A ל-B ל-C, התופס 1~5 גלים של רשת טבעת זו, לכל גל רוחב פס של 100G, ומרווח התדרים הוא 50GHz; ישנו שירות S2 (שירות רשת חיצוני), מ-A ל-B ל-C, 6~9 גלים של רשת טבעת זו תפוסים, לכל גל רוחב פס של 100G, ומרווח התדרים הוא 50GHz.

בזמנים רגילים, רוחב פס ושימוש בערוצים מסוג זה יכולים לענות על הביקוש, אך לעיתים, למשל, כאשר נוסף מרכז נתונים חדש, והעסק צריך להעביר את מסד הנתונים תוך זמן קצר, אזי הביקוש לרוחב פס של האינטראנט בפרק זמן זה יהיה כפול, רוחב הפס המקורי של 500 ג'יגה-בייט (5 ב-100 ג'יגה-בייט), כעת דורש רוחב פס של 2 טרנט. לאחר מכן ניתן לחשב מחדש את הערוצים ברמת השידור, ולפרוס חמישה ערוצי 400 ג'יגה-בייט בשכבת הגל. מרווח התדרים של כל ערוץ 400 ג'יגה-בייט משתנה מ-50 ג'יגה-הרץ המקורי ל-75 ג'יגה-הרץ. בעזרת ROADM הסורג הגמיש והמרבב/דה-מולטיפלקסר, כל הנתיב ברמת השידור תופס, כך שחמשת הערוצים הללו תופסים משאבי ספקטרום של 375 ג'יגה-הרץ. לאחר שהמשאבים ברמת השידור מוכנים, יש להתאים את ה-OXC דרך פלטפורמת הניהול המרכזית, ולהתאים את ערוצי השידור המשמשים את הגלים המקוריים של 1-5 אותות שירות 100G ל-5 שהוכנו לאחרונה עם עיכוב ברמת אלפיות השנייה. ערוץ השירות 400G עולה, כך שניתן להשלים את פונקציית ההתאמה הגמישה של רוחב הפס והערוץ בהתאם לדרישות שירות DCI, שניתן לבצע בזמן אמת. כמובן, מחברי הרשת של התקני ה-IP צריכים לתמוך בפונקציות כוונון קצב 100G/400G ובפונקציות כוונון תדר (אורך גל) אות אופטי, דבר שלא יהווה בעיה.

בנוגע לטכנולוגיית הרשת של DCI, העבודה שניתן להשלים באמצעות שידור היא ברמה נמוכה מאוד. כדי להשיג רשת DCI חכמה יותר, יש לממש אותה יחד עם IP. לדוגמה, השתמשו ב-MP-BGP EVPN+VXLAN באינטראנט IP של DCI כדי לפרוס במהירות רשת שכבה 2 על פני DCs, שיכולה להיות תואמת מאוד להתקני רשת קיימים ולענות על הצרכים של מכונות וירטואליות של דיירים לנוע בגמישות על פני DCs. השתמשו בניתוב מקטעים ברשת ה-IP החיצונית של DCI כדי לבצע תזמון נתיבי תעבורה המבוסס על הבחנה עסקית של המקור, תוך עמידה בדרישות של ויזואליזציה של תעבורת יציאה בין DCs, שחזור נתיבים מהיר וניצול רוחב פס גבוה; רשת השידור הבסיסית משתפת פעולה עם מערכת OXC רב-ממדית. בהשוואה ל-ROADM הקונבנציונלי הנוכחי, היא יכולה לממש את פונקציית תזמון נתיבי השירות המדויקת; השימוש בטכנולוגיית המרת אורך גל לשידור לא חשמלי יכול לפתור את בעיית הפיצול של משאבי ספקטרום ערוצים. שילוב משאבי שכבה עליונה ותחתונה לניהול ופריסה עסקיים, פריסה גמישה וניצול משאבים משופר יהיו כיוון בלתי נמנע בעתיד. כיום, כמה חברות מקומיות גדולות מקדישות תשומת לב לתחום זה, וכמה חברות הזנק המתמחות כבר עורכות מחקר ופיתוח של מוצרים טכניים קשורים. מקווים לראות פתרונות כוללים קשורים בשוק השנה. ייתכן שבעתיד הקרוב, OTN ייעלם גם ברשתות carrier-class, וייוותר רק DWDM.