데이터센터 소유주들은 데이터센터 간 네트워크 상호 연결을 구축할 때 주로 대용량 대역폭, 저지연, 고밀도, 빠른 구축, 간편한 운영 및 유지보수, 높은 신뢰성 등의 문제를 고려합니다. 현재 주류를 이루는 대용량 대역폭 OTN 기술은 화웨이, ZTE, 아란과 같은 몇몇 대형 통신 장비 제조업체(칩은 별도 논의)가 주도하고 있습니다. 이들의 주요 고객은 기존 통신 사업자이기 때문에 OTN 제품의 특징은 주로 이러한 사업자의 서비스 특성에 맞춰 설계됩니다. 이로 인해 인터넷 산업의 DCI 네트워크 애플리케이션에서 OTN의 사용이 증가함에 따라 여러 가지 문제점이 발생하고 있습니다.
OTN 장비의 특징은 DCI에서 발생하는 문제점과 유사하며, 높은 업무 오버헤드, 강력한 OAM(Operational Access Management) 기능, 다양한 대역폭의 스케줄링 및 다중화 기능, 장거리 환경에서의 회선 장애 허용성, 저전압 직류 사용 등의 특징을 가지며, 장비의 전력 소비율이 낮다는 점도 포함됩니다.
1. 풍부한 사업 지출 능력으로 인해 운영 및 유지보수 담당자는 더욱 전문화되어야 하고, 제조업체의 기술 지원에 더 많이 의존해야 하며, 더욱 폐쇄적인 기술을 사용해야 합니다.
2. 강력한 OAM 기능, 일관성 없는 표준, 더욱 어렵고 독립적인 네트워크 간 상호 연결, 그리고 불필요한 기능들은 DCI 네트워크의 전송 및 운영 비용을 증가시킵니다.
3. 서로 다른 그레뉼 스케줄링 기능으로 인해 서비스 캡슐화 프레임 구조가 더욱 복잡해지고 중첩된 바이트가 많아집니다.
4. 장거리 회선 오류 허용 오차로 인해 FEC 알고리즘이 복잡해지고, 오버헤드가 증가하며, 처리 시간이 더 오래 걸립니다.
5. OTN 장비의 48V-DC 전원 공급 방식은 대부분의 데이터 센터에서 사용되는 표준 19인치 220V-AD(또는 240V-DC) 캐비닛과 다릅니다. 따라서 설치가 복잡하며 전산실에서 전압 변환이 필요합니다.
6. 기존 OTN 장비는 프레임이 커서 표준 캐비닛에 설치하기에 적합하지 않고 용량 밀도가 높지 않습니다. 향후 확장이 번거롭고 캐비닛을 이동하거나 재건축해야 합니다.
현재 당사의 DCI 네트워크는 주로 데이터 센터 간 데이터 파이프라인을 제공하는 데 중점을 두고 있습니다. 비즈니스 모델의 주요 특징은 다음과 같습니다. 대역폭 세분화 요구 사항이 통일되고 단일하며, 대용량 대역폭을 필요로 하고, 데이터 센터 간 서비스(특히 다중 활성 IDC, 빅데이터 서비스)는 낮은 지연 시간과 높은 네트워크 안정성을 요구합니다. 동시에 인터넷 업계의 관련 전문 기술 인력 부족으로 인해 DCI 네트워크의 운영 및 유지 관리는 "간단함"이 매우 중요합니다. (이것이 바로 네트워크의 본질이 아니겠습니까?) 인터넷의 폭발적인 성장으로 인해 구축 및 확장 주기가 단축되고 있습니다. (일반적으로 통신사업자의 OTN 확장 주기는 6개월에서 1년인 반면, 인터넷 자체의 DCI 확장 요구 사항은 1개월에서 3개월에 불과합니다.) 따라서 모든 측면에서 시간 단축이 필수적입니다.
따라서 OTN은 DCI에 활용 가능한 솔루션을 제공하지만, 결코 DCI에 가장 적합한 솔루션은 아닙니다. DCI 네트워크가 급속도로 성장함에 따라 비용, 구축, 운영 및 유지보수 등 다양한 문제를 해결할 수 있는 적절한 솔루션에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 문제들은 다름 아닌 DCI 네트워크의 6가지 요구사항(대역폭, 저지연, 고밀도, 빠른 구축, 간편한 운영 및 유지보수, 높은 신뢰성)과 관련이 있습니다.
1. 대용량 대역폭을 사용하는 DCI 전송 네트워크는 통신 사업자처럼 다양한 대역폭 세분화를 지원하지 않습니다. DCI 전송 네트워크의 대역폭 세분화는 비교적 간단하며, 현재는 10G 또는 100G가 일반적으로 사용되고 향후 200G/400G 등이 사용될 예정입니다. 따라서 다른 세분화에 비해 대용량 대역폭이 필요하지 않습니다. DCI 전송 네트워크의 전송 거리가 일반적으로 그리 길지 않기 때문에, 200G PM-16QAM 이중 반송파 변조를 기반으로 하는 400G 시스템을 사용하면 중계기 없이 약 500km까지 전송할 수 있습니다(PM-64QAM은 약 200km). 따라서 DCI를 이용한 도시 백본 전송은 거리 제약을 받지 않습니다.
2. 낮은 지연 시간, 특히 클라우드 컴퓨팅을 사용하여 리소스를 풀링하고 여러 활성 데이터 센터를 활용하는 DCI 비즈니스 요구 사항의 경우, 지연 시간은 마이크로초 단위로 계산되므로 데이터 전송 시간은 가능한 한 짧아야 하며, 빛의 속도를 넘어서는 것이 바람직합니다. 불필요한 데이터 처리 작업을 제거하고 신호 전송 경로를 줄여야 합니다. 예를 들어, 100G OTN에서 사용하는 SD-FEC 기능을 제거하면 단일 백투백에서 200마이크로초를 절약할 수 있고, 교차 계층 OTN 캡슐화를 제거하면 수십 마이크로초를 절약할 수 있습니다. 또한 핵심 서비스에 허브스포크 토폴로지를 합리적으로 사용하여 최단 경로를 보장해야 합니다. 물론 IP 계층에서 MPLS 및 QoS와 연동하여 데이터 전송 계층에서의 지연 시간도 개선할 수 있습니다.
3. 고밀도 기술은 단일 U 또는 2U 유닛에서 최대 T 대역폭을 구현할 수 있으며, DWDM 광 계층과 전기 신호 계층의 분리를 통해 디바이스의 인터페이스 밀도를 향상시키고 광 모듈의 크기를 줄일 수 있습니다. 예를 들어, QSFP28 광 모듈을 사용하면 단일 디바이스의 100G 접속 기능을 크게 향상시킬 수 있고, 회선 측에 CFP2 광 모듈을 사용하면 전체 디바이스의 전송 대역폭을 향상시켜 1U 유닛에서 1.6T, 3.2T까지 구현할 수 있습니다. 현재 ADVA, Coriant, Ciena 등 전 세계적으로 관련 제품이 많이 출시되었으며, 국내 화웨이 또한 관련 902 제품을 출시했습니다. 그러나 본 기사 작성 시점 기준으로 산업정보부의 네트워크 접속 테스트는 아직 완료되지 않은 것으로 보입니다. 고밀도 기술은 높은 전력 소비와 발열을 야기할 수 있습니다. 따라서 좌우 공기 유입 및 유출, 상하 공기 유입 및 유출이라는 기존 OTN 열 방출 방식은 폐기해야 합니다.
기기 냉각 요구 사항.
4. 빠른 구축을 위해 현재 표준으로 사용되는 IDC 19인치 랙을 활용하여 주류 서버와 유사한 형태를 갖추고, AC-220V 전원을 직접 공급하여 전원 및 캐비닛 변환이 필요 없습니다. 따라서 제품이 전산실에 도착하는 즉시 랙에 올려놓고 전원 공급 장치를 연결하는 즉시 구성할 수 있습니다. 표준화된 인수 작업을 통해 신속한 구축을 실현합니다.
5. 간편한 운영 및 유지보수, DCI 비즈니스 모델 요구 사항, 데이터 센터 간 거리가 멀지 않고 복잡한 관리 오버헤드가 없는 경우, OAM 등의 기능은 이 시나리오에서 큰 역할을 하지 않으며 복잡한 처리도 줄어들어 데이터 전송 효율과 처리 시간이 향상됩니다. 또한 기술 요구 사항이 높고 폐쇄적인 환경을 지향합니다. 이더넷을 통해 신호를 직접 연결함으로써 OTN의 복잡한 오버헤드를 제거하므로 기존 IP 네트워크 엔지니어가 DCI 시스템을 운영 및 유지보수할 수 있습니다. YANG 모델, REST API, netconf와 같은 새로운 북쪽 인터페이스를 결합하여 DCI 전송 장비 관리와 IP 네트워크 장비 관리를 동일한 인터페이스로 개발함으로써 통합 플랫폼 기반의 중앙 집중식 네트워크 관리를 더욱 효율적으로 수행할 수 있습니다.
6. 상위 계층을 인식하지 못하는 고신뢰성, 다중 물리적 라우팅 및 보호 기술은 DCI 전송 네트워크에서 계속해서 중요한 역할을 할 것입니다. 하위 링크 레벨의 장애는 서비스가 완전히 중단되지 않는 한 서비스에 영향을 미치지 않습니다. 보호 스위칭, 링크 지터, 지연 증가 등과 같은 체감 또는 영향은 미미할 것입니다.
게시 시간: 2023년 2월 13일