Коли власники центрів обробки даних будують міжмережеві з'єднання між центрами обробки даних, вони в основному враховують такі питання, як велика пропускна здатність, низька затримка, висока щільність, швидке розгортання, простота експлуатації та обслуговування, а також висока надійність. Наразі основна технологія OTN з великою пропускною здатністю контролюється в основному кількома великими виробниками телекомунікаційного обладнання (чіпи обговорюються окремо), такими як Huawei, ZTE та Aran. Основними клієнтами, з якими вони стикаються, є традиційні телекомунікаційні оператори, тому характеристики продуктів OTN в основному розроблені з урахуванням характеристик обслуговування цих операторів. Через це OTN все частіше використовується в мережевих додатках DCI в інтернет-індустрії. Існує багато суперечливих проблем.
Характеристики обладнання OTN мають ті ж проблеми, що й DCI: значні бізнес-витрати, потужні можливості OAM мережі, можливості планування та мультиплексування різних гранулярних пропускних здатностей, відмовостійкість лінії в умовах великих відстаней та використання постійного струму низької напруги. Такі особливості, як низький коефіцієнт використання споживаної потужності обладнання.
1. Багаті можливості бізнесу щодо витрат вимагають від персоналу з експлуатації та технічного обслуговування більшої професіоналізації, більшої залежності від технічної підтримки виробників та використання більш закритої технології.
2. Потужні можливості OAM, неузгоджені стандарти, складніше та більш незалежне взаємоз'єднання з міжмережевими мережами, а також непотрібні функції також призводять до збільшення витрат на передачу та експлуатацію мережі DCI.
3. Різні можливості планування гранул ускладнюють структуру кадру інкапсуляції сервісу та роблять його більш вкладеними байтами.
4. Відмовостійкість ліній зв'язку на великій відстані робить алгоритм FEC складним, споживає більше накладних витрат і займає більше часу для обробки.
5. Режим живлення 48 В постійного струму для обладнання OTN відрізняється від стандартних 19-дюймових шаф 220 В AD (або 240 В постійного струму), що використовуються в більшості центрів обробки даних. Установка складна та вимагає перетворення живлення в комп'ютерній кімнаті.
6. Традиційне обладнання OTN має велику раму, яка не підходить для встановлення у стандартні шафи, а щільність ємності невисока. Подальше розширення є проблематичним і вимагає переміщення або перебудови шаф.
Наразі наша мережа DCI призначена переважно для забезпечення конвеєрів для передачі даних між центрами обробки даних. Основними характеристиками бізнес-моделі є: уніфіковані та єдині вимоги до гранулярності пропускної здатності, велика пропускна здатність, послуги між центрами обробки даних (особливо багатоактивні IDC, послуги великих даних) мають низькі вимоги до затримки та високі вимоги до стабільності мережі; водночас, через брак відповідного професійного та технічного персоналу в інтернет-індустрії, експлуатація та обслуговування мереж DCI повинні бути «простими», «простими» та «простими» – важливі речі згадуються тричі (чи не така вже й мережа?); вибуховий розвиток Інтернету скорочує цикли будівництва та розширення (цикл розширення OTN операторів зазвичай становить від півроку до одного року, тоді як власні вимоги до розширення DCI Інтернету становлять від 1 до 3 місяців). Тому необхідно стиснути час у всіх аспектах.
Таким чином, OTN забезпечує зручне рішення для DCI, але OTN аж ніяк не є найпридатнішим рішенням для DCI. Зараз, коли мережа DCI переживає бум, існує зростаюча потреба в деяких відповідних рішеннях для вирішення проблем, починаючи від вартості і закінчуючи будівництвом, експлуатацією та обслуговуванням. І ці проблеми є не що інше, як шість вимог до мережі DCI (велика пропускна здатність, низька затримка, висока щільність, швидке розгортання, легкість експлуатації та обслуговування, а також висока надійність):
1. Широка пропускна здатність, мережа передачі DCI не має багато типів гранул, таких як оператори, гранули пропускної здатності мережі передачі DCI простіші, зараз зазвичай використовуються 10G або 100G, у майбутньому 200G/400G тощо, тому немає потреби робити це з великою пропускною здатністю на інших рівнях грануляції. Оскільки діапазон відстаней мережі передачі DCI зазвичай не надто великий, при використанні системи 400G на основі модуляції з двома несучими 200G PM-16QAM, відстань передачі без електричного реле може становити близько 500 кілометрів (PM-64QAM становить близько 200 кілометрів), так що передача DCI по магістральній мережі не буде обмежена відстанню.
2. Низька затримка, вимоги бізнесу DCI, особливо коли хмарні обчислення використовуються для об'єднання ресурсів та багатоактивних центрів обробки даних, затримка розраховується на мікросекундному рівні, тому час передачі даних має бути якомога коротшим, бажаючи перевищити швидкість світла. Усувається непотрібна робота з обробки даних та зменшуються шляхи передачі сигналу. Наприклад, видалення функції SD-FEC, яка використовується 100G OTN, одне зворотне з'єднання може заощадити 200 мікросекунд, а видалення міжрівневої інкапсуляції OTN може заощадити десятки мікросекунд та раціонально використовувати топологію hubspoke для ключових послуг, щоб забезпечити найкоротший шлях. Звичайно, він також може співпрацювати з MPLS та QOS на рівні IP, щоб спробувати забезпечити кращу затримку на рівні пересилання даних.
3. Висока щільність, один U або 2U може досягти пропускної здатності до T, розв'язуючи оптичний шар DWDM та шар електричного сигналу, покращуючи інтерфейс щільності пристрою та зменшуючи розмір оптичного модуля. Наприклад, використання оптичних модулів QSFP28 може забезпечити значне покращення можливостей доступу 100G для одного пристрою, а використання модулів денного освітлення CFP2 на стороні лінії може забезпечити покращення пропускної здатності передачі всього пристрою, 1U може мати пропускну здатність 1.6T, 3.2T. Наразі у світі з'явилося багато подібних продуктів, таких як ADVA, Coriant, Ciena та інші компанії. Звичайно, вітчизняна Huawei також випустила подібні продукти 902. Однак, на момент написання цієї статті, схоже, що тестування доступу до мережі Міністерства промисловості та інформаційних технологій ще не завершено. Висока щільність призведе до високого енергоспоживання та розсіювання тепла. Тому від оригінального методу розсіювання тепла OTN для лівого та правого повітряного входу та виходу, а також вгору та вниз повітряного входу та виходу слід відмовитися.
Вимоги до охолодження пристрою.
4. Швидке розгортання, використання поточної стандартизованої 19-дюймової стійки IDC, подібної до форми основних серверів, використання змінного струму 220 В для прямого живлення, що усуває потребу в живленні та трансформації шафи, а також усвідомлення того, що товари можна розмістити на полицях одразу після їх надходження до комп'ютерної кімнати та налаштувати після підключення блоку живлення. Бізнес та добре виконує стандартизовану приймальну роботу для досягнення швидкого розгортання.
5. Легкість експлуатації та обслуговування, вимоги бізнес-моделі DCI, відстань між центрами обробки даних не буде дуже великою, а складні накладні витрати на управління, OAM та інші функції не відіграють великої ролі в цьому сценарії, а також зменшується складна обробка. Це підвищує ефективність передачі даних, зменшує час обробки даних, має вищі вимоги до технологій та є більш закритим. Підключення сигналів безпосередньо через Ethernet усуває складні накладні витрати OTN, тому традиційні інженери IP-мереж можуть експлуатувати та обслуговувати систему DCI. Після поєднання нових інтерфейсів, спрямованих на північ, таких як модель YANG, REST API та netconf, керування обладнанням передачі DCI та керування обладнанням IP-мережі розроблені з одним і тим же інтерфейсом, щоб краще здійснювати єдине централізоване управління мережею на основі платформи.
6. Високонадійні, мультифізичні технології маршрутизації та захисту, які не враховують верхній рівень, продовжуватимуть відігравати певну роль у мережі передачі DCI. Збої на рівні базового каналу не повинні впливати на послуги, якщо вони повністю не перервані. Сприйняття чи вплив, будь то захисне перемикання, тремтіння каналу, збільшення затримки тощо.
Час публікації: 13 лютого 2023 р.