Відповідно до цих характеристик, існує приблизно два традиційних рішення DCI:
1. Використовуйте чисте обладнання DWDM, використовуючи кольоровий оптичний модуль + мультиплексор/демультиплексор DWDM на комутаторі. У випадку одноканального 10G вартість надзвичайно низька, а варіанти продукції численні. Кольоровий світловий модуль 10G вже виробляється на вітчизняному ринку, і його вартість вже дуже низька (насправді, система 10G DWDM почала набувати популярності кілька років тому, але з появою деяких більших вимог до пропускної здатності її довелося виключити, і кольоровий світловий модуль 100G ще не з'явився). Наразі кольорові оптичні модулі 100G тільки почали з'являтися в Китаї, і їхня вартість недостатньо низька, але вони завжди будуть робити вагомий внесок у мережу DCI.
2. Використовуйте обладнання OTN високої щільності передачі, це обладнання 220 В змінного струму, 19-дюймове обладнання, висотою 1~2U, що забезпечує зручніше розгортання. Функція SD-FEC вимкнена для зменшення затримки, а захист маршрутизації на оптичному рівні використовується для підвищення стабільності, а керований інтерфейс, спрямований на північ, також покращує можливості розробки функцій розширення обладнання. Однак, технологія OTN все ще зарезервована, і управління все ще буде відносно складним.
Крім того, розробники мереж DCI першого рівня зараз переважно займаються розв'язанням мережі передачі DCI, включаючи розв'язання оптичного зв'язку на рівні 0 та електричного зв'язку на рівні 1, а також розв'язання NMS та апаратного обладнання традиційних виробників. Традиційний підхід полягає в тому, що електричне обробне обладнання певного виробника повинно співпрацювати з оптичним обладнанням того ж виробника, а апаратне обладнання повинно співпрацювати з власним програмним забезпеченням NMS виробника для управління. Цей традиційний метод має кілька суттєвих недоліків:
1. Технологія є закритою. Теоретично, оптоелектронні рівні можна розв'язати один від одного, але традиційні виробники навмисно не роз'єднують їх, щоб контролювати авторитет технології.
2. Вартість мережі передачі DCI в основному зосереджена на рівні обробки електричних сигналів. Початкова вартість будівництва системи низька, але при розширенні потужності виробник підвищить ціну під загрозою технічної унікальності, і вартість розширення значно зросте.
3. Після введення в експлуатацію оптичного рівня мережі передачі DCI, його може використовувати лише обладнання електричного рівня того ж виробника. Коефіцієнт використання ресурсів обладнання низький, що не відповідає напрямку розвитку пулу мережевих ресурсів та не сприяє єдиному плануванню ресурсів оптичного рівня. Розділений оптичний рівень інвестується окремо на ранній стадії будівництва та не обмежується майбутнім використанням однієї системи оптичного рівня кількома виробниками, а також поєднує північний інтерфейс оптичного рівня з технологією SDN для виконання планування напрямку ресурсів каналу на оптичному рівні, що підвищує гнучкість бізнесу.
4. Мережеве обладнання безперешкодно підключається до власної платформи керування мережею інтернет-компанії безпосередньо через структуру даних YANGmodel, що заощаджує інвестиції в розробку платформи керування та усуває необхідність використання програмного забезпечення NMS, наданого виробником, що підвищує ефективність збору даних та керування мережею.
Отже, оптоелектронна розв'язка є новим напрямком розвитку мережі передачі DCI. У найближчому майбутньому оптичний рівень мережі передачі DCI може бути побудований за технологією SDN, що складається з північно-південного інтерфейсу ROADM+, а канал можна буде відкривати, планувати та відновлювати довільно. З'явиться можливість використовувати змішані пристрої електричного рівня від різних виробників або навіть змішане використання інтерфейсів Ethernet та OTN в одній оптичній системі. Завдяки цьому ефективність роботи з точки зору розширення та змін системи значно покращиться, а також буде використовуватися оптичний рівень. Це легше розрізнити, логіка управління мережею буде зрозумілішою, а вартість значно знизиться.
Для SDN основною передумовою є централізоване управління та розподіл мережевих ресурсів. Отже, які ж ресурси мережі передачі DWDM можна керувати в поточній мережі передачі DCI?
Існує три канали, шляхи та пропускні здатності (частоти). Таким чином, світло у співпраці світло + IP фактично здійснюється навколо управління та розподілу цих трьох точок.
Канали IP та DWDM роз'єднані, тому, якщо відповідний зв'язок між логічним з'єднанням IP та каналом DWDM налаштовано на ранній стадії, а відповідний зв'язок між каналом та IP потрібно налаштувати пізніше, можна використовувати OXC. Цей метод використовується для швидкого перемикання каналів на мілісекундному рівні, що може зробити IP-рівень непідготовленим. Завдяки керуванню OXC можна реалізувати централізоване управління ресурсами каналу передачі на кожному сайті, щоб взаємодіяти з бізнес-SDN.
Регулювання розв'язки одного каналу та IP-адреси – це лише невелика частина. Якщо врахувати регулювання пропускної здатності під час регулювання каналу, можна вирішити проблему регулювання вимог до пропускної здатності різних сервісів у різні періоди часу. Це значно покращить коефіцієнт використання вбудованої пропускної здатності. Таким чином, при координації з OXC для регулювання каналу, в поєднанні з мультиплексором та демультиплексором гнучкої сітки, один канал більше не має фіксованої центральної довжини хвилі, а дозволяє йому охоплювати масштабований діапазон частот, що дозволяє досягти гнучкого регулювання розміру пропускної здатності. Крім того, у випадку використання кількох сервісів у мережевій топології, коефіцієнт використання частоти системи DWDM можна додатково покращити, а існуючі ресурси можна використовувати в режимі насичення.
Завдяки можливостям динамічного управління перших двох, управління шляхами мережі передачі може допомогти всій топології мережі мати вищу стабільність. Відповідно до характеристик мережі передачі, кожен шлях має незалежні ресурси каналу передачі, тому дуже важливо керувати та розподіляти канали на кожному шляху передачі єдиним чином, що забезпечить оптимальний вибір шляху для багатошляхових послуг та максимізує використання ресурсів каналу на всіх шляхах. Як і в ASON, золото, срібло та мідь розрізняються для різних послуг, щоб забезпечити стабільність послуг найвищого рівня.
Наприклад, існує кільцева мережа, що складається з трьох центрів обробки даних A, B та C. Існує послуга S1 (наприклад, послуга великих даних внутрішньої мережі), від A до B та C, яка займає 1~5 хвиль цієї кільцевої мережі, кожна хвиля має пропускну здатність 100G, а частотний інтервал становить 50GHz; є послуга S2 (послуга зовнішньої мережі), від A до B та C зайнято 6~9 хвиль цієї кільцевої мережі, кожна хвиля має пропускну здатність 100G, а частотний інтервал становить 50GHz.
У звичайні часи така пропускна здатність та використання каналів можуть задовольнити попит, але іноді, наприклад, коли додається новий центр обробки даних, і бізнесу потрібно швидко перенести базу даних, тоді попит на пропускну здатність внутрішньомережі за цей період часу подвоїться, початкова пропускна здатність 500 Гбіт/с (5 x 100 Гбіт/с) тепер вимагає пропускної здатності 2 Тбіт/с. Потім канали на рівні передачі можна перерахувати, і на хвильовому рівні розгорнути п'ять каналів 400 Гбіт/с. Частотний інтервал кожного каналу 400 Гбіт/с змінюється з початкових 50 ГГц на 75 ГГц. Завдяки гнучкій ґратчастій решітці ROADM та мультиплексору/демультиплексору весь шлях на рівні передачі займає спектральні ресурси 375 ГГц. Після того, як ресурси на рівні передачі будуть готові, налаштуйте OXC через централізовану платформу управління та налаштуйте канали передачі, що використовуються початковими хвилями 1-5 сервісних сигналів 100G, на щойно підготовлені 5 з мілісекундною затримкою. Сервісний канал 400G піднімається вгору, щоб виконати функцію гнучкого налаштування пропускної здатності та каналу відповідно до вимог сервісу DCI, яку можна виконувати в режимі реального часу. Звичайно, мережеві роз'єми IP-пристроїв повинні підтримувати функції регулювання швидкості 100G/400G та частоти (довжини хвилі) оптичного сигналу, що не буде проблемою.
Що стосується мережевої технології DCI, робота, яку можна виконати шляхом передачі, є дуже низькорівневою. Для досягнення більш інтелектуальної мережі DCI її потрібно реалізувати разом з IP. Наприклад, використовуйте MP-BGP EVPN+VXLAN в IP-інтрамережі DCI для швидкого розгортання мережі другого рівня між контролерами домену, яка може бути високосумісною з існуючими мережевими пристроями та задовольняти потреби віртуальних машин орендарів для гнучкого переміщення між контролерами домену. Використовуйте сегментну маршрутизацію в зовнішній IP-мережі DCI для планування шляхів трафіку на основі розрізнення джерела бізнесу, задовольняючи вимоги візуалізації вихідного трафіку між контролерами домену, швидкого відновлення маршрутів та високого використання пропускної здатності; базова мережа передачі співпрацює з багатовимірною системою OXC. Порівняно з поточною традиційною ROADM, вона може реалізувати функцію детального планування шляхів обслуговування; використання технології перетворення довжини хвилі неелектричної передачі може вирішити проблему фрагментації ресурсів спектру каналу. Інтеграція ресурсів верхнього та нижнього рівнів для управління бізнесом та розгортання, гнучкого розгортання та покращеного використання ресурсів буде неминучим напрямком у майбутньому. Наразі деякі великі вітчизняні компанії звертають увагу на цю сферу, а деякі стартап-спеціалізовані компанії вже проводять дослідження та розробки відповідних технічних продуктів. Сподіваємося побачити відповідні комплексні рішення на ринку цього року. Можливо, найближчим часом OTN також зникне в мережах операторського класу, залишивши лише DWDM.
Час публікації: 15 лютого 2023 р.