Khi các chủ sở hữu trung tâm dữ liệu xây dựng các kết nối mạng giữa các trung tâm dữ liệu, họ chủ yếu xem xét các vấn đề như băng thông lớn, độ trễ thấp, mật độ cao, triển khai nhanh, vận hành và bảo trì dễ dàng, và độ tin cậy cao. Hiện nay, công nghệ OTN băng thông lớn chủ đạo chủ yếu do một số nhà sản xuất thiết bị viễn thông quy mô lớn kiểm soát (chip được thảo luận riêng), chẳng hạn như Huawei, ZTE và Aran. Khách hàng chính của họ là các nhà mạng viễn thông truyền thống, vì vậy các tính năng sản phẩm của OTN chủ yếu được thiết kế để đáp ứng đặc điểm dịch vụ của các nhà mạng này. Vì lý do này, OTN ngày càng được sử dụng nhiều trong các ứng dụng mạng DCI trong ngành công nghiệp Internet. Điều này dẫn đến nhiều vấn đề không tương thích.
Đặc điểm của thiết bị OTN là gặp phải những vấn đề tương tự như DCI, bao gồm chi phí vận hành cao, khả năng OAM mạnh mẽ của mạng, khả năng lập lịch và ghép kênh với các băng thông chi tiết khác nhau, khả năng chịu lỗi đường truyền trong điều kiện khoảng cách xa và sử dụng dòng điện một chiều điện áp thấp. Các tính năng như tỷ lệ sử dụng điện năng tiêu thụ thấp của thiết bị.
1. Khả năng chi tiêu kinh doanh dồi dào đòi hỏi nhân viên vận hành và bảo trì phải chuyên nghiệp hơn, dựa nhiều hơn vào hỗ trợ kỹ thuật từ nhà sản xuất và có công nghệ khép kín hơn.
2. Khả năng OAM mạnh mẽ, tiêu chuẩn không nhất quán, việc kết nối chéo mạng trở nên khó khăn và độc lập hơn, cùng với các chức năng không cần thiết cũng làm tăng chi phí truyền tải và vận hành cho mạng DCI.
3. Khả năng lập lịch trình cho các gói dữ liệu khác nhau làm cho cấu trúc khung đóng gói dịch vụ trở nên phức tạp hơn và có nhiều byte lồng nhau hơn.
4. Khả năng chịu lỗi đường truyền đường dài làm cho thuật toán FEC trở nên phức tạp hơn, tiêu tốn nhiều tài nguyên hơn và mất nhiều thời gian xử lý hơn.
5. Chế độ cấp nguồn 48V-DC của thiết bị OTN khác với các tủ rack 19 inch 220V-AD (hoặc 240V-DC) tiêu chuẩn được sử dụng trong hầu hết các trung tâm dữ liệu. Việc lắp đặt phức tạp và yêu cầu chuyển đổi nguồn điện trong phòng máy chủ.
6. Thiết bị OTN truyền thống có khung lớn, không phù hợp để lắp đặt trong các tủ tiêu chuẩn, và mật độ công suất không cao. Việc mở rộng sau này gặp nhiều khó khăn và đòi hỏi phải di dời hoặc xây dựng lại tủ.
Hiện tại, mạng DCI của chúng tôi chủ yếu cung cấp đường truyền dữ liệu giữa các trung tâm dữ liệu. Đặc điểm chính của mô hình kinh doanh là: yêu cầu về độ phân giải băng thông thống nhất và đơn nhất, băng thông lớn, dịch vụ giữa các trung tâm dữ liệu (đặc biệt là IDC đa hoạt động, dịch vụ dữ liệu lớn) có yêu cầu độ trễ thấp và yêu cầu cao về độ ổn định mạng; đồng thời, do thiếu nhân lực chuyên môn và kỹ thuật liên quan trong ngành Internet, việc vận hành và bảo trì mạng DCI cần phải “đơn giản” – điều quan trọng cần được nhấn mạnh ba lần (chẳng phải đó là một loại mạng sao?); sự phát triển bùng nổ của Internet làm cho yêu cầu về chu kỳ xây dựng và mở rộng ngắn hơn (chu kỳ mở rộng OTN của các nhà mạng thường là nửa năm đến một năm, trong khi yêu cầu mở rộng DCI của chính Internet là từ 1 đến 3 tháng), do đó, cần phải rút ngắn thời gian trên mọi khía cạnh.
Do đó, OTN cung cấp một giải pháp khả thi cho DCI, nhưng OTN không phải là giải pháp phù hợp nhất cho DCI. Hiện nay, mạng DCI đang phát triển mạnh mẽ, nhu cầu về các giải pháp phù hợp để giải quyết các vấn đề từ chi phí đến xây dựng, vận hành và bảo trì ngày càng tăng. Và những vấn đề này không gì khác hơn là sáu yêu cầu của mạng DCI (băng thông lớn, độ trễ thấp, mật độ cao, triển khai nhanh, vận hành và bảo trì dễ dàng, và độ tin cậy cao):
1. Băng thông lớn: Mạng truyền dẫn DCI không có nhiều loại phân chia băng thông như các nhà mạng khác, các phân chia băng thông của mạng truyền dẫn DCI đơn giản hơn, hiện đang sử dụng phổ biến là 10G hoặc 100G, trong tương lai là 200G/400G, v.v., do đó không cần thiết phải sử dụng băng thông lớn ở các mức phân chia khác. Do phạm vi khoảng cách của mạng truyền dẫn DCI nói chung không quá xa, việc sử dụng hệ thống 400G dựa trên điều chế sóng mang kép PM-16QAM 200G, khoảng cách truyền dẫn không cần trạm chuyển tiếp điện có thể lên đến khoảng 500 km (PM-64QAM là khoảng 200 km), do đó việc truyền dẫn xương sống đô thị của DCI sẽ không bị giới hạn bởi khoảng cách.
2. Độ trễ thấp, các yêu cầu nghiệp vụ DCI, đặc biệt khi sử dụng điện toán đám mây để tập hợp tài nguyên và các trung tâm dữ liệu đa hoạt động, độ trễ được tính ở mức micro giây, do đó thời gian truyền dữ liệu cần phải càng ngắn càng tốt, mong muốn vượt qua tốc độ ánh sáng. Loại bỏ công việc xử lý dữ liệu không cần thiết và giảm số đường truyền tín hiệu. Ví dụ, bằng cách loại bỏ chức năng SD-FEC được sử dụng bởi OTN 100G, một kết nối trực tiếp có thể tiết kiệm được 200 micro giây, và việc loại bỏ mã hóa OTN đa cấp có thể tiết kiệm được hàng chục micro giây, đồng thời sử dụng hợp lý cấu trúc liên kết hub-spoke cho các dịch vụ quan trọng để đảm bảo đường dẫn ngắn nhất. Tất nhiên, nó cũng có thể phối hợp với MPLS và QOS ở cấp độ IP để cố gắng đảm bảo độ trễ ở cấp độ chuyển tiếp dữ liệu cũng tốt hơn.
3. Mật độ cao, một U đơn hoặc 2U có thể đạt được băng thông lên đến T, tách rời lớp quang DWDM và lớp tín hiệu điện, cải thiện giao diện mật độ của thiết bị và giảm kích thước của mô-đun quang. Ví dụ, việc sử dụng mô-đun quang QSFP28 có thể đảm bảo khả năng truy cập 100G của một thiết bị được cải thiện đáng kể, và việc sử dụng mô-đun chiếu sáng ban ngày CFP2 ở phía đường truyền có thể đảm bảo băng thông truyền dẫn của toàn bộ thiết bị được cải thiện, 1U có thể đạt 1.6T, 3.2T. Hiện nay, nhiều sản phẩm liên quan đã xuất hiện trên thế giới, chẳng hạn như ADVA, Coriant, Ciena và các công ty khác. Tất nhiên, Huawei trong nước cũng đã tung ra các sản phẩm 902 liên quan. Tuy nhiên, tính đến thời điểm hoàn thành bài viết này, dường như thử nghiệm truy cập mạng của Bộ Công nghiệp và Thông tin vẫn chưa hoàn tất. Mật độ cao sẽ gây ra tiêu thụ điện năng và tản nhiệt cao. Do đó, phương pháp tản nhiệt OTN ban đầu với luồng khí vào và ra từ trái và phải, cũng như từ trên xuống dưới nên được loại bỏ.
Yêu cầu làm mát thiết bị.
4. Triển khai nhanh chóng, sử dụng giá đỡ IDC 19 inch tiêu chuẩn hiện hành, tương tự như hình dạng của các máy chủ phổ biến, sử dụng nguồn điện AC-220V trực tiếp, loại bỏ nhu cầu chuyển đổi nguồn và tủ rack, cho phép đặt hàng ngay lên kệ sau khi hàng đến phòng máy tính và có thể cấu hình sau khi cắm điện. Công tác nghiệm thu tiêu chuẩn được thực hiện tốt để đạt được tốc độ triển khai nhanh chóng.
5. Vận hành và bảo trì dễ dàng, mô hình kinh doanh DCI yêu cầu khoảng cách giữa các trung tâm dữ liệu không quá xa, và chi phí quản lý phức tạp, các chức năng OAM và các chức năng khác không cần thiết phải đóng vai trò lớn trong kịch bản này, đồng thời giảm thiểu sự phức tạp trong xử lý. Điều này cải thiện hiệu quả truyền dữ liệu, cải thiện thời gian xử lý dữ liệu, và có yêu cầu cao hơn về công nghệ và tính khép kín hơn. Việc kết nối tín hiệu trực tiếp qua Ethernet loại bỏ chi phí phức tạp của OTN, do đó các kỹ sư mạng IP truyền thống có thể vận hành và bảo trì hệ thống DCI. Sau khi kết hợp các giao diện hướng bắc mới như mô hình YANG, REST API và netconf, việc quản lý thiết bị truyền dẫn DCI và quản lý thiết bị mạng IP được phát triển với cùng một giao diện, nhằm thực hiện tốt hơn việc quản lý mạng tập trung dựa trên nền tảng thống nhất.
6. Các công nghệ định tuyến và bảo vệ đa vật lý, độ tin cậy cao, không nhận biết lớp trên sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong mạng truyền dẫn DCI. Các lỗi ở cấp độ liên kết cơ bản không nên gây ảnh hưởng đến dịch vụ trừ khi chúng bị gián đoạn hoàn toàn. Cảm nhận hoặc tác động, cho dù đó là chuyển mạch bảo vệ, độ rung liên kết, tăng độ trễ, v.v.
Thời gian đăng bài: 13/02/2023