Dựa trên những đặc điểm này, có khoảng hai giải pháp DCI thông thường:
1. Sử dụng thiết bị DWDM thuần túy, và sử dụng mô-đun quang màu + bộ ghép kênh/tách kênh DWDM trên bộ chuyển mạch. Trong trường hợp 10G kênh đơn, chi phí cực kỳ thấp và có nhiều lựa chọn sản phẩm. Mô-đun quang màu 10G đã được sản xuất trong nước và chi phí rất thấp (thực tế, hệ thống DWDM 10G bắt đầu phổ biến vài năm trước, nhưng với sự xuất hiện của một số yêu cầu băng thông lớn hơn, nó đã phải bị loại bỏ, và mô-đun quang màu 100G vẫn chưa xuất hiện). Hiện nay, các mô-đun quang màu liên quan đến 100G mới chỉ bắt đầu xuất hiện ở Trung Quốc, và chi phí chưa đủ thấp, nhưng nó sẽ luôn đóng góp mạnh mẽ cho mạng DCI.
2. Sử dụng thiết bị OTN truyền dẫn mật độ cao, chúng hoạt động ở điện áp 220V AC, kích thước 19 inch, cao 1~2U, và việc triển khai thuận tiện hơn. Chức năng SD-FEC được tắt để giảm độ trễ, và việc bảo vệ định tuyến ở lớp quang được sử dụng để cải thiện độ ổn định, đồng thời giao diện hướng bắc có thể điều khiển cũng cải thiện khả năng phát triển các chức năng mở rộng của thiết bị. Tuy nhiên, công nghệ OTN vẫn còn hạn chế và việc quản lý vẫn tương đối phức tạp.
Ngoài ra, những gì các nhà xây dựng mạng DCI cấp một hiện đang làm chủ yếu là tách rời mạng truyền dẫn DCI, bao gồm việc tách rời quang học ở lớp 0 và điện ở lớp 1, cũng như tách rời hệ thống quản lý mạng (NMS) và thiết bị phần cứng của các nhà sản xuất truyền thống. Cách tiếp cận truyền thống là thiết bị xử lý điện của một nhà sản xuất nhất định phải phối hợp với thiết bị quang học của cùng nhà sản xuất đó, và thiết bị phần cứng phải phối hợp với phần mềm NMS độc quyền của nhà sản xuất để quản lý. Phương pháp truyền thống này có một số nhược điểm chính:
1. Công nghệ này khép kín. Về lý thuyết, cấp độ quang điện tử có thể được tách rời nhau, nhưng các nhà sản xuất truyền thống cố tình không tách rời để kiểm soát quyền sở hữu công nghệ.
2. Chi phí của mạng truyền dẫn DCI chủ yếu tập trung ở lớp xử lý tín hiệu điện. Chi phí xây dựng ban đầu của hệ thống thấp, nhưng khi mở rộng công suất, nhà sản xuất sẽ tăng giá dưới áp lực cạnh tranh về tính độc đáo công nghệ, và chi phí mở rộng sẽ tăng lên đáng kể.
3. Sau khi lớp quang của mạng truyền dẫn DCI được đưa vào sử dụng, nó chỉ có thể được sử dụng bởi các thiết bị lớp điện của cùng một nhà sản xuất. Tỷ lệ sử dụng tài nguyên thiết bị thấp, không phù hợp với hướng phát triển của việc gộp tài nguyên mạng và không có lợi cho việc lập kế hoạch tài nguyên lớp quang thống nhất. Lớp quang tách rời được đầu tư riêng biệt ngay từ giai đoạn đầu xây dựng, không bị giới hạn bởi việc sử dụng hệ thống lớp quang đơn lẻ trong tương lai bởi nhiều nhà sản xuất, và kết hợp giao diện hướng bắc của lớp quang với công nghệ SDN để thực hiện lập kế hoạch định hướng tài nguyên kênh ở lớp quang, nâng cao tính linh hoạt trong kinh doanh.
4. Thiết bị mạng kết nối liền mạch trực tiếp với nền tảng quản lý mạng riêng của công ty Internet thông qua cấu trúc dữ liệu của mô hình YANG, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư phát triển nền tảng quản lý và loại bỏ phần mềm NMS do nhà sản xuất cung cấp, từ đó nâng cao hiệu quả thu thập dữ liệu và quản lý mạng.
Do đó, việc tách rời quang điện tử là một hướng đi mới cho sự phát triển của mạng truyền dẫn DCI. Trong tương lai gần, lớp quang của mạng truyền dẫn DCI có thể được cấu thành từ công nghệ SDN bao gồm giao diện bắc-nam ROADM+, và kênh có thể được mở, lập lịch và khôi phục tùy ý. Khi đó, có thể sử dụng các thiết bị lớp điện hỗn hợp của các nhà sản xuất, hoặc thậm chí sử dụng kết hợp các giao diện Ethernet và giao diện OTN trên cùng một hệ thống quang. Khi đó, hiệu quả công việc về mặt mở rộng và thay đổi hệ thống sẽ được cải thiện đáng kể, và việc sử dụng lớp quang cũng sẽ dễ phân biệt hơn, quản lý logic mạng rõ ràng hơn, và chi phí sẽ giảm đáng kể.
Đối với SDN, nguyên tắc cốt lõi là quản lý và phân bổ tài nguyên mạng tập trung. Vậy, những tài nguyên mạng truyền dẫn DWDM nào có thể được quản lý trên mạng truyền dẫn DCI hiện tại?
Có ba kênh, ba đường dẫn và ba băng thông (tần số). Do đó, ánh sáng trong sự hợp tác giữa ánh sáng và IP thực chất được thực hiện xung quanh việc quản lý và phân phối ba điểm này.
Các kênh IP và DWDM được tách rời, vì vậy nếu mối quan hệ tương ứng giữa liên kết logic IP và kênh DWDM được cấu hình ở giai đoạn đầu, và sau đó cần điều chỉnh mối quan hệ tương ứng giữa kênh và IP, bạn có thể sử dụng phương pháp OXC để thực hiện chuyển đổi kênh nhanh ở mức mili giây, giúp lớp IP không nhận biết được sự thay đổi. Thông qua quản lý của OXC, việc quản lý tập trung tài nguyên kênh truyền dẫn tại mỗi địa điểm có thể được thực hiện, từ đó phối hợp với SDN doanh nghiệp.
Việc điều chỉnh tách rời kênh đơn và IP chỉ là một phần nhỏ. Nếu xem xét điều chỉnh băng thông đồng thời với việc điều chỉnh kênh, bạn có thể giải quyết vấn đề điều chỉnh yêu cầu băng thông của các dịch vụ khác nhau trong các khoảng thời gian khác nhau. Điều này giúp cải thiện đáng kể tỷ lệ sử dụng băng thông đã xây dựng. Do đó, trong khi phối hợp với OXC để điều chỉnh kênh, kết hợp với bộ ghép kênh và tách kênh của công nghệ lưới linh hoạt, một kênh đơn không còn có bước sóng trung tâm cố định mà cho phép nó bao phủ một dải tần số có thể mở rộng, từ đó đạt được khả năng điều chỉnh linh hoạt kích thước băng thông. Hơn nữa, trong trường hợp sử dụng nhiều dịch vụ trong một cấu trúc liên kết mạng, tỷ lệ sử dụng tần số của hệ thống DWDM có thể được cải thiện hơn nữa và các tài nguyên hiện có có thể được sử dụng tối đa.
Với khả năng quản lý động của hai thành phần đầu tiên, việc quản lý đường truyền của mạng truyền dẫn có thể giúp toàn bộ cấu trúc mạng đạt được độ ổn định cao hơn. Theo đặc điểm của mạng truyền dẫn, mỗi đường truyền có tài nguyên kênh truyền độc lập, do đó việc quản lý và phân bổ các kênh trên mỗi đường truyền một cách thống nhất là rất quan trọng, điều này sẽ cung cấp lựa chọn đường truyền tối ưu cho các dịch vụ đa đường và tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên kênh trên tất cả các đường truyền. Giống như trong ASON, vàng, bạc và đồng được phân biệt cho các dịch vụ khác nhau để đảm bảo tính ổn định của các dịch vụ ở mức cao nhất.
Ví dụ, có một mạng vòng gồm ba trung tâm dữ liệu A, B và C. Có dịch vụ S1 (chẳng hạn như dịch vụ dữ liệu lớn nội bộ), từ A đến B đến C, chiếm 1~5 sóng của mạng vòng này, mỗi sóng có băng thông 100G, và khoảng cách tần số là 50GHz; có dịch vụ S2 (dịch vụ mạng bên ngoài), từ A đến B đến C, chiếm 6~9 sóng của mạng vòng này, mỗi sóng có băng thông 100G, và khoảng cách tần số là 50GHz.
Trong điều kiện bình thường, loại băng thông và kênh sử dụng này có thể đáp ứng nhu cầu, nhưng đôi khi, ví dụ, khi một trung tâm dữ liệu mới được thêm vào và doanh nghiệp cần di chuyển cơ sở dữ liệu trong thời gian ngắn, thì nhu cầu về băng thông mạng nội bộ trong khoảng thời gian này sẽ tăng gấp đôi, băng thông 500G ban đầu (5100G) giờ đây cần đến băng thông 2T. Khi đó, các kênh ở cấp độ truyền dẫn có thể được tính toán lại và năm kênh 400G được triển khai ở lớp sóng. Khoảng tần số của mỗi kênh 400G được thay đổi từ 50GHz ban đầu thành 75GHz. Với ROADM lưới linh hoạt và bộ ghép kênh/tách kênh, toàn bộ đường dẫn ở cấp độ truyền dẫn, do đó năm kênh này chiếm tài nguyên phổ 375GHz. Sau khi các tài nguyên ở cấp độ truyền dẫn đã sẵn sàng, hãy điều chỉnh OXC thông qua nền tảng quản lý tập trung và điều chỉnh các kênh truyền dẫn được sử dụng bởi 5 sóng tín hiệu dịch vụ 100G ban đầu sang kênh dịch vụ 400G mới được chuẩn bị với độ trễ ở mức mili giây (5), để hoàn thành chức năng điều chỉnh linh hoạt băng thông và kênh theo yêu cầu dịch vụ DCI, có thể thực hiện trong thời gian thực. Tất nhiên, các đầu nối mạng của thiết bị IP cần hỗ trợ chức năng điều chỉnh tốc độ 100G/400G và điều chỉnh tần số (bước sóng) tín hiệu quang, điều này sẽ không thành vấn đề.
Về công nghệ mạng của DCI, công việc có thể hoàn thành bằng truyền dẫn ở mức độ rất thấp. Để đạt được mạng DCI thông minh hơn, cần phải thực hiện cùng với IP. Ví dụ, sử dụng MP-BGP EVPN+VXLAN trên mạng nội bộ IP của DCI để nhanh chóng triển khai mạng lớp 2 giữa các trung tâm dữ liệu, có khả năng tương thích cao với các thiết bị mạng hiện có và đáp ứng nhu cầu di chuyển linh hoạt của máy ảo khách giữa các trung tâm dữ liệu; sử dụng định tuyến phân đoạn trên mạng IP bên ngoài của DCI để thực hiện lập lịch đường dẫn lưu lượng dựa trên sự phân biệt nghiệp vụ nguồn, đáp ứng các yêu cầu về trực quan hóa lưu lượng thoát giữa các trung tâm dữ liệu, khôi phục tuyến đường nhanh và sử dụng băng thông cao; mạng truyền dẫn cơ bản hợp tác với hệ thống OXC đa chiều, so với ROADM thông thường hiện nay, nó có thể thực hiện chức năng lập lịch đường dẫn dịch vụ chi tiết; việc sử dụng công nghệ chuyển đổi bước sóng truyền dẫn phi điện có thể giải quyết vấn đề phân mảnh tài nguyên phổ kênh. Việc tích hợp tài nguyên lớp trên và lớp dưới cho quản lý và triển khai nghiệp vụ, triển khai linh hoạt và cải thiện việc sử dụng tài nguyên sẽ là hướng đi tất yếu trong tương lai. Hiện nay, một số công ty lớn trong nước đang chú ý đến lĩnh vực này, và một số công ty khởi nghiệp chuyên ngành đã bắt đầu nghiên cứu và phát triển các sản phẩm kỹ thuật liên quan. Hy vọng sẽ thấy các giải pháp tổng thể liên quan trên thị trường trong năm nay. Có lẽ trong tương lai gần, OTN cũng sẽ biến mất khỏi các mạng cấp nhà mạng, chỉ còn lại DWDM.
Thời gian đăng bài: 15 tháng 2 năm 2023