डीसीआई नेटवर्क विकास की दिशा (भाग एक)

जब डेटा सेंटर के मालिक क्रॉस-डेटा सेंटर नेटवर्क इंटरकनेक्शन बनाते हैं, तो वे मुख्य रूप से उच्च बैंडविड्थ, कम विलंबता, उच्च घनत्व, तेज़ तैनाती, आसान संचालन और रखरखाव, और उच्च विश्वसनीयता जैसे मुद्दों पर विचार करते हैं। वर्तमान में, मुख्यधारा की उच्च-बैंडविड्थ OTN तकनीक मुख्य रूप से कुछ बड़े पैमाने के दूरसंचार उपकरण निर्माताओं (चिप्स पर अलग से चर्चा की गई है) जैसे हुआवेई, जेडटीई और अरण द्वारा नियंत्रित है। उनके मुख्य ग्राहक पारंपरिक दूरसंचार ऑपरेटर हैं, इसलिए OTN के उत्पाद की विशेषताएं मुख्य रूप से इन ऑपरेटरों की सेवा विशेषताओं को पूरा करने के लिए डिज़ाइन की गई हैं। इसी कारण से, इंटरनेट उद्योग में DCI नेटवर्क अनुप्रयोगों में OTN का उपयोग तेजी से बढ़ रहा है। कई असंगत समस्याएं भी सामने आ रही हैं।

ओटीएन उपकरणों की विशेषताएं वही समस्याएं हैं जो डीसीआई में आती हैं, जैसे कि अधिक व्यावसायिक लागत, नेटवर्क की मजबूत ओएएम क्षमता, विभिन्न बैंडविड्थों की शेड्यूलिंग और मल्टीप्लेक्सिंग क्षमता, लंबी दूरी की स्थितियों में लाइन फॉल्ट टॉलरेंस और कम वोल्टेज डायरेक्ट करंट का उपयोग। उपकरणों की बिजली खपत की कम उपयोग दर जैसी विशेषताएं भी इनमें पाई जाती हैं।

1. समृद्ध व्यावसायिक व्यय क्षमताओं के लिए संचालन और रखरखाव कर्मियों को अधिक पेशेवर होने, निर्माताओं से तकनीकी सहायता पर अधिक निर्भर रहने और अधिक बंद प्रौद्योगिकी अपनाने की आवश्यकता होती है।

2. शक्तिशाली ओएएम क्षमताएं, असंगत मानक, क्रॉस-नेटवर्क के साथ अधिक कठिन और अधिक स्वतंत्र अंतर्संबंध, और बेकार कार्य भी डीसीआई नेटवर्क में अधिक संचरण और संचालन लागत लाते हैं।

3. विभिन्न ग्रैन्यूल शेड्यूलिंग क्षमताओं के कारण सेवा एनकैप्सुलेशन फ्रेम संरचना अधिक जटिल और अधिक नेस्टेड बाइट्स वाली हो जाती है।

4. लंबी दूरी की लाइन में फॉल्ट टॉलरेंस के कारण FEC एल्गोरिदम जटिल हो जाता है, अधिक ओवरहेड खपत करता है और प्रोसेसिंग में अधिक समय लेता है।

5. ओटीएन उपकरण का 48V-DC पावर सप्लाई मोड अधिकांश डेटा केंद्रों में उपयोग किए जाने वाले मानक 19-इंच 220V-AD (या 240V-DC) कैबिनेट से भिन्न है। इसकी स्थापना जटिल है और कंप्यूटर कक्ष में पावर रूपांतरण की आवश्यकता होती है।

6. पारंपरिक ओटीएन उपकरण का फ्रेम बड़ा होता है, जो मानक कैबिनेट में लगाने के लिए उपयुक्त नहीं होता है, और इसकी क्षमता घनत्व भी अधिक नहीं होती है। बाद में इसका विस्तार करना मुश्किल होता है और इसके लिए कैबिनेट को स्थानांतरित या पुनर्निर्मित करना पड़ता है।

वर्तमान में, हमारा डीसीआई नेटवर्क मुख्य रूप से क्रॉस-डेटा सेंटर डेटा के लिए पाइपलाइन प्रदान करता है। इस व्यावसायिक मॉडल की प्रमुख विशेषताएं हैं: एकीकृत और एकल बैंडविड्थ ग्रैन्युलैरिटी आवश्यकताएं, उच्च बैंडविड्थ, क्रॉस-डेटा सेंटर सेवाएं (विशेष रूप से मल्टी-एक्टिव आईडीसी, बिग डेटा सेवाएं) के लिए कम विलंबता आवश्यकताएं और नेटवर्क स्थिरता के लिए उच्च आवश्यकताएं; साथ ही, इंटरनेट उद्योग में संबंधित पेशेवर और तकनीकी कर्मियों की कमी के कारण, डीसीआई नेटवर्क के संचालन और रखरखाव को "सरल" बनाना आवश्यक है (क्या यह एक प्रकार का नेटवर्क नहीं है?); इंटरनेट के तीव्र विकास ने निर्माण और विस्तार चक्र की आवश्यकताओं को कम कर दिया है (ऑपरेटरों का ओटीएन विस्तार चक्र आमतौर पर छह महीने से एक वर्ष का होता है, जबकि इंटरनेट के अपने डीसीआई विस्तार की आवश्यकताएं 1 से 3 महीने की होती हैं), इसलिए, सभी पहलुओं में समय को कम करना आवश्यक है।

इसलिए, OTN डीसीआई के लिए एक उपयोगी समाधान प्रदान करता है, लेकिन OTN किसी भी तरह से डीसीआई के लिए सबसे उपयुक्त समाधान नहीं है। अब जब डीसीआई नेटवर्क तेजी से बढ़ रहा है, तो लागत से लेकर निर्माण, संचालन और रखरखाव तक की विभिन्न समस्याओं को हल करने के लिए उपयुक्त समाधानों की बढ़ती आवश्यकता है। और ये समस्याएं डीसीआई नेटवर्क की छह आवश्यकताओं (उच्च बैंडविड्थ, कम विलंबता, उच्च घनत्व, तीव्र तैनाती, आसान संचालन और रखरखाव, और उच्च विश्वसनीयता) से अधिक कुछ नहीं हैं।

1. उच्च बैंडविड्थ: डीसीआई ट्रांसमिशन नेटवर्क में ऑपरेटरों की तरह कई प्रकार के बैंडविड्थ स्तर नहीं होते हैं, डीसीआई ट्रांसमिशन नेटवर्क के बैंडविड्थ स्तर सरल होते हैं, वर्तमान में आमतौर पर 10G या 100G का उपयोग किया जाता है, भविष्य में 200G/400G आदि का उपयोग किया जाएगा, इसलिए अन्य स्तरों पर उच्च बैंडविड्थ के साथ इसे करने की आवश्यकता नहीं है। डीसीआई ट्रांसमिशन नेटवर्क की दूरी सीमा आमतौर पर बहुत लंबी नहीं होती है, इसलिए 200G PM-16QAM ड्यूल-कैरियर मॉड्यूलेशन पर आधारित 400G सिस्टम का उपयोग करके, विद्युत रिले के बिना ट्रांसमिशन दूरी लगभग 500 किलोमीटर (PM-64QAM लगभग 200 किलोमीटर) हो सकती है, जिससे डीसीआई के मेट्रो बैकबोन ट्रांसमिशन पर दूरी की कोई सीमा नहीं होगी।

2. कम विलंबता, डीसीआई व्यवसाय की आवश्यकताओं को पूरा करती है, विशेष रूप से जब क्लाउड कंप्यूटिंग का उपयोग संसाधनों को एकत्रित करने और बहु-सक्रिय डेटा केंद्रों के लिए किया जाता है। विलंबता की गणना माइक्रोसेकंड स्तर पर की जाती है, इसलिए डेटा संचरण समय यथासंभव कम होना चाहिए, ताकि प्रकाश की गति से भी तेज़ गति प्राप्त की जा सके। अनावश्यक डेटा प्रोसेसिंग कार्य को समाप्त करें और सिग्नल संचरण पथों को कम करें। उदाहरण के लिए, 100G OTN द्वारा उपयोग किए जाने वाले SD-FEC फ़ंक्शन को हटाने से, एक सिंगल बैक-टू-बैक सिग्नल में 200 माइक्रोसेकंड की बचत हो सकती है, और क्रॉस-लेवल OTN एनकैप्सुलेशन को हटाने से दसियों माइक्रोसेकंड की बचत हो सकती है। प्रमुख सेवाओं के लिए हबस्पोक टोपोलॉजी का तर्कसंगत उपयोग करके सबसे छोटा पथ सुनिश्चित किया जा सकता है। इसके अलावा, डेटा अग्रेषण स्तर पर विलंबता को कम करने के लिए IP स्तर पर MPLS और QOS के साथ सहयोग किया जा सकता है।

3. उच्च घनत्व पर, एक सिंगल U या 2U मॉड्यूल T तक की बैंडविड्थ प्राप्त कर सकता है। DWDM ऑप्टिकल लेयर और इलेक्ट्रिकल सिग्नल लेयर के बीच डीकपलिंग से डिवाइस का इंटरफ़ेस घनत्व बेहतर होता है और ऑप्टिकल मॉड्यूल का आकार कम हो जाता है। उदाहरण के लिए, QSFP28 ऑप्टिकल मॉड्यूल के उपयोग से सिंगल डिवाइस की 100G एक्सेस क्षमता में काफी सुधार होता है, और लाइन साइड पर CFP2 मॉड्यूल के उपयोग से पूरे डिवाइस की ट्रांसमिशन बैंडविड्थ में सुधार होता है, जिससे 1U मॉड्यूल 1.6T और 3.2T तक की क्षमता प्राप्त कर सकता है। वर्तमान में, ADVA, Coriant, Ciena और अन्य कंपनियों जैसे कई संबंधित उत्पाद दुनिया भर में उपलब्ध हैं। घरेलू कंपनी Huawei ने भी संबंधित 902 उत्पाद लॉन्च किए हैं। हालांकि, इस लेख के पूरा होने तक, ऐसा लगता है कि उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय द्वारा नेटवर्क एक्सेस परीक्षण अभी तक पूरा नहीं हुआ है। उच्च घनत्व के कारण बिजली की खपत और ऊष्मा उत्सर्जन अधिक होगा। इसलिए, बाएं और दाएं से हवा के प्रवेश और निकास तथा ऊपर और नीचे से हवा के प्रवेश और निकास की मूल ओटीएन ऊष्मा अपव्यय विधि को त्याग देना चाहिए।

उपकरण को ठंडा करने की आवश्यकताएँ।

4. मौजूदा मानकीकृत IDC 19-इंच रैक का उपयोग करके, मुख्यधारा के सर्वरों के समान, त्वरित तैनाती, प्रत्यक्ष विद्युत आपूर्ति के लिए AC-220V का उपयोग, बिजली और कैबिनेट परिवर्तन की आवश्यकता को समाप्त करना, और यह सुनिश्चित करना कि कंप्यूटर कक्ष में पहुंचने के तुरंत बाद सामान को अलमारियों पर रखा जा सकता है, और बिजली आपूर्ति प्लग इन करने के बाद कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। व्यवसाय में, मानकीकरण स्वीकृति कार्य में अच्छा प्रदर्शन करके त्वरित तैनाती प्राप्त की जाती है।

5. आसान संचालन और रखरखाव, डीसीआई व्यवसाय मॉडल की आवश्यकताओं के अनुसार, डेटा केंद्रों के बीच की दूरी बहुत अधिक नहीं होगी, और जटिल प्रबंधन की आवश्यकता नहीं होगी। इस परिदृश्य में ओएएम और अन्य कार्यों की बड़ी भूमिका नहीं होती है, और जटिल प्रसंस्करण भी कम हो जाता है। यह डेटा संचरण दक्षता में सुधार करता है, डेटा प्रसंस्करण समय को कम करता है, और प्रौद्योगिकी की उच्च आवश्यकताओं को पूरा करता है और अधिक एकीकृत है। ईथरनेट के माध्यम से संकेतों को सीधे जोड़ने से ओटीएन की जटिल आवश्यकता समाप्त हो जाती है, जिससे पारंपरिक आईपी नेटवर्क इंजीनियर डीसीआई प्रणाली का संचालन और रखरखाव कर सकते हैं। यांग मॉडल, रेस्ट एपीआई और नेटकॉन्फ जैसे नए नॉर्थबाउंड इंटरफेस को मिलाकर, डीसीआई ट्रांसमिशन उपकरण प्रबंधन और आईपी नेटवर्क उपकरण प्रबंधन को एक ही इंटरफेस के साथ विकसित किया गया है, ताकि एकीकृत प्लेटफॉर्म-आधारित केंद्रीकृत नेटवर्क प्रबंधन को बेहतर ढंग से कार्यान्वित किया जा सके।

6. उच्च विश्वसनीयता, बहु-भौतिक रूटिंग और ऊपरी परत से अनभिज्ञ सुरक्षा प्रौद्योगिकियाँ डीसीआई ट्रांसमिशन नेटवर्क में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती रहेंगी। अंतर्निहित लिंक स्तर पर विफलताओं का सेवाओं पर तब तक कोई प्रभाव नहीं पड़ना चाहिए जब तक कि वे पूरी तरह से बाधित न हो जाएँ। चाहे वह सुरक्षा स्विचिंग हो, लिंक जिटर हो, विलंब में वृद्धि हो, आदि, इसका प्रभाव महसूस किया जा सकता है या नहीं।