Quando i proprietari di data center realizzano interconnessioni di rete tra data center, considerano principalmente aspetti quali ampia larghezza di banda, bassa latenza, alta densità, implementazione rapida, facilità di gestione e manutenzione e alta affidabilità. Attualmente, la tecnologia OTN a banda larga più diffusa è controllata principalmente da alcuni grandi produttori di apparecchiature per telecomunicazioni (i chip saranno trattati separatamente), come Huawei, ZTE e Aran. I loro principali clienti sono gli operatori di telecomunicazioni tradizionali, pertanto le caratteristiche dei prodotti OTN sono progettate principalmente per soddisfare le esigenze di servizio di questi operatori. Per questo motivo, l'OTN è sempre più utilizzato nelle applicazioni di rete DCI nel settore di Internet, ma presenta numerosi problemi di incompatibilità.
Le caratteristiche delle apparecchiature OTN presentano gli stessi problemi riscontrati dalle DCI: elevato overhead aziendale, forte capacità OAM della rete, capacità di pianificazione e multiplexing di diverse larghezze di banda granulari, tolleranza ai guasti di linea su lunghe distanze e utilizzo di corrente continua a bassa tensione. Tra le caratteristiche si annovera anche il basso tasso di utilizzo del consumo energetico delle apparecchiature.
1. Le elevate capacità di spesa aziendale richiedono che il personale addetto alla gestione e manutenzione sia più professionale, si affidi maggiormente al supporto tecnico dei produttori e disponga di una tecnologia più chiusa.
2. Le potenti funzionalità OAM, gli standard incoerenti, l'interconnessione più difficile e indipendente con le reti incrociate e le funzioni superflue comportano anche maggiori costi di trasmissione e di esercizio per la rete DCI.
3. Le diverse capacità di pianificazione dei granuli rendono la struttura del frame di incapsulamento del servizio più complessa e con più byte annidati.
4. La tolleranza ai guasti delle linee a lunga distanza rende l'algoritmo FEC complesso, consuma più risorse e richiede più tempo per l'elaborazione.
5. La modalità di alimentazione a 48 V CC delle apparecchiature OTN è diversa dagli armadi standard da 19 pollici a 220 V CA (o 240 V CC) utilizzati nella maggior parte dei data center. L'installazione è complessa e richiede una trasformazione di alimentazione nella sala server.
6. Le apparecchiature OTN tradizionali hanno un telaio di grandi dimensioni, non adatto all'installazione in armadi standard, e la densità di capacità non è elevata. Un'espansione successiva è problematica e richiede lo spostamento o la ricostruzione degli armadi.
Attualmente, la nostra rete DCI serve principalmente a fornire pipeline per i dati tra data center. Le caratteristiche principali del modello di business sono: requisiti di granularità della larghezza di banda unificati e unici, ampia larghezza di banda, servizi tra data center (in particolare IDC multi-attivi, servizi big data) con bassi requisiti di latenza e alti requisiti di stabilità di rete; allo stesso tempo, a causa della mancanza di personale tecnico e professionale qualificato nel settore di Internet, la gestione e la manutenzione delle reti DCI devono essere "semplici", "semplici" e "semplici" – le cose importanti vengono ripetute tre volte (dove non è forse una sorta di rete?); lo sviluppo esplosivo di Internet rende più brevi i requisiti del ciclo di costruzione ed espansione (il ciclo di espansione OTN degli operatori è generalmente di sei mesi o un anno, mentre i requisiti di espansione DCI di Internet sono di 1-3 mesi), pertanto è necessario comprimere i tempi in tutti gli aspetti.
Pertanto, OTN offre una soluzione utilizzabile per DCI, ma non è affatto la soluzione più adatta. Ora che la rete DCI è in forte espansione, cresce la necessità di soluzioni adeguate per risolvere i problemi che si presentano, dai costi alla costruzione, al funzionamento e alla manutenzione. Questi problemi non sono altro che i sei requisiti della rete DCI (ampia larghezza di banda, bassa latenza, alta densità, implementazione rapida, facilità di funzionamento e manutenzione e alta affidabilità):
1. Ampia larghezza di banda: la rete di trasmissione DCI non dispone di una vasta gamma di granularità come gli operatori, le granularità di banda della rete di trasmissione DCI sono più semplici, attualmente comunemente utilizzate sono 10G o 100G, in futuro 200G/400G, ecc., quindi non è necessario implementare un'ampia larghezza di banda con altre granularità. Dato che la portata della rete di trasmissione DCI non è generalmente molto elevata, utilizzando il sistema 400G basato sulla modulazione a doppia portante PM-16QAM a 200G, la distanza di trasmissione senza ripetitori elettrici può raggiungere circa 500 chilometri (PM-64QAM circa 200 chilometri), in modo che la trasmissione della dorsale metropolitana DCI non sia limitata dalla distanza.
2. Bassa latenza, requisiti aziendali DCI, soprattutto quando il cloud computing viene utilizzato per mettere in comune risorse e data center multi-attivi, la latenza è calcolata a livello di microsecondi, quindi il tempo di trasmissione dei dati dovrebbe essere il più breve possibile, auspicabilmente superiore alla velocità della luce. Eliminare il lavoro di elaborazione dati non necessario e ridurre i percorsi di trasmissione del segnale. Ad esempio, rimuovendo la funzione SD-FEC utilizzata da 100G OTN, un singolo back-to-back può far risparmiare 200 microsecondi, e rimuovendo l'incapsulamento OTN cross-level si possono risparmiare decine di microsecondi, e utilizzare razionalmente la topologia hubspoke per i servizi chiave per garantire il percorso più breve. Naturalmente, può anche cooperare con MPLS e QoS a livello IP per cercare di garantire che anche il ritardo a livello di inoltro dei dati sia migliore.
3. Alta densità, una singola U, o 2U, può raggiungere una larghezza di banda fino a T, disaccoppiamento del livello ottico DWDM e del livello del segnale elettrico, migliora l'interfaccia di densità del dispositivo e riduce le dimensioni del modulo ottico. Ad esempio, l'uso di moduli ottici QSFP28 può garantire che la capacità di accesso 100G di un singolo dispositivo sia notevolmente migliorata e l'uso di moduli CFP2 daylighting sul lato linea può garantire che la larghezza di banda di trasmissione del dispositivo complessivo sia migliorata, 1U può essere 1,6T, 3,2T. Attualmente, molti prodotti correlati sono apparsi nel mondo, come ADVA, Coriant, Ciena e altre aziende. Naturalmente, anche Huawei ha lanciato prodotti 902 correlati. Tuttavia, al momento della stesura di questo articolo, sembra che il test di accesso alla rete del Ministero dell'Industria e dell'Informatica non sia stato completato. L'alta densità causerà un elevato consumo energetico e dissipazione di calore. Pertanto, il metodo originale di dissipazione del calore dell'OTN, basato sull'immissione e l'espulsione dell'aria da sinistra a destra e dall'alto verso il basso, dovrebbe essere scartato.
Requisiti di raffreddamento del dispositivo.
4. Implementazione rapida, utilizzando l'attuale rack IDC standardizzato da 19 pollici, simile alla forma dei server principali, utilizzando CA 220 V per l'alimentazione diretta, eliminando la necessità di trasformazione di alimentazione e armadio, e realizzando che i prodotti possono essere posizionati sugli scaffali immediatamente dopo l'arrivo nella sala server e possono essere configurati dopo aver collegato l'alimentazione. Ciò consente di svolgere un buon lavoro di collaudo standardizzato per ottenere un'implementazione rapida.
5. Facilità di funzionamento e manutenzione, requisiti del modello di business DCI, la distanza tra i data center non sarà eccessiva e il sovraccarico di gestione complesso, OAM e altre funzioni non devono necessariamente svolgere un ruolo importante in questo scenario, e anche l'elaborazione complessa è ridotta. Migliora l'efficienza della trasmissione dei dati, migliora i tempi di elaborazione dei dati e ha requisiti tecnologici più elevati ed è più chiuso. Il collegamento diretto dei segnali tramite Ethernet elimina il sovraccarico complesso di OTN, quindi gli ingegneri di rete IP tradizionali possono gestire e manutenere il sistema DCI. Dopo aver combinato nuove interfacce northbound come il modello YANG, l'API REST e netconf, la gestione delle apparecchiature di trasmissione DCI e la gestione delle apparecchiature di rete IP vengono sviluppate con la stessa interfaccia, in modo da realizzare al meglio una gestione centralizzata della rete basata su una piattaforma unificata.
6. Le tecnologie di routing e protezione multifisiche ad alta affidabilità, che non tengono conto del livello superiore, continueranno a svolgere un ruolo importante nella rete di trasmissione DCI. I guasti a livello del collegamento sottostante non dovrebbero avere alcun impatto sui servizi, a meno che non vengano completamente interrotti. Percezione o impatto, che si tratti di commutazione di protezione, jitter del collegamento, aumento del ritardo, ecc.
Data di pubblicazione: 13 febbraio 2023