Budując połączenia sieciowe między centrami danych, właściciele centrów danych biorą pod uwagę przede wszystkim takie kwestie, jak duża przepustowość, niskie opóźnienia, wysoka gęstość, szybkie wdrożenie, łatwość obsługi i konserwacji oraz wysoka niezawodność. Obecnie dominującą technologią OTN o dużej przepustowości zarządzają głównie liczni producenci sprzętu telekomunikacyjnego (chips omówione są osobno), tacy jak Huawei, ZTE i Aran. Głównymi klientami, z którymi się stykają, są tradycyjni operatorzy telekomunikacyjni, dlatego funkcje produktów OTN są projektowane głównie z myślą o spełnieniu wymagań tych operatorów. Z tego powodu OTN jest coraz częściej wykorzystywany w aplikacjach sieciowych DCI w branży internetowej. Wiele problemów jest niespójnych.
Urządzenia OTN charakteryzują się tymi samymi problemami, z którymi boryka się DCI: dużym obciążeniem biznesowym, silną zdolnością sieci do zarządzania OAM, możliwościami planowania i multipleksowania o różnej granularności pasma, odpornością na awarie linii w warunkach dalekiego zasięgu oraz wykorzystaniem prądu stałego niskiego napięcia. Wśród cech charakterystycznych można wymienić niski wskaźnik wykorzystania mocy urządzeń.
1. Duże możliwości biznesowe w zakresie wydatków wymagają od personelu O&M większego profesjonalizmu, większego polegania na wsparciu technicznym ze strony producentów i stosowania bardziej zamkniętej technologii.
2. Potężne możliwości OAM, niespójne standardy, trudniejsze i bardziej niezależne połączenia międzysieciowe oraz bezużyteczne funkcje dodatkowo zwiększają koszty transmisji i eksploatacji sieci DCI.
3. Różne możliwości planowania granulacji sprawiają, że struktura ramki enkapsulacji usługi jest bardziej skomplikowana i zawiera więcej zagnieżdżonych bajtów.
4. Tolerancja błędów na linii dalekobieżnej sprawia, że algorytm FEC jest złożony, wymaga większego narzutu i trwa dłużej w przetwarzaniu
5. Tryb zasilania 48 V DC urządzeń OTN różni się od standardowych 19-calowych szaf 220 V AC (lub 240 V DC) stosowanych w większości centrów danych. Instalacja jest skomplikowana i wymaga transformacji zasilania w pomieszczeniu komputerowym.
6. Tradycyjny sprzęt OTN ma dużą ramę, która nie nadaje się do montażu w standardowych szafach, a gęstość mocy nie jest wysoka. Późniejsza rozbudowa jest problematyczna i wymaga przenoszenia lub przebudowy szaf.
Obecnie nasza sieć DCI służy głównie do zapewniania potoków dla danych między centrami danych. Główne cechy modelu biznesowego to: ujednolicone wymagania dotyczące granularności przepustowości, duża przepustowość, usługi między centrami danych (w szczególności wieloaktywne IDC, usługi Big Data) charakteryzują się niskimi opóźnieniami i wysokimi wymaganiami dotyczącymi stabilności sieci. Jednocześnie, ze względu na brak odpowiedniego personelu technicznego i profesjonalnego w branży internetowej, eksploatacja i konserwacja sieci DCI musi być „prosta” – ważne słowa są powtarzane trzy razy (czyż nie jest to rodzaj sieci?). Gwałtowny rozwój Internetu skraca cykl budowy i rozbudowy (cykl rozbudowy OTN u operatorów wynosi zazwyczaj od pół roku do roku, podczas gdy wymagania dotyczące rozbudowy DCI w samym Internecie wynoszą od 1 do 3 miesięcy). Dlatego konieczne jest skrócenie czasu we wszystkich aspektach.
W związku z tym OTN stanowi użyteczne rozwiązanie dla DCI, ale w żadnym wypadku nie jest to rozwiązanie najodpowiedniejsze dla DCI. Wraz z dynamicznym rozwojem sieci DCI rośnie zapotrzebowanie na odpowiednie rozwiązania, które rozwiążą problemy, od kosztów po budowę, eksploatację i konserwację. Problemy te to nic innego jak sześć wymagań sieci DCI (duża przepustowość, niskie opóźnienia, wysoka gęstość, szybkie wdrożenie, łatwa eksploatacja i konserwacja oraz wysoka niezawodność):
1. Duża przepustowość. Sieć transmisyjna DCI nie posiada rozbudowanych typów granulek, takich jak operatorzy. Granulki przepustowości sieci DCI są prostsze – obecnie powszechnie stosowane są 10G lub 100G, w przyszłości 200G/400G itd. – dlatego nie ma potrzeby stosowania dużej przepustowości i innych granulacji. Ze względu na fakt, że zasięg sieci transmisyjnej DCI jest zazwyczaj niewielki, dzięki systemowi 400G opartemu na modulacji dwunośnej PM-16QAM 200G, odległość transmisji bez przekaźnika elektrycznego może wynosić około 500 kilometrów (PM-64QAM to około 200 kilometrów), co oznacza, że transmisja w sieci szkieletowej DCI nie będzie ograniczona odległością.
2. Niskie opóźnienia, wymagania biznesowe DCI, zwłaszcza w przypadku wykorzystania chmury obliczeniowej do łączenia zasobów i wieloaktywnych centrów danych, są obliczane na poziomie mikrosekund, dlatego czas transmisji danych powinien być jak najkrótszy, dążąc do przekroczenia prędkości światła. Wyeliminuj zbędne przetwarzanie danych i skróć ścieżki transmisji sygnału. Na przykład, eliminując funkcję SD-FEC używaną przez 100G OTN, pojedyncza transmisja back-to-back może zaoszczędzić 200 mikrosekund, a usunięcie międzypoziomowej enkapsulacji OTN może zaoszczędzić dziesiątki mikrosekund, a racjonalne wykorzystanie topologii hub-spoke dla kluczowych usług w celu zapewnienia najkrótszej ścieżki. Oczywiście, może ona również współpracować z MPLS i QoS na poziomie IP, aby zapewnić również lepsze opóźnienie na poziomie przekazywania danych.
3. Wysoka gęstość, pojedynczy moduł U lub 2U, może osiągnąć przepustowość do T, odsprzęgnięcie warstwy optycznej DWDM i warstwy sygnału elektrycznego, poprawić gęstość interfejsu urządzenia i zmniejszyć rozmiar modułu optycznego. Na przykład, zastosowanie modułów optycznych QSFP28 może zapewnić znaczną poprawę przepustowości 100G pojedynczego urządzenia, a zastosowanie modułów światła dziennego CFP2 po stronie linii może zapewnić poprawę przepustowości całego urządzenia. Moduł 1U może mieć przepustowość 1,6 T lub 3,2 T. Obecnie na świecie pojawiło się wiele powiązanych produktów, takich jak ADVA, Coriant, Ciena i inne firmy. Oczywiście, Huawei również wprowadził na rynek 902 powiązane produkty. Jednak w momencie ukończenia tego artykułu wydaje się, że test dostępu do sieci Ministerstwa Przemysłu i Technologii Informacyjnych nie został jeszcze zakończony. Wysoka gęstość będzie wiązać się z wysokim poborem mocy i rozpraszaniem ciepła. Dlatego też należy porzucić oryginalną metodę rozpraszania ciepła OTN, polegającą na wlocie i wylocie powietrza z lewej i prawej strony oraz z góry i dołu.
Wymagania dotyczące chłodzenia urządzenia.
4. Szybkie wdrożenie z wykorzystaniem standardowej 19-calowej szafy IDC, podobnej do tej stosowanej w popularnych serwerach, z zasilaniem bezpośrednim AC-220 V, co eliminuje potrzebę zasilania i transformacji szafy oraz pozwala na umieszczenie towarów na półkach natychmiast po ich dostarczeniu do serwerowni i skonfigurowanie ich po podłączeniu zasilania. Firma dobrze wywiązuje się ze standardowych procedur akceptacji, co pozwala na szybkie wdrożenie.
5. Łatwa obsługa i konserwacja, wymagania modelu biznesowego DCI, niewielka odległość między centrami danych, brak konieczności stosowania skomplikowanych narzutów administracyjnych, OAM i innych funkcji, które odgrywają znaczącą rolę w tym scenariuszu, a także redukcja złożonego przetwarzania. Poprawia to wydajność transmisji danych, skraca czas przetwarzania danych, a także zwiększa wymagania technologiczne i zapewnia większą szczelność. Bezpośrednie łączenie sygnałów przez Ethernet eliminuje skomplikowane narzuty związane z OTN, dzięki czemu tradycyjni inżynierowie sieci IP mogą obsługiwać i utrzymywać system DCI. Po połączeniu nowych interfejsów północnych, takich jak model YANG, REST API i netconf, zarządzanie urządzeniami transmisyjnymi DCI i zarządzanie urządzeniami sieciowymi IP są opracowywane za pomocą tego samego interfejsu, co pozwala na sprawniejsze zarządzanie scentralizowanym, ujednoliconym systemem opartym na platformie.
6. Technologie routingu i ochrony o wysokiej niezawodności, wielofizyczne, które nie rozpoznają warstwy wyższej, nadal będą odgrywać istotną rolę w sieci transmisyjnej DCI. Awarie na poziomie łącza bazowego nie powinny mieć wpływu na usługi, chyba że zostaną one całkowicie przerwane. Percepcja lub wpływ, niezależnie od tego, czy chodzi o przełączanie zabezpieczeń, jitter łącza, wzrost opóźnienia itp.
Czas publikacji: 13 lutego 2023 r.