2
隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，網(wǎng)路上的數(shù)據(jù)信息呈爆發(fā)式增長，云服務(wù)逐漸走入用戶的視野，也正是消費者和企業(yè)的云業(yè)務(wù)推動著數(shù)據(jù)中心向前發(fā)展。數(shù)據(jù)中心和外界互聯(lián)有兩個通道，第一個是數(shù)據(jù)中心和互聯(lián)網(wǎng)用戶互聯(lián)，第二個是數(shù)據(jù)中心之間的互聯(lián)。數(shù)據(jù)流量的增長使得數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)面臨許多問題。2015 年 10 月美高森美斥資 24 億美元收購了老牌半導(dǎo)體廠商 PMC-Sierra，獲得存儲、OTN 傳輸網(wǎng)絡(luò)、擴展器和控制器等服務(wù)能力，如今我們看到，美高森美攜手 ClariPhy 幫助超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心應(yīng)對這些挑戰(zhàn)。
數(shù)據(jù)中心互聯(lián)前景可觀且快速增長
有人對 Facebook 的數(shù)據(jù)中心進行了 24 小時監(jiān)控后發(fā)現(xiàn)，其中 60%的數(shù)據(jù)流量來自數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的數(shù)據(jù)交換，18%到 20%是數(shù)據(jù)中心之間的流量交換。一個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心一般有 20W 臺服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)帶寬可以達到 960T，這相對于運營商的局之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)達到了 40 倍的數(shù)據(jù)增長，由此可見，數(shù)據(jù)中心之間的流量非?？捎^。另外，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)發(fā)展到大型倉庫規(guī)模數(shù)據(jù)中心，接下來分布式數(shù)據(jù)中心將會提上日程，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)就隨之變成一個重要的課題。美高森美產(chǎn)品市場經(jīng)理 Kevin So 解釋，“分布式數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架需要大量的光傳輸帶寬，光傳輸網(wǎng)絡(luò)的市場規(guī)模預(yù)計 140 億到 160 億美金，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)大約會占到 15%，市場前景非?？捎^，并且增長很快?！?/p>
美高森美產(chǎn)品市場經(jīng)理 Kevin So
光傳輸進入數(shù)據(jù)中心面臨的挑戰(zhàn)
光傳輸進入數(shù)據(jù)中心需要和數(shù)據(jù)中心的冷卻方式相匹配。數(shù)據(jù)中心通常采用冷熱通道的冷卻結(jié)構(gòu)，機柜之間一般面對面，背對背，面對面的通道稱為冷通道，背對背的通道成為熱通道。這樣冷通道和熱通道隔離開來，可以最大效率實現(xiàn)冷卻。ClariPhy 亞太區(qū)高級總監(jiān) Andrew Qiu 指出，“光傳輸設(shè)備如果想進入數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，通常也會采用從前往后的冷卻方式，以至于不會影響數(shù)據(jù)中心的已有布局。對于光傳輸設(shè)備從下往上的方式排熱，如果想進入數(shù)據(jù)中心需要做相應(yīng)的優(yōu)化和改造?！?/p>
數(shù)據(jù)中心互聯(lián)通常采用兩種方式，一種是暗光纖，一種是租用線路，ICP 會根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實際需求二者兼用。另外，數(shù)據(jù)外泄問題嚴重，物理層加密成為必須。對于數(shù)據(jù)外泄我們記憶最深刻的就是斯諾登事件，據(jù)統(tǒng)計每次數(shù)據(jù)外泄都會造成 3800 萬美元的損失，預(yù)計到 2019 年每年造成的數(shù)據(jù)外泄高達 2.1 萬億美元。因此，ICP 強制新的加密政策以防止數(shù)據(jù)外泄，并強制數(shù)據(jù)在離開數(shù)據(jù)中心的時候必須進行物理層加密，這也驅(qū)動 DWDM 平臺的加密需求。
SDN 應(yīng)用在光傳輸中不僅要能控制數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的設(shè)備，而且要求擴展到數(shù)據(jù)中心外部設(shè)備，也就是只要被數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，都要求通過 SDN 的方式進行管理。電信運營要求原有的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)明確給出南向接口，而互聯(lián)網(wǎng)公司要求南向和北向接口都給出。在數(shù)據(jù)中心和互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，要求 SDN 會直接進入設(shè)備內(nèi)部。
相干光技術(shù)：未來會是 DCI 網(wǎng)絡(luò)的首選
針對 DCI 優(yōu)化的光傳輸設(shè)備需要支持 DC 光模塊，DCI 對客戶端光模塊的的要求不同，電信運營商在 10G 選用 XFP 和 SFP+，在 40G 選用 CFP，在 100G 選用 CFP、CFP2 和 CFP4。而數(shù)據(jù)中心一般需要采用端口密度比較高的光模塊，10G 和 4G 選用 QSFP+，100G 選用 QSFP28。
相干光傳輸是唯一一種在提供大容量傳輸?shù)耐瑫r能夠降低每比特成本的技術(shù)。相干光傳輸中的關(guān)鍵器件是 DSP，其會將光域上的傳輸損傷在電域里通過數(shù)字方式進行補償，這樣就會省去昂貴的色散補償模塊（DCM）；這樣也便于網(wǎng)絡(luò)管理，可擴展到每波長 400G 或更高，用更大的容量來降低每比特成本，因此相干光技術(shù)是業(yè)界一致公認的 100G 及以上的傳輸首選技術(shù)。
芯片廠商如何支持光傳輸進入數(shù)據(jù)中心？
數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的需求最終會落實到兩個器件：相干 DSP 和 OTN 處理器，它們能夠滿足所有 DCI 的需求。目前，各個光傳輸設(shè)備廠家都針對數(shù)據(jù)中心互聯(lián)提供了新一代的光傳輸平臺。他們產(chǎn)品性能和特性的共同點包括：支持 DC 客戶端光模塊（QSFP，QSFP28 等）；支持由前向后的空氣流通；支持交直流供電；控制層軟件最小化甚至沒有；開放的 API 和 OS（Linux，SDN 北向 API 等）。
另一個數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的重點是 OTN 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。OTN 優(yōu)勢在于：可以從 1G 擴展到 100G 或更高；針對波長的 OAM 管理（快速故障隔離，保護倒換）；低延時，透明承載所有業(yè)務(wù)； 用匯聚高效的利用 100G 波長；節(jié)省成本：和電信運營商用的同樣技術(shù)；讓線速 / 滿帶寬加密成為可能。
美高森美支持 G.Hao 方案的演示
DCI 流量在運營商網(wǎng)絡(luò)傳輸時可利用 OTN 交換的好處，給運營商帶來創(chuàng)收的機會。例如：數(shù)據(jù)中心之間的帶寬點播，白天 DC 間開啟最小帶寬，保證業(yè)務(wù)支持；夜間 DC 間開啟最大帶寬（緩存，數(shù)據(jù)庫鏡像等）以享受更低的電費的帶寬費。有人會問 OTN 交換是如何做到這些的？答案就是用 G.HAO 動態(tài)調(diào)整 ODUflex 的大小，美高森美的 DIGI 系列是業(yè)界第一個支持 G.Hao 的方案。Kevin So 指出，“同時，美高森美的 DIGI-G4 OTN 處理器幫助客戶將光傳送設(shè)備的 100G OTN 端口密度提高一倍，同時實現(xiàn)每 100G 端口功耗減少 50%。此外，客戶可以通過重用現(xiàn)有 100G OTN 設(shè)計在 DIGI 軟件方面的投資，獲取顯著的上市時間優(yōu)勢。這些基于 DIGI-120G 的設(shè)計現(xiàn)已付運用于運營商和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心互連(DCI)網(wǎng)絡(luò)中。”
ClariPhy 是美高森美的合作伙伴，專注于研發(fā)相干光通信 DSP 產(chǎn)品。Andrew Qiu 介紹，“ClariPhy 是業(yè)界首個量產(chǎn)的 28nm FlexCoherent DSP 的公司，已在全球的電信和 DCI 網(wǎng)絡(luò)中運行，翻倍光模塊上的光纖容量達到每光纖最高 25Tbps，光模塊成本減半，OSNR 利用多調(diào)制在可及的 OSNR 條件下達到最大容量，具有 200G 16QAM, 100G QPSK 和 40G QPSK；助力 DCI 從城域走向海底電纜。目前我們已經(jīng)推出了 LightSpeed 系列產(chǎn)品，包括 LightSpeed III–Ultra FlexCoherent，每光纖 70Tbps– 破紀錄的性能，每線卡 6.4Tbps；每波長 400G 或以上的成本攔腰對折。LightSpeed II–Flex Coherent DSP 是 業(yè)界首個 28nm 單芯片， 200/100/40G 相 DSP， 最先上市的 200G 16QAM SoC；每比特成本降 50%；LightSpeed I Industry’s first DSP 是業(yè)界首個單芯片 40/50G 相干 DSP?！?/p>
與非網(wǎng)原創(chuàng)報道，謝絕轉(zhuǎn)載！
