面向數(shù)據(jù)中心互連(DCI)的光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)

陳麗英

摘要：數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）是一種實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)解決方案。隨著產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的持續(xù)發(fā)展，數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵生產(chǎn)要素，其計(jì)算、存儲(chǔ)、聯(lián)接是數(shù)據(jù)中心的核心組成單元，而數(shù)據(jù)中心肩負(fù)著數(shù)據(jù)的計(jì)算、存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)的重任，是新基建中最關(guān)鍵的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。目前，各類組織和企業(yè)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)已經(jīng)很普遍，但是單一的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)很難適應(yīng)新時(shí)代的業(yè)務(wù)需求，迫切需要多數(shù)據(jù)中心互聯(lián)。海量數(shù)據(jù)需要超高帶寬互連，成為業(yè)務(wù)智能時(shí)代行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)點(diǎn)，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)巨頭、ICP和企業(yè)開始建設(shè)DCI（數(shù)據(jù)中心互聯(lián)）。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心互聯(lián)（DCI）;光波分復(fù);（WDM）技術(shù)。

1數(shù)據(jù)中心帶寬發(fā)展趨勢(shì)

隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來，以及人工智能、虛擬/增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)等新型技術(shù)的出現(xiàn)，數(shù)據(jù)流量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。數(shù)字技術(shù)正在塑造未來世界。云計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)化、移動(dòng)化和大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷向深度融合，以數(shù)據(jù)中心為中心的網(wǎng)絡(luò)，正在逐步形成。為了更好的共享數(shù)據(jù)中心資源，提升業(yè)務(wù)安全性及降低容災(zāi)備份成本，數(shù)據(jù)中心間互聯(lián)成為必然趨勢(shì)。

傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，業(yè)務(wù)通?；谒阉饕婧途W(wǎng)頁瀏覽展開，而互聯(lián)網(wǎng)+時(shí)代，業(yè)務(wù)正在向云服務(wù)專業(yè)。根據(jù)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，截至2021年，全球數(shù)據(jù)中心的IP流量將會(huì)增長(zhǎng)至20.6ZB，而99%的網(wǎng)絡(luò)流量都與數(shù)據(jù)中心有關(guān)。

互聯(lián)網(wǎng)流量特別是跨數(shù)據(jù)中心的流量增長(zhǎng)，使得數(shù)據(jù)中心互聯(lián)成為迫切需求，而且大帶寬的互聯(lián)需求會(huì)越來越多。目前，無論是互聯(lián)網(wǎng)公司還是運(yùn)營商都考慮成本更低的方式來滿足業(yè)務(wù)承載。

業(yè)界預(yù)測(cè)，數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)未來幾年將保持30%左右的年增長(zhǎng)率。在中國，運(yùn)營商的數(shù)據(jù)中心占比較高。數(shù)據(jù)中心建設(shè)的持續(xù)增長(zhǎng)，使DCI成為光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備增長(zhǎng)最快的應(yīng)用，也成為運(yùn)營商最為迫切的需求之一。所以，以DC為中心是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的重要方向，帶來DCI需求快速增長(zhǎng)。數(shù)字化轉(zhuǎn)型是運(yùn)營商的新機(jī)遇與新挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型將給運(yùn)營商及ICT行業(yè)帶來新機(jī)遇與新挑戰(zhàn)，業(yè)務(wù)創(chuàng)新與生態(tài)構(gòu)建是制勝關(guān)鍵。

2承載技術(shù)比較

DCI之間超大流量的帶寬需求，對(duì)于承載網(wǎng)來說壓力很大，目前基于數(shù)據(jù)中心之間大顆粒的業(yè)務(wù)承載主要是裸纖和傳統(tǒng)波分承載兩種方式。

1）裸纖承載：具備帶寬自主可控、擴(kuò)容提速簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，但是對(duì)于距離較遠(yuǎn)（距離大于80km）、電路數(shù)量多、需要設(shè)備保護(hù)等需求的電路，光纖承載無論從造價(jià)、保護(hù)方式都不適合，而且現(xiàn)有光纜資源非常寶貴，需要充分利用有限的光纖提供盡可能大的帶寬，承載最大容量的DCI數(shù)據(jù)。

2）傳統(tǒng)100G DWDM承載：現(xiàn)有100G DWDM設(shè)備集成了ADM的功能，既能夠提供傳統(tǒng)波長(zhǎng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳送，又可以實(shí)現(xiàn)GE/10GE/POS/100GE等數(shù)據(jù)波長(zhǎng)/子波長(zhǎng)業(yè)務(wù)接入、匯聚、調(diào)度和傳送，同時(shí)可提供任意拓?fù)湎碌耐晟平M網(wǎng)、保護(hù)和端到端管理，有效地支撐傳送網(wǎng)對(duì)成本、帶寬、組網(wǎng)、效率和可靠性的要求，目前各大運(yùn)營商均已部署100G DWDM承載網(wǎng)絡(luò)。傳統(tǒng)100G DWDM雖然具備各種承載優(yōu)點(diǎn)，但是單波道造價(jià)高、機(jī)架功耗大，適合安裝在運(yùn)營商機(jī)房，對(duì)于DCI機(jī)房還是比較有局限性。

3）DCI-DWDM承載：DCI-DWDM設(shè)備充分結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)公司和運(yùn)營商各自優(yōu)勢(shì)，提供具備競(jìng)爭(zhēng)力的DCI光互聯(lián)解決方案。該設(shè)備是低成本、低功耗、光電解耦的簡(jiǎn)易型WDM設(shè)備，其主要運(yùn)用城域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)、IDC節(jié)點(diǎn)之間及至骨干傳輸網(wǎng)的電路。

DCI-DWDM設(shè)備區(qū)別于傳統(tǒng)WDM設(shè)備，采用模塊化設(shè)計(jì)、服務(wù)器式設(shè)備形態(tài)，主要優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）具備適配數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器機(jī)柜，平臺(tái)通用、維護(hù)便利、組網(wǎng)靈活、按需擴(kuò)展。

（2） 集成度高，相同系統(tǒng)容量下，機(jī)房占用面積少。

（3） 功耗低，面向城域短距應(yīng)用。

（4） 單波道造價(jià)低，大約是傳統(tǒng)波分設(shè)備的單波道造價(jià)的一半。

承載技術(shù)比較：

裸纖、傳統(tǒng)DWDM、DCI-DWDM三種承載方式對(duì)比方案如下。

總體評(píng)價(jià) 可承載任意速率業(yè)務(wù)，其他方面能力弱，10KM距離內(nèi)承載造價(jià)相對(duì)比較低 大顆粒業(yè)務(wù)交叉調(diào)度能力強(qiáng)、適合業(yè)務(wù)的透?jìng)?保護(hù)手段多，端到端的OAM管理強(qiáng)，但是承載造價(jià)高 業(yè)務(wù)多為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開設(shè)，不具備光電調(diào)度能力，但是機(jī)架占用空間小，功耗需求低，時(shí)延小，造價(jià)低

由上述技術(shù)分析比較可知：

承載無保護(hù)方式要求的10Km距離內(nèi)的業(yè)務(wù)承載，可以采用裸纖承載方式;對(duì)于要求交叉調(diào)度、縣鄉(xiāng)波分網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)到多點(diǎn)的大顆粒業(yè)務(wù)，建議采用傳統(tǒng)100G DWDM網(wǎng)絡(luò);對(duì)于業(yè)務(wù)點(diǎn)到多點(diǎn)、業(yè)務(wù)顆粒大（10G/100G及以上）的數(shù)據(jù)中心機(jī)房之間業(yè)務(wù)承載，建議采用DCI-DWDM設(shè)備承載。DCI-DWDM因其占用空間小、功耗需求低、時(shí)延小、造價(jià)低、快部署、易運(yùn)維成為數(shù)據(jù)中心之間業(yè)務(wù)承載的首選設(shè)備。

3結(jié)束語

DCI-DWDM以其占用空間小、功耗需求低、時(shí)延小、造價(jià)低、快部署、易運(yùn)維等承載優(yōu)勢(shì)，成為運(yùn)用商及OTT公司大顆粒數(shù)據(jù)鏈路承載首選方案，未來數(shù)據(jù)中心之間電路承載也將以該方式為主。