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超大規模數據中心互聯的關鍵技術

2016-07-01
作者:畢曉東
來源:電子技術應用

大數據、云計算的發展推動數據中心的發展如火如荼。數據中心之間的互聯對設備生產商提出了哪些需求?帶來了哪些挑戰?何種解決方案將占據頭籌?

2016年6月15日,2016中國光網絡研討會期間,美高森美(Microsemi)攜手ClariPhy共同對超大規模數據中心互聯的未來發展作了深入介紹。兩家公司分析認為,“相干傳輸”和“ONT”將成為未來超大規模數據中心互聯解決方案的核心要素。

Microsemi產品市場經理Kevin So和ClariPhy亞太區高級總監Andrew Qiu共同向與會者介紹了數據中心互聯(Data Center Interconnect,DCI)的發展情況、互聯網內容提供商(IPC)面臨的挑戰、DCI對光傳輸的特殊需求以及兩家公司針對DCI市場的解決方案。

為什么是相干傳輸?

Kevin So和Andrew Qiu表示,目前,消費者和企業客戶的云業務時時刻刻都在推動數據中心的飛速發展,超大規模數據中心的建設發展迅速。數據中心之間的數據傳輸需求也飛速增長,運營商和IPC對于光傳輸設備的需求將持續增長。

數據中心互聯對接入設備提出了新的需求,主要包括:冷卻方式需符合DC機房設計需求、數據中心間的物理層加密、控制平面對SDN的支持以及端口協議和端口速率的要求。DCI對客戶端光模塊提出了更小封裝、更高端口密度的要求。Andrew Qiu表示,為滿足這些要求,相干傳輸將成為首選。相干傳輸技術可以在100G和超100G上實現最低總體擁有成本。相干傳輸的主要優勢在于:

DSP基于CMOS對光纖噪聲損耗進行數字補償;

       棄用昂貴的色散補償模塊;

       方便網絡管理;

       靈活的架構適合光纖長度的變化;

       可擴展到每波長400G或更高,用更大的容量來降低沒比特成本;

       業界一致公認的100G及以上傳輸的首選

       節省成本

       單光纖(L+C波段)從10Tbps升級到70Tbps的唯一選擇。

OTN:DCI首選的網絡協議

Kevin So表示,超大規模數據中心的趨勢和要求促使OEM開發出新一代DCI優化的平臺,新一代DCI平臺有以下主要特點:

       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);

       客戶端速率:10G,40G和100G;

       WDM線路側速率:相干100G和200G;

       尺寸:與服務器類似的1-2RU

       DCI特殊性能:加密,便于SDN控制的LLDP。

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運營商專家觀看美高森美針對數據中心互連(DCI)的G.HAO演示

為滿足數據中心互聯的需求,OTN將是DCI首選的網絡協議。這主要是因為OTN具有以下優勢:

       可以從1G擴展到100G或更高;

       針對波長的OAM管理;

       低延時,透明承載所有業務;

       高效地利用100G波長;節省成本,和電信運營商用同樣的技術;

       讓線速/滿帶寬成為可能。

最佳拍檔:相干DSP+OTN處理器

Kevin So和Andrew Qiu表示,分析表明,相干傳輸及ONT協議成為新一代數據中心互聯的核心技術選擇,Microsemi和ClariPhy共同為用戶提供的以“相干DSP+ONT專用處理器”為核心的解決方案則成為光傳輸設備提供商的首選。

       Microsemi的DIGI系列OTN處理器專為DCI而設計。2015年推出的DIGI-G4具有業內最高的端口密度而功耗減半,并提供了針對云和SDN的創新設計。這些優勢使其延展了業內的領先地位。DIGI-G4是業內首款支持LLDP協議實現網絡拓撲實時發現的OTN方案。

       Andrew Qiu表示,ClariPhy是業界光模塊相干通信SoC的領導者,是業內首個推出28 nm 200/100G相干SoC的廠商,并于業界首個推出針對下一代相干DSP的16nm FFT+模擬平臺。Andrew Qiu表示,ClariPhy是業內唯一的擁有自研的高速模擬、DSP、FEC技術并全部實現的相干SoC廠商。其針對DCI應用的主打產品為LightSpeed 系列。


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