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副總裁Babak Samimi之述:我國光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

發(fā)布時間:2014-04-23 責(zé)任編輯:xiongjianhua

【導(dǎo)讀】光傳送網(wǎng)為云服務(wù)提供了高效、可靠且至關(guān)重要的互連基礎(chǔ)設(shè)施。中國運營商積極推進100G OTN部署,主要有兩大驅(qū)動力,一是4G帶來移動數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長,二是數(shù)據(jù)中心帶來的廣域網(wǎng)流量在2014年至2017年的翻番。PMC公司通信產(chǎn)品事業(yè)部市場及產(chǎn)品應(yīng)用副總裁Babak Samimi將為大家講解我國光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。

2013年的100G部署中,中國移動對于100G的部署熱情最為積極,不僅率先啟動了國內(nèi)100G的現(xiàn)網(wǎng)集采,同時后續(xù)還基于原有集采規(guī)模進行補充集采;而中國電信方面2500塊板卡的集采規(guī)模也受到上下游產(chǎn)業(yè)鏈的普遍關(guān)注。

而如今運營商面臨的挑戰(zhàn)是如何充分發(fā)揮100G的全部潛能。如同數(shù)據(jù)中心關(guān)心服務(wù)器的容量如何在不同應(yīng)用中彈性調(diào)度,電信運營商也在重新設(shè)計光傳送網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu),希望能以1G的粒度來動態(tài)分配帶寬,以有效實現(xiàn)傳輸容量的虛擬化,從而進行彈性調(diào)度。在部署了部署了OTN交換機后,下一步則是融合OTN與PTN在同一網(wǎng)絡(luò)平臺來更好的應(yīng)對以太網(wǎng)為主導(dǎo)的混合型業(yè)務(wù)。

云服務(wù)推動OTN發(fā)展


目前,云服務(wù)在國內(nèi)發(fā)展迅速,不僅百度、阿里、騰訊紛紛推出基于云的個人以及企業(yè)級服務(wù),而且國際大廠如微軟Azure, 亞馬遜AWS以及IBM的也紛紛加入,加速企業(yè)云應(yīng)用的發(fā)展。據(jù)IDC的預(yù)測,到2014年,80%的新軟件將會以云服務(wù)的形式提供給用戶[ IDC 2012]??紤]到云用戶的增長速度,這也不足為奇。近期HIS的一項研究表明,到2013年底,全球?qū)?.25億云用戶,而到2017年,數(shù)目將會達到13億之多[ IHS iSupply Research, September 2012]。用戶數(shù)目的翻番加上諸如在線視頻之類的許許多多云服務(wù)對高帶寬的需求,將會驅(qū)使暴增的數(shù)據(jù)流量轉(zhuǎn)移到連接家庭、企業(yè)及移動設(shè)備的城域光傳送網(wǎng)絡(luò)之上。Gartner認為,中國的云服務(wù)是全球增長最為快速的。第三方機構(gòu)指出,截至2015年,中國云計算產(chǎn)業(yè)規(guī)模最高可達一萬億之多。云服務(wù)改變了個人及企業(yè)用戶訪問應(yīng)用、使用數(shù)據(jù)的方式,對廣域網(wǎng)產(chǎn)生了重大影響。帶寬使用增加了,減少延遲變得更重要,由于數(shù)據(jù)中心在一天之內(nèi)需要復(fù)制數(shù)據(jù)、轉(zhuǎn)移應(yīng)用負載,廣域網(wǎng)也面臨著巨大的新數(shù)據(jù)流量。電信運營商及云服務(wù)提供商面臨的挑戰(zhàn)在于必須應(yīng)對流量的飛速增長,與此同時,還要提升傳送網(wǎng)絡(luò)的靈活度,將帶寬分配到網(wǎng)絡(luò)所需之處。

OTN交換的網(wǎng)絡(luò)——光傳送網(wǎng)中的架構(gòu)革命


全球范圍內(nèi),領(lǐng)先的下一代傳送網(wǎng)架構(gòu)均是基于OTN交換。集成了OTN交換的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,能夠以靈活的粒度進行分組匯聚及整理多種業(yè)務(wù)流量,然后在10G、40G、100G的WDM 波長上進行傳送。OTN交換在中國、歐洲及北美的運營商中備受青睞,也得到了全面部署。事實上,Infonetics近期的一項調(diào)查表明,被訪問的運營商中有86%已經(jīng)或正在計劃在其城域及核心傳送網(wǎng)絡(luò)中部署OTN交換

全球范圍內(nèi),領(lǐng)先的下一代傳送網(wǎng)架構(gòu)均是基于OTN交換。集成了OTN交換的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,能夠以靈活的粒度進行分組匯聚及整理多種業(yè)務(wù)流量,然后在10G、40G、100G的WDM 波長上進行傳送。OTN交換在中國、歐洲及北美的運營商中備受青睞,也得到了全面部署。事實上,Infonetics近期的一項調(diào)查表明,被訪問的運營商中有86%已經(jīng)或正在計劃在其城域及核心傳送網(wǎng)絡(luò)中部署OTN交換。研究也表明,在網(wǎng)絡(luò)中集成OTN交換——尤其在100G部署中——可以削減CAPEX高達60%,也可以提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率高達60%之多。

100G DWDM系統(tǒng)中,管道帶寬容量已經(jīng)增加了10倍,而傳送需求仍然主要為1G和10G業(yè)務(wù)所占據(jù)。因此,使用muxponder將較低速率的流量匯聚到100G管道中的需求將會增加。但是,采用muxponder的方案會讓傳送需求發(fā)起方即客戶端口永久性地綁定在某個固定的上行WDM端口上,如果使用OTN交換則將客戶端口與高速的上行端口分離開來。實現(xiàn)的途徑是通過電交換矩陣將客戶端口的流量導(dǎo)入任一WDM卡上。將上行鏈路與客戶端口卡分離是一項重要的架構(gòu)要求,可以確保網(wǎng)絡(luò)運營商能夠隨著DWDM技術(shù)及業(yè)務(wù)組合的變化而升級自己的網(wǎng)絡(luò)。

OTN交換運用一個電交換矩陣連接客戶端口及任意上行鏈路,從而實現(xiàn)實時的自動化業(yè)務(wù)分派,這樣可以免除了點到點DWDM網(wǎng)絡(luò)連接,既節(jié)省了時間又省去了昂貴的現(xiàn)場人力的連接。OTN交換通過便捷地將流量交換到工作中的鏈路,實現(xiàn)了自動化的保護恢復(fù)功能,因此還改善了整體網(wǎng)絡(luò)的可靠性及彈性。尤為重要的是,OTN交換的技術(shù)特性讓運營商能更靈活的開通或關(guān)閉鏈路,使其能彈性調(diào)整業(yè)務(wù),直接影響其營收能力。云服務(wù)的興起讓網(wǎng)路基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商如世紀互聯(lián)、網(wǎng)宿科技、光環(huán)新網(wǎng)等對于網(wǎng)路有更多彈性的需求,而中國的運營商如果不想要被“管道化”,就需要提供更加有附加價值的網(wǎng)絡(luò)管理能力,這也是目前運營商積極轉(zhuǎn)型的方向。

盡管中國運營商向100G網(wǎng)絡(luò)高歌猛進,但他們同時意識到,由于城域網(wǎng)邊緣的客戶端口中絕大多數(shù)都依然維持著10G或以下的速率,必須更為有效的利用DWDM的容量。因此,OTN交換平臺允許各種客戶端口種類(如GE或STM-64)映射到一個相匹配的OTN容器中,一起進行交換及復(fù)用到一個公用的上行鏈路。此外,隨著網(wǎng)絡(luò)的演進,網(wǎng)絡(luò)運營商可以通過靈活的粒度重新分配客戶業(yè)務(wù)到不同波長上來確保管道帶寬容量的最大化利用。可以看出,OTN交換對于當(dāng)前正在或近期計劃部署100G的電信運營商而言至關(guān)重要的原因所在——OTN交換使之得以通過以最高效的方式管理帶寬來降低CAPEX,與此同時,通過實現(xiàn)自動化的業(yè)務(wù)分派,降低了OPEX。OTN交換使100G成為了適合大規(guī)模部署的經(jīng)濟、可靠的技術(shù)。

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技術(shù)的演進升級——分組光傳送


隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的興起和普及,運營商的焦點徹底轉(zhuǎn)向分組業(yè)務(wù),而光傳送網(wǎng)絡(luò)處理分組業(yè)務(wù)的方式也需升級。分組光傳送平臺(P-OTN)是OTN交換的一種演進技術(shù),即可以在同一個機架內(nèi)實現(xiàn)PTN及OTN交換。這樣一個平臺可以在分組流量映射到OTN域之前,對其進行處理及統(tǒng)計復(fù)用,從而顯著提升了光傳送網(wǎng)處理分組業(yè)務(wù)的效率。除了進行分組交換,P-OTN還要支持其他需求:

上行鏈路線卡必須要能夠通過交換矩陣實現(xiàn)OTN和PTN交換的匯聚;

為了應(yīng)對數(shù)據(jù)中心的分組流量的動態(tài)帶寬的特性,上行鏈路和客戶端線卡必須要能夠運用ITU的G.hao/G.7044協(xié)議靈活管理和利用帶寬。

通過將OTN交換和分組交換的客戶端業(yè)務(wù)匯聚到上行鏈路WDM卡上的單個波長,網(wǎng)絡(luò)運營商可以采用P-OTN來真正實現(xiàn)分組光傳送。不光是波長得到了更高效的利用,OTN及PTN流量還可以在單個傳送設(shè)備上進行統(tǒng)一管理。分組光傳送平臺綜合了分組匯聚與處理的高效性,而且也提供了可擴展性、網(wǎng)絡(luò)彈性,支持全方位的操作、管理與維護(OAM)。
PMC提供的DIGI 120G OTN處理器
PMC提供的DIGI 120G OTN處理器

PMC的DIGI 120G是一款功能強大的100G OTN處理器,設(shè)計初衷是實現(xiàn)下一代光傳送網(wǎng)絡(luò)。DIGI 120G提供了高度靈活的平臺,使得OEM可以設(shè)計范圍廣泛的OTN解決方案,其中包括用于OTN交換的高密度線卡以及功能強大的用于P-OTN的混合OTN/分組線卡。DIGI 120G的獨特性在于:

業(yè)界唯一提供12x10G、3x40G或1x100G端口密度的單個芯片解決方案

業(yè)界最高增益的40G/100G增強型FEC,相比GFEC將傳輸距離提升了兩倍

業(yè)界唯一符合OIF的基于分組的OTN網(wǎng)格協(xié)議(OFP)的120G OTN解決方案

業(yè)界首款可支持OTN和PTN的混合線卡——OTN+PTN承載于單個100G端口之上

可按照ITU-T的G.hao/7044實現(xiàn)靈活流量擴展和管理的首款OTN處理器

靈活支持OTN、以太網(wǎng)、存儲、IP/MPLS及SONET/SDH流量

為電信級以太網(wǎng)提供同步以太網(wǎng)(SyncE)、1588v2精準時間協(xié)議(PTP),及以太網(wǎng)鏈接OAM(802.3ah)

主流設(shè)備商已基于這一平臺,設(shè)計了一整套的100G/200G P-OTN線卡,并將R&D的研發(fā)費用及上市時間降至最低。

 


結(jié)論

云服務(wù)和LTE帶來數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長,從而催生了大數(shù)據(jù)傳送的需求。電信運營商在規(guī)劃下一階段的光傳送網(wǎng)絡(luò)時,將會繼續(xù)依賴OTN交換來提供云服務(wù)所不可或缺的擴展性、網(wǎng)絡(luò)彈性、全方位的OAM以及業(yè)務(wù)的高速傳輸。為了讓運營商能夠進行高效的擴展和升級來滿足數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)的需求,設(shè)備商必須提供創(chuàng)新性的解決方案以幫助運營商高效地利用其光網(wǎng)絡(luò)帶寬資源。而PMC的Digi 120 OTN處理器則幫助設(shè)備商在其提供給運營商的光傳輸設(shè)備里滿足所有下一代光傳送網(wǎng)所需要的功能。

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