超大规模数据中心互联的关键技术
2016-07-01
作者:毕晓东
来源:电子技术应用
大数据、云计算的发展推动数据中心的发展如火如荼。数据中心之间的互联对设备生产商提出了哪些需求?带来了哪些挑战?何种解决方案将占据头筹?
2016年6月15日,2016中国光网络研讨会期间,美高森美(Microsemi)携手ClariPhy共同对超大规模数据中心互联的未来发展作了深入介绍。两家公司分析认为,“相干传输”和“ONT”将成为未来超大规模数据中心互联解决方案的核心要素。
Microsemi产品市场经理Kevin So和ClariPhy亚太区高级总监Andrew Qiu共同向与会者介绍了数据中心互联(Data Center Interconnect,DCI)的发展情况、互联网内容提供商(IPC)面临的挑战、DCI对光传输的特殊需求以及两家公司针对DCI市场的解决方案。
为什么是相干传输?
Kevin So和Andrew Qiu表示,目前,消费者和企业客户的云业务时时刻刻都在推动数据中心的飞速发展,超大规模数据中心的建设发展迅速。数据中心之间的数据传输需求也飞速增长,运营商和IPC对于光传输设备的需求将持续增长。
数据中心互联对接入设备提出了新的需求,主要包括:冷却方式需符合DC机房设计需求、数据中心间的物理层加密、控制平面对SDN的支持以及端口协议和端口速率的要求。DCI对客户端光模块提出了更小封装、更高端口密度的要求。Andrew Qiu表示,为满足这些要求,相干传输将成为首选。相干传输技术可以在100G和超100G上实现最低总体拥有成本。相干传输的主要优势在于:
DSP基于CMOS对光纤噪声损耗进行数字补偿;
弃用昂贵的色散补偿模块;
方便网络管理;
灵活的架构适合光纤长度的变化;
可扩展到每波长400G或更高,用更大的容量来降低没比特成本;
业界一致公认的100G及以上传输的首选
节省成本
单光纤(L+C波段)从10Tbps升级到70Tbps的唯一选择。
OTN:DCI首选的网络协议
Kevin So表示,超大规模数据中心的趋势和要求促使OEM开发出新一代DCI优化的平台,新一代DCI平台有以下主要特点:
支持DC客户端光模块(QSFP,QSFP28,等);
支持由前向后的空气流通;
支持交直流供电;
控制层软件最小化,甚至没有;
开放的API和OS(Linux,SDN北向API,等);
客户端速率:10G,40G和100G;
WDM线路侧速率:相干100G和200G;
尺寸:与服务器类似的1-2RU
DCI特殊性能:加密,便于SDN控制的LLDP。
运营商专家观看美高森美针对数据中心互连(DCI)的G.HAO演示
为满足数据中心互联的需求,OTN将是DCI首选的网络协议。这主要是因为OTN具有以下优势:
可以从1G扩展到100G或更高;
针对波长的OAM管理;
低延时,透明承载所有业务;
高效地利用100G波长;节省成本,和电信运营商用同样的技术;
让线速/满带宽成为可能。
最佳拍档:相干DSP+OTN处理器
Kevin So和Andrew Qiu表示,分析表明,相干传输及ONT协议成为新一代数据中心互联的核心技术选择,Microsemi和ClariPhy共同为用户提供的以“相干DSP+ONT专用处理器”为核心的解决方案则成为光传输设备提供商的首选。
Microsemi的DIGI系列OTN处理器专为DCI而设计。2015年推出的DIGI-G4具有业内最高的端口密度而功耗减半,并提供了针对云和SDN的创新设计。这些优势使其延展了业内的领先地位。DIGI-G4是业内首款支持LLDP协议实现网络拓扑实时发现的OTN方案。
Andrew Qiu表示,ClariPhy是业界光模块相干通信SoC的领导者,是业内首个推出28 nm 200/100G相干SoC的厂商,并于业界首个推出针对下一代相干DSP的16nm FFT+模拟平台。Andrew Qiu表示,ClariPhy是业内唯一的拥有自研的高速模拟、DSP、FEC技术并全部实现的相干SoC厂商。其针对DCI应用的主打产品为LightSpeed 系列。