面向數據中心互連(DCI)的光波分復用(WDM)技術

陳麗英

摘要：數據中心互聯（DCI）是一種實現多個數據中心之間互聯互通的網絡解決方案。隨著產業數字化轉型的持續發展，數據成為關鍵生產要素，其計算、存儲、聯接是數據中心的核心組成單元，而數據中心肩負著數據的計算、存儲和轉發的重任，是新基建中最關鍵的數字基礎設施。目前，各類組織和企業的數據中心建設已經很普遍，但是單一的數據中心已經很難適應新時代的業務需求，迫切需要多數據中心互聯。海量數據需要超高帶寬互連，成為業務智能時代行業數字化轉型和新業務增長點，越來越多的互聯網巨頭、ICP和企業開始建設DCI（數據中心互聯）。

關鍵詞：數據中心互聯（DCI）;光波分復;（WDM）技術。

1數據中心帶寬發展趨勢

隨著大數據時代的到來，以及人工智能、虛擬/增強現實、物聯網等新型技術的出現，數據流量呈現爆發式增長。數字技術正在塑造未來世界。云計算、網絡化、移動化和大數據技術不斷向深度融合，以數據中心為中心的網絡，正在逐步形成。為了更好的共享數據中心資源，提升業務安全性及降低容災備份成本，數據中心間互聯成為必然趨勢。

傳統互聯網時代，業務通常基于搜索引擎和網頁瀏覽展開，而互聯網+時代，業務正在向云服務專業。根據數據預測，截至2021年，全球數據中心的IP流量將會增長至20.6ZB，而99%的網絡流量都與數據中心有關。

互聯網流量特別是跨數據中心的流量增長，使得數據中心互聯成為迫切需求，而且大帶寬的互聯需求會越來越多。目前，無論是互聯網公司還是運營商都考慮成本更低的方式來滿足業務承載。

業界預測，數據中心市場未來幾年將保持30%左右的年增長率。在中國，運營商的數據中心占比較高。數據中心建設的持續增長，使DCI成為光網絡設備增長最快的應用，也成為運營商最為迫切的需求之一。所以，以DC為中心是網絡重構的重要方向，帶來DCI需求快速增長。數字化轉型是運營商的新機遇與新挑戰。經濟社會的數字化轉型將給運營商及ICT行業帶來新機遇與新挑戰，業務創新與生態構建是制勝關鍵。

2承載技術比較

DCI之間超大流量的帶寬需求，對于承載網來說壓力很大，目前基于數據中心之間大顆粒的業務承載主要是裸纖和傳統波分承載兩種方式。

1）裸纖承載：具備帶寬自主可控、擴容提速簡單等特點，但是對于距離較遠（距離大于80km）、電路數量多、需要設備保護等需求的電路，光纖承載無論從造價、保護方式都不適合，而且現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數據。

2）傳統100G DWDM承載：現有100G DWDM設備集成了ADM的功能，既能夠提供傳統波長點對點傳送，又可以實現GE/10GE/POS/100GE等數據波長/子波長業務接入、匯聚、調度和傳送，同時可提供任意拓撲下的完善組網、保護和端到端管理，有效地支撐傳送網對成本、帶寬、組網、效率和可靠性的要求，目前各大運營商均已部署100G DWDM承載網絡。傳統100G DWDM雖然具備各種承載優點，但是單波道造價高、機架功耗大，適合安裝在運營商機房，對于DCI機房還是比較有局限性。

3）DCI-DWDM承載：DCI-DWDM設備充分結合互聯網公司和運營商各自優勢，提供具備競爭力的DCI光互聯解決方案。該設備是低成本、低功耗、光電解耦的簡易型WDM設備，其主要運用城域網內數據中心之間互聯、IDC節點之間及至骨干傳輸網的電路。

DCI-DWDM設備區別于傳統WDM設備，采用模塊化設計、服務器式設備形態，主要優點如下：

（1）具備適配數據中心標準服務器機柜，平臺通用、維護便利、組網靈活、按需擴展。

（2） 集成度高，相同系統容量下，機房占用面積少。

（3） 功耗低，面向城域短距應用。

（4） 單波道造價低，大約是傳統波分設備的單波道造價的一半。

承載技術比較：

裸纖、傳統DWDM、DCI-DWDM三種承載方式對比方案如下。

總體評價 可承載任意速率業務，其他方面能力弱，10KM距離內承載造價相對比較低 大顆粒業務交叉調度能力強、適合業務的透傳;保護手段多，端到端的OAM管理強，但是承載造價高 業務多為點對點開設，不具備光電調度能力，但是機架占用空間小，功耗需求低，時延小，造價低

由上述技術分析比較可知：

承載無保護方式要求的10Km距離內的業務承載，可以采用裸纖承載方式;對于要求交叉調度、縣鄉波分網絡、點到多點的大顆粒業務，建議采用傳統100G DWDM網絡;對于業務點到多點、業務顆粒大（10G/100G及以上）的數據中心機房之間業務承載，建議采用DCI-DWDM設備承載。DCI-DWDM因其占用空間小、功耗需求低、時延小、造價低、快部署、易運維成為數據中心之間業務承載的首選設備。

3結束語

DCI-DWDM以其占用空間小、功耗需求低、時延小、造價低、快部署、易運維等承載優勢，成為運用商及OTT公司大顆粒數據鏈路承載首選方案，未來數據中心之間電路承載也將以該方式為主。