【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(guó)運(yùn)營(yíng)商積極推進(jìn)100G OTN部署，主要有兩大驅(qū)動(dòng)力，一是4G帶來(lái)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長(zhǎng)，二是數(shù)據(jù)中心帶來(lái)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(chǎng)及產(chǎn)品應(yīng)用副總裁Babak Samimi將為大家講解我國(guó)光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。
2013年的100G部署中，中國(guó)移動(dòng)對(duì)于100G的部署熱情最為積極，不僅率先啟動(dòng)了國(guó)內(nèi)100G的現(xiàn)網(wǎng)集采，同時(shí)后續(xù)還基于原有集采規(guī)模進(jìn)行補(bǔ)充集采；而中國(guó)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(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)商也在重新設(shè)計(jì)光傳送網(wǎng)的基礎(chǔ)架構(gòu)，希望能以1G的粒度來(lái)動(dòng)態(tài)分配帶寬，以有效實(shí)現(xiàn)傳輸容量的虛擬化，從而進(jìn)行彈性調(diào)度。在部署了部署了OTN交換機(jī)后，下一步則是融合OTN與PTN在同一網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)更好的應(yīng)對(duì)以太網(wǎng)為主導(dǎo)的混合型業(yè)務(wù)。
云服務(wù)推動(dòng)OTN發(fā)展
目前，云服務(wù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅速，不僅百度、阿里、騰訊紛紛推出基于云的個(gè)人以及企業(yè)級(jí)服務(wù)，而且國(guó)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(cè)，到2014年，80%的新軟件將會(huì)以云服務(wù)的形式提供給用戶[ IDC 2012]。考慮到云用戶的增長(zhǎng)速度，這也不足為奇。近期HIS的一項(xiàng)研究表明，到2013年底，全球?qū)?huì)有6.25億云用戶，而到2017年，數(shù)目將會(huì)達(dá)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(duì)高帶寬的需求，將會(huì)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(dòng)設(shè)備的城域光傳送網(wǎng)絡(luò)之上。Gartner認(rèn)為，中國(guó)的云服務(wù)是全球增長(zhǎng)最為快速的。第三方機(jī)構(gòu)指出，截至2015年，中國(guó)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)規(guī)模最高可達(dá)一萬(wàn)億之多。云服務(wù)改變了個(gè)人及企業(yè)用戶訪問(wèn)應(yīng)用、使用數(shù)據(jù)的方式，對(duì)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(fù)載，廣域網(wǎng)也面臨著巨大的新數(shù)據(jù)流量。電信運(yùn)營(yíng)商及云服務(wù)提供商面臨的挑戰(zhàn)在于必須應(yīng)對(duì)流量的飛速增長(zhǎng)，與此同時(shí)，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(diǎn)，能夠以靈活的粒度進(jìn)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(zhǎng)上進(jìn)行傳送。OTN交換在中國(guó)、歐洲及北美的運(yùn)營(yíng)商中備受青睞，也得到了全面部署。事實(shí)上，Infonetics近期的一項(xiàng)調(diào)查表明，被訪問(wèn)的運(yùn)營(yíng)商中有86%已經(jīng)或正在計(jì)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(diǎn)，能夠以靈活的粒度進(jìn)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(zhǎng)上進(jìn)行傳送。OTN交換在中國(guó)、歐洲及北美的運(yùn)營(yíng)商中備受青睞，也得到了全面部署。事實(shí)上，Infonetics近期的一項(xiàng)調(diào)查表明，被訪問(wèn)的運(yùn)營(yíng)商中有86%已經(jīng)或正在計(jì)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(dá)60%，也可以提升網(wǎng)絡(luò)傳輸效率高達(dá)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(huì)增加。但是，采用muxponder的方案會(huì)讓傳送需求發(fā)起方即客戶端口永久性地綁定在某個(gè)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(kāi)來(lái)。實(shí)現(xiàn)的途徑是通過(guò)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(xiàng)重要的架構(gòu)要求，可以確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商能夠隨著DWDM技術(shù)及業(yè)務(wù)組合的變化而升級(jí)自己的網(wǎng)絡(luò)。
OTN交換運(yùn)用一個(gè)電交換矩陣連接客戶端口及任意上行鏈路，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的自動(dòng)化業(yè)務(wù)分派，這樣可以免除了點(diǎn)到點(diǎn)DWDM網(wǎng)絡(luò)連接，既節(jié)省了時(shí)間又省去了昂貴的現(xiàn)場(chǎng)人力的連接。OTN交換通過(guò)便捷地將流量交換到工作中的鏈路，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的保護(hù)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(yùn)營(yíng)商能更靈活的開(kāi)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(yíng)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(jì)互聯(lián)、網(wǎng)宿科技、光環(huán)新網(wǎng)等對(duì)于網(wǎng)路有更多彈性的需求，而中國(guó)的運(yùn)營(yíng)商如果不想要被“管道化”，就需要提供更加有附加價(jià)值的網(wǎng)絡(luò)管理能力，這也是目前運(yùn)營(yíng)商積極轉(zhuǎn)型的方向。
盡管中國(guó)運(yùn)營(yíng)商向100G網(wǎng)絡(luò)高歌猛進(jìn)，但他們同時(shí)意識(shí)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(tái)允許各種客戶端口種類（如GE或STM-64）映射到一個(gè)相匹配的OTN容器中，一起進(jìn)行交換及復(fù)用到一個(gè)公用的上行鏈路。此外，隨著網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)靈活的粒度重新分配客戶業(yè)務(wù)到不同波長(zhǎng)上來(lái)確保管道帶寬容量的最大化利用。可以看出，OTN交換對(duì)于當(dāng)前正在或近期計(jì)劃部署100G的電信運(yùn)營(yíng)商而言至關(guān)重要的原因所在——OTN交換使之得以通過(guò)以最高效的方式管理帶寬來(lái)降低CAPEX，與此同時(shí)，通過(guò)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(jì)、可靠的技術(shù)。
[page]
技術(shù)的演進(jìn)升級(jí)——分組光傳送
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的興起和普及，運(yùn)營(yíng)商的焦點(diǎn)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(jí)。分組光傳送平臺(tái)（P-OTN）是OTN交換的一種演進(jìn)技術(shù)，即可以在同一個(gè)機(jī)架內(nèi)實(shí)現(xiàn)PTN及OTN交換。這樣一個(gè)平臺(tái)可以在分組流量映射到OTN域之前，對(duì)其進(jìn)行處理及統(tǒng)計(jì)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(jìn)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(guò)交換矩陣實(shí)現(xiàn)OTN和PTN交換的匯聚；
為了應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)中心的分組流量的動(dòng)態(tài)帶寬的特性，上行鏈路和客戶端線卡必須要能夠運(yùn)用ITU的G.hao/G.7044協(xié)議靈活管理和利用帶寬。
通過(guò)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(gè)波長(zhǎng)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可以采用P-OTN來(lái)真正實(shí)現(xiàn)分組光傳送。不光是波長(zhǎng)得到了更高效的利用，OTN及PTN流量還可以在單個(gè)傳送設(shè)備上進(jìn)行統(tǒng)一管理。分組光傳送平臺(tái)綜合了分組匯聚與處理的高效性，而且也提供了可擴(kuò)展性、網(wǎng)絡(luò)彈性，支持全方位的操作、管理與維護(hù)(OAM)。
PMC提供的DIGI 120G OTN處理器
PMC的DIGI 120G是一款功能強(qiáng)大的100G OTN處理器，設(shè)計(jì)初衷是實(shí)現(xiàn)下一代光傳送網(wǎng)絡(luò)。DIGI 120G提供了高度靈活的平臺(tái)，使得OEM可以設(shè)計(jì)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(qiáng)大的用于P-OTN的混合OTN/分組線卡。DIGI 120G的獨(dú)特性在于：
業(yè)界唯一提供12x10G、3x40G或1x100G端口密度的單個(gè)芯片解決方案
業(yè)界最高增益的40G/100G增強(qiáng)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(gè)100G端口之上
可按照ITU-T的G.hao/7044實(shí)現(xiàn)靈活流量擴(kuò)展和管理的首款OTN處理器
靈活支持OTN、以太網(wǎng)、存儲(chǔ)、IP/MPLS及SONET/SDH流量
為電信級(jí)以太網(wǎng)提供同步以太網(wǎng)（SyncE）、1588v2精準(zhǔn)時(shí)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(tái)，設(shè)計(jì)了一整套的100G/200G P-OTN線卡，并將R&D的研發(fā)費(fèi)用及上市時(shí)間降至最低。
結(jié)論
云服務(wù)和LTE帶來(lái)數(shù)據(jù)流量的持續(xù)增長(zhǎng)，從而催生了大數(shù)據(jù)傳送的需求。電信運(yùn)營(yíng)商在規(guī)劃下一階段的光傳送網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將會(huì)繼續(xù)依賴OTN交換來(lái)提供云服務(wù)所不可或缺的擴(kuò)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(yùn)營(yíng)商能夠進(jìn)行高效的擴(kuò)展和升級(jí)來(lái)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(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)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。
相關(guān)閱讀：
采用FPGA實(shí)現(xiàn)100G光傳送網(wǎng)
全光傳送網(wǎng)技術(shù)
OM4106D：泰克推出業(yè)內(nèi)速度最快的相干光波信號(hào)分析儀用于光通信
