為了應(yīng)對(duì)云網(wǎng)絡(luò)帶寬的巨大增長(zhǎng)，包括谷歌，蘋果，F(xiàn)aceBook，微軟和亞馬遜在內(nèi)的Web-Scale巨頭已經(jīng)在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和電信、硬件和軟件等領(lǐng)域大規(guī)模推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。在本文中，我們將討論數(shù)據(jù)中心互連（DCI）中三個(gè)關(guān)鍵的web-scale級(jí)的發(fā)展趨勢(shì)：終端分解、開(kāi)放線路系統(tǒng)（open line system，OLS）、100G+轉(zhuǎn)發(fā)器。（注：Web-scale是Gartner提出的，用于描述來(lái)自互聯(lián)網(wǎng)巨頭，如 Facebook，谷歌，LinkedIn等公司，通過(guò)應(yīng)用新進(jìn)程、新架構(gòu)和新實(shí)踐所實(shí)現(xiàn)的靈活性和擴(kuò)展性。）
分解（Disaggregation）是將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分解為功能組件，并且實(shí)現(xiàn)每個(gè)組件的獨(dú)立部署。在過(guò)去20年中，分解與光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能融合趨勢(shì)背道而馳，在這種趨勢(shì)中，廠商將先進(jìn)的系統(tǒng)（如分組光傳輸）中的專有硬件和軟件緊密結(jié)合在一起，Web-Scale公司引領(lǐng)的分解趨勢(shì)打破了傳統(tǒng)廠商與傳統(tǒng)電信運(yùn)營(yíng)商用戶之間的融合。
一個(gè)典型的分解的例子是2016年成立的TIP（Telecom Infra Project）項(xiàng)目發(fā)布的DWDM（密集波分復(fù)用系統(tǒng)）轉(zhuǎn)發(fā)器平臺(tái)Voyager，該平臺(tái)基于商用硬件和開(kāi)放式軟件架構(gòu)，包括Broadcom Tomahawk分組交換芯片、Acacia AC400 DSP ASIC和一個(gè)開(kāi)放的軟件層，可以將軟件與軟件分離開(kāi)來(lái)，符合SDN的原則。Voyager的試驗(yàn)進(jìn)展非常迅速，包括Equinix（美國(guó)）Orange（法國(guó)），MTN（南非）和Telia Carrier（泛歐）在內(nèi)的地區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，預(yù)計(jì)在2018年的世界通信大會(huì)上將會(huì)有更多創(chuàng)新。
與傳統(tǒng)的處理終端方式一樣，Web-Scale提供商正在改變OLS設(shè)計(jì)和部署DCI的方式。OLS由波長(zhǎng)復(fù)用器/解復(fù)用器、光學(xué)放大器和ROADM以及這些組件的控制和管理組成。傳統(tǒng)上，線路系統(tǒng)與終端系統(tǒng)緊耦合，使得線路和終端由同一個(gè)廠商提供，廠商的轉(zhuǎn)發(fā)器不在其他廠商的光線路上工作，端到端的光網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)封閉的專有系統(tǒng)。
一些Web-Sacle提供商已經(jīng)得出結(jié)論，將終端與終端的分離可以為他們帶來(lái)巨大的收益，從而擴(kuò)展包括光線路系統(tǒng)和終端和DCI的分解概念。開(kāi)放線路系統(tǒng)（OLS）的主要優(yōu)點(diǎn)之一是快速采用新技術(shù)，相干檢測(cè)和光子集成（包括芯片光子學(xué)）正在促進(jìn)轉(zhuǎn)發(fā)器的快速創(chuàng)新，而線路系統(tǒng)的演變相對(duì)緩慢。將終端與終端分離，使服務(wù)提供商能夠通過(guò)幾代轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)推進(jìn)，而不必更換線路系統(tǒng)。OLS還消除了廠商鎖定，因?yàn)榉?wù)提供商可以從不同的廠商處購(gòu)買他們的線路系統(tǒng)和轉(zhuǎn)發(fā)器。
微軟一直是OLS的強(qiáng)力支持者，在OFC 2016上，微軟展示了運(yùn)行在4000公里光纖上的OLS實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)仿真結(jié)果，代表其在北美的骨干網(wǎng)。
隨著DCI帶寬的持續(xù)增長(zhǎng)，信道容量成為WebScale DCI轉(zhuǎn)發(fā)器/線路側(cè)優(yōu)先的核心，在城域DCI中，服務(wù)提供商的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了100G以上，隨著高速率網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化，數(shù)據(jù)傳輸速率也隨之提高，逐漸取代了DCI網(wǎng)絡(luò)中10G的需求。
DCI不僅僅是更多的帶寬，能夠靈活地增加可用容量是其關(guān)鍵需求。Web-Scale提供商對(duì)靈活性的需求加快了轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)多種調(diào)制格式的可用性，現(xiàn)在來(lái)自多個(gè)廠商的相干轉(zhuǎn)發(fā)器能夠支持多種調(diào)制格式，包括BPSK，QPSK，8QAM和16QAM，以及用于設(shè)置功能的前向糾錯(cuò)（FEC）編碼和軟件可編程性的不同選擇。
相干傳輸提供了最大的容量和調(diào)制靈活性，但是一些We-Scale提供商正在推動(dòng)100Gbit/s直接檢測(cè)調(diào)制格式，用于短距離城域DCI應(yīng)用。直接檢測(cè)缺乏一致性，但從另一方面來(lái)看，與同等的100Gbit/s相干系統(tǒng)相比，直接檢測(cè)降低了成本，尺寸和功耗。由于覆蓋范圍的限制，PAM4針對(duì)的是80公里以下的DCI應(yīng)用。
最后，關(guān)注一下DCI中進(jìn)行光學(xué)測(cè)試的重要性，包括開(kāi)通和在線測(cè)試。隨著云計(jì)算成為企業(yè)應(yīng)用的主要模式，并且數(shù)據(jù)中心成為電信公司的新端局，確保數(shù)據(jù)中心內(nèi)部和數(shù)據(jù)中心之間連接的可用性和可靠性對(duì)于數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商及其客戶來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。這包括物理層測(cè)試，以確保功能正常的光纖和連接器以及高達(dá)400 Gbit/s的協(xié)議測(cè)試，以涵蓋調(diào)制和標(biāo)準(zhǔn)的激增選項(xiàng)。此外，在擴(kuò)展到更廣泛的應(yīng)用之前，分解、開(kāi)放硬件和開(kāi)放軟件的理念首先出現(xiàn)在DCI中，因此我們認(rèn)為白盒測(cè)試和驗(yàn)證對(duì)于今天的DCI來(lái)說(shuō)非常重要。
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