面向数据中心互连(DCI)的光波分复用(WDM)技术

陈丽英

摘要：数据中心互联（DCI）是一种实现多个数据中心之间互联互通的网络解决方案。随着产业数字化转型的持续发展，数据成为关键生产要素，其计算、存储、联接是数据中心的核心组成单元，而数据中心肩负着数据的計算、存储和转发的重任，是新基建中最关键的数字基础设施。目前，各类组织和企业的数据中心建设已经很普遍，但是单一的数据中心已经很难适应新时代的业务需求，迫切需要多数据中心互联。海量数据需要超高带宽互连，成为业务智能时代行业数字化转型和新业务增长点，越来越多的互联网巨头、ICP和企业开始建设DCI（数据中心互联）。

关键词：数据中心互联（DCI）;光波分复;（WDM）技术。

1数据中心带宽发展趋势

随着大数据时代的到来，以及人工智能、虚拟/增强现实、物联网等新型技术的出现，数据流量呈现爆发式增长。数字技术正在塑造未来世界。云计算、网络化、移动化和大数据技术不断向深度融合，以数据中心为中心的网络，正在逐步形成。为了更好的共享数据中心资源，提升业务安全性及降低容灾备份成本，数据中心间互联成为必然趋势。

传统互联网时代，业务通常基于搜索引擎和网页浏览展开，而互联网+时代，业务正在向云服务专业。根据数据预测，截至2021年，全球数据中心的IP流量将会增长至20.6ZB，而99%的网络流量都与数据中心有关。

互联网流量特别是跨数据中心的流量增长，使得数据中心互联成为迫切需求，而且大带宽的互联需求会越来越多。目前，无论是互联网公司还是运营商都考虑成本更低的方式来满足业务承载。

业界预测，数据中心市场未来几年将保持30%左右的年增长率。在中国，运营商的数据中心占比较高。数据中心建设的持续增长，使DCI成为光网络设备增长最快的应用，也成为运营商最为迫切的需求之一。所以，以DC为中心是网络重构的重要方向，带来DCI需求快速增长。数字化转型是运营商的新机遇与新挑战。经济社会的数字化转型将给运营商及ICT行业带来新机遇与新挑战，业务创新与生态构建是制胜关键。

2承载技术比较

DCI之间超大流量的带宽需求，对于承载网来说压力很大，目前基于数据中心之间大颗粒的业务承载主要是裸纤和传统波分承载两种方式。

1）裸纤承载：具备带宽自主可控、扩容提速简单等特点，但是对于距离较远（距离大于80km）、电路数量多、需要设备保护等需求的电路，光纤承载无论从造价、保护方式都不适合，而且现有光缆资源非常宝贵，需要充分利用有限的光纤提供尽可能大的带宽，承载最大容量的DCI数据。

2）传统100G DWDM承载：现有100G DWDM设备集成了ADM的功能，既能够提供传统波长点对点传送，又可以实现GE/10GE/POS/100GE等数据波长/子波长业务接入、汇聚、调度和传送，同时可提供任意拓扑下的完善组网、保护和端到端管理，有效地支撑传送网对成本、带宽、组网、效率和可靠性的要求，目前各大运营商均已部署100G DWDM承载网络。传统100G DWDM虽然具备各种承载优点，但是单波道造价高、机架功耗大，适合安装在运营商机房，对于DCI机房还是比较有局限性。

3）DCI-DWDM承载：DCI-DWDM设备充分结合互联网公司和运营商各自优势，提供具备竞争力的DCI光互联解决方案。该设备是低成本、低功耗、光电解耦的简易型WDM设备，其主要运用城域网内数据中心之间互联、IDC节点之间及至骨干传输网的电路。

DCI-DWDM设备区别于传统WDM设备，采用模块化设计、服务器式设备形态，主要优点如下：

（1）具备适配数据中心标准服务器机柜，平台通用、维护便利、组网灵活、按需扩展。

（2） 集成度高，相同系统容量下，机房占用面积少。

（3） 功耗低，面向城域短距应用。

（4） 单波道造价低，大约是传统波分设备的单波道造价的一半。

承载技术比较：

裸纤、传统DWDM、DCI-DWDM三种承载方式对比方案如下。

总体评价 可承载任意速率业务，其他方面能力弱，10KM距离内承载造价相对比较低 大颗粒业务交叉调度能力强、适合业务的透传;保护手段多，端到端的OAM管理强，但是承载造价高 业务多为点对点开设，不具备光电调度能力，但是机架占用空间小，功耗需求低，时延小，造价低

由上述技术分析比较可知：

承载无保护方式要求的10Km距离内的业务承载，可以采用裸纤承载方式;对于要求交叉调度、县乡波分网络、点到多点的大颗粒业务，建议采用传统100G DWDM网络;对于业务点到多点、业务颗粒大（10G/100G及以上）的数据中心机房之间业务承载，建议采用DCI-DWDM设备承载。DCI-DWDM因其占用空间小、功耗需求低、时延小、造价低、快部署、易运维成为数据中心之间业务承载的首选设备。

3结束语

DCI-DWDM以其占用空间小、功耗需求低、时延小、造价低、快部署、易运维等承载优势，成为运用商及OTT公司大颗粒数据链路承载首选方案，未来数据中心之间电路承载也将以该方式为主。