حل الربط بين مراكز البيانات في المناطق الحضرية: كيف يمكن تحسين شبكات النقل البصري في المدن؟

المراكز التجارية في العصر الرقمي هي المدن الكبرى. فسواءً كانت مراكز البيانات أو الحرم الجامعي المؤسسي أو مراكز الاتصالات الخاصة بالمشغلين (carrier hotels) أو نقاط التواجد لمزودي خدمات الإنترنت (ISP POPs) داخل مدينة واحدة، فإن الهائل من حجم المرور يفرض الحاجة إلى نقل ضوئي سريع وموثوق واقتصادي. ويشير مصطلح «ميترو» (Metro) ربط مراكز البيانات (DCI) إلى الحل الرائد للنقل الضوئي عالي الكفاءة للغاية ومنخفض زمن الانتقال للغاية ضمن البيئات الحضرية وبتكاليف متوقعة، حيث يحل هذا الحل محل الاتصال القائم على أجهزة التوجيه باستعمال أنظمة نقل ضوئي متخصصة ذات سعة عالية.

ما هو اتصال مراكز البيانات الحضرية (Metro DCI) وما قيمته الجوهرية؟

تشمل حلول نقل البيانات الضوئية الخاصة بـ Metro DCI تقنيات مُصمَّمة خصيصًا للمسافات الحضرية. وعلى عكس حلول النقل الضوئي لمسافات طويلة التي تركِّز على تحقيق أقصى مدى ممكن، فإن حلول Metro DCI مُحسَّنة من حيث السعة والتصغير المطلوبين في البيئات الحضرية الكثيفة. وتتمثّل القيمة الجوهرية لـ Metro DCI في تمكين الربط بين مراكز البيانات بزمن انتقال منخفض جدًّا، ما يحوِّلها من جزر معزولة من الاتصال إلى نسيج متكامل ذي زمن انتقال منخفض. وتوفر حلول Metro DCI زمن انتقال أقل من جزء من الألف من الثانية بين المرافق لمراكز البيانات النشطة-النشطة (Active-Active)، وتدعم نسخ البيانات في الوقت الفعلي، وتقدِّم نطاق عرض ترددي دقيق قابل للطلب حسب الحاجة، كما تلغي الحاجة إلى ترقيات كبيرة في الأجهزة عند توسيع السعة. وتنعكس هذه القيمة في مزايا تجارية كبيرة لمزوِّدي الخدمة في الأسواق الحضرية ذات العقارات الباهظة التكلفة وندرة الألياف الضوئية.

التحديات في النقل الضوئي الحضري

تتمثل التحديات المواجهة لنقل الإشارات الضوئية في البيئة الحضرية في تعقيدٍ أكبر بكثير مقارنةً بالمناطق suburban والريفية. وفي أغلب الأحيان، يتعيَّن أن تمرّ مسار الألياف عبر مناطق مكتظَّة ومبنية بكثافة، مع محدودية إمكانية الوصول للإنشاءات. وهذا ما يؤدي إلى زيادة كبيرة في وقت تركيب الألياف وتكاليفها. ويمكن أن يُعزى الضعْف العالي (الخسارة العالية) في الألياف القائمة إلى التفرعات المتكررة، والانحناءات، ومكونات الوصلات والموصلات القديمة. كما أن وجود خطوط الطاقة عالية الجهد، والمحطات الكهربائية الفرعية، وخطوط المترو، والنشر الواسع لأنظمة الاتصالات اللاسلكية، يخلق بيئات شديدة التحدي من حيث التداخل الكهرومغناطيسي (EMI)، مما قد يؤدي إلى تدهور جودة الإشارة. وتفاوت درجات الحرارة الخارجية في المدن — بدءًا من مراكز البيانات الخاضعة للتحكم المناخي وصولًا إلى فتحات التفتيش غير المُهوية — يُدخل عامل تغيُّر إضافي في تصميم الشبكات الضوئية. أما عدم القدرة على إنشاء مواقع تضخيم وسيطة داخل حقوق المرور القائمة، فيعني أن مشغِّلي الشبكات مضطرون إلى استخلاص أقصى قيمة ممكنة من كل خيط ألياف موجود، وكذلك من القدرات الجوهرية للمعدات المستخدمة. ويُعالج حل «Metro DCI» العديد من هذه القضايا من خلال تطبيق تقنيات البصريات الترابطية المتقدمة وتقنيات التعديل القابلة للتكيف.

كيف تُحسِّن شبكة مترو داي سي آي كفاءة الشبكة

توفر شبكة مترو داي سي آي مكاسب كبيرة في كفاءة الشبكة. وباستبدال القفزات غير الضرورية عبر أجهزة التوجيه الموجودة في حلول نظام التعددية بالطول الموجي الكثيف القائم على أجهزة التوجيه، تقلل شبكة مترو داي سي آي زمن الانتقال (التأخير) وتزيل نقاط الاختناقات. ويضمن تخصيص قنوات منفصلة على مستوى الطول الموجي للتطبيقات والمستخدمين الأداء المضمون لتدفقات المرور الحيوية. كما يسمح توفير عرض النطاق الترددي حسب الطلب لمُشغِّلي الشبكة بتعديل السعة المطلوبة فورًا على اتصال معيَّن من اتصالات مترو داي سي آي لتلبية الطلب — سواءً بالزيادة أو التخفيض في السعة دون مقاطعة الخدمة. ويمكن تجنُّب العديد من حالات الانقطاع من خلال الاستخدام الذكي لجهاز قياس الانعكاس الزمني الضوئي المدمج (OTDR) والمراقبة المستمرة لأداء الاتصال، مما يمكِّن من إجراء الصيانة الوقائية. ويزيد تجميع عددٍ كبير من العملاء ذوي السرعات المنخفضة والمواقع المجمَّعة على عدد أقل من قنوات الطول الموجي عالية السعة من الكفاءة الطيفية بشكل كبير، وبالتالي يحقِّق أقصى استفادة ممكنة من سعة الألياف الضوئية.

فوائد خفض التكاليف المقدمة من شبكة مترو داي سي آي

توجد مزايا مالية مقنعة لاعتماد نظام Metro DCI. فأسعار عقود تأجير المسارات الألياف البصرية في الأسواق الحضرية تكون أعلى من حيث التكلفة لكل خيط ألياف مقارنةً بالمناطق suburban. وبما أن نظام Metro DCI يوفّر سرعات تصل إلى ٤٠٠ جيجابت/ثانية أو ٨٠٠ جيجابت/ثانية على طول موجي واحد، فإن ذلك يقلل من عدد خيوط الألياف الفردية التي يستأجرها المشغل. كما أن التكاليف التشغيلية لأنظمة منصات Metro DCI أقل بكثير نظراً للانخفاض الكبير في استهلاك الطاقة — إذ يتراوح استهلاك الطاقة لكل جيجابت/ثانية في العديد من منصات Metro DCI بين ٦٠٪ و٨٠٪ أقل مما هو عليه في الأنظمة القائمة على الراوترات المكافئة. كما أن خفض تكاليف التبريد يُعَد عاملاً مهماً أيضاً. وبما أن العامل الشائع لحجم منصات Metro DCI هو وحدة راكبة واحدة (١ RU) أو وحدتان راكبتان (٢ RU)، فإن استغلال المساحة القيّمة داخل مرافق الاستضافة المشتركة لمراكز البيانات يصبح في أدنى حدٍّ ممكن. وبالنظر إلى مستويات احتياطي أقل نتيجة استخدام معدات قياسية ومتطلبات تدريب أبسط مرتبطة بمنصات Metro DCI الشائعة، فإن حجة إجمالي تكلفة الملكية (TCO) لأنظمة Metro DCI تبدو واضحة.

نشر مرن للسценاريوهات الحضرية

يتطلب النشر الحضري مرونةً كبيرةً، وتوفّر منصة Metro DCI هذه المرونة. ويمكن إنجاز عمليات النشر باستخدام الألياف الضوئية المظلمة أو الألياف الرمادية أو خدمات الطول الموجي (بشكل مباشر على الأطوال الموجية). أما في تطبيقات المكاتب المركزية، حيث قد تتراوح درجات حرارة التشغيل ضمن نطاق واسعٍ للغاية وغير منتظم، فتتوفر منصات Metro DCI الحضرية المتينة والمُصمَّمة لتحمل درجات الحرارة العالية والمنخفضة. وفي بيئات مراكز البيانات والمؤسسات، يُطبَّق عادةً تدفق الهواء من الأمام إلى الخلف وانخفاض مستوى الضوضاء الصوتية. وتتوفر منصات Metro DCI الحضرية بمجموعة متنوعة من مدخلات الطاقة، بما في ذلك التيار المتناوب القياسي والتيار المستمر -48 فولت، مما يلغي الحاجة إلى أي تحويل من التيار المتناوب إلى التيار المستمر. وعندما يتطلّب الأمر توسيع السعة، فإن المنصات المعيارية لـ Metro DCI مُصمَّمة لدعم إضافة بطاقات الخطوط تدريجيًّا. ويمكن للمشغلين البدء بعدد قليل جدًّا من الأطوال الموجية، مثل طولين موجيين فقط، ثم التوسُّع تدريجيًّا ليصلوا إلى ثمانية أطوال موجية (أو أكثر) على منصة واحدة دون الحاجة إلى استبدال الهيكل الرئيسي.

منصة Metro DCI للشركات المحلية لمزودي خدمة الإنترنت والمشغلين الحضريين

التوقعات العالية للمشتركين بشأن الاتصال الم ubiquitous وبسرعة جيجابت — وهي ضرورية لتجربة تنافسية في الألعاب أو البث المباشر — تُعلي من قيمة أداء وموثوقية شبكات مزودي خدمة الإنترنت (ISP). وتتيح تقنية الاتصال بين مراكز البيانات الحضرية (Metro DCI) ربط مواقع التجميع ومراكز البيانات المحلية ومواقع النقاط الأساسية (POPs) لمزودي خدمة الإنترنت في المناطق الحضرية. أما بالنسبة لمشغلي الشبكات الحضرية الذين يوفرون احتياجات التجميع لشبكة النقل الخلفي اللاسلكية من الجيل الخامس (5G)، فإن تقنية Metro DCI هي التكنولوجيا المثلى لتلبية متطلبات الكمون الصارمة والاحتياجات العالية للعرض الترددي لمواقع أبراج الخلايا. كما تستفيد المرافق الحضرية التي تقدّم مبادرات المدن الذكية وخدماتها، مثل شبكات السلامة العامة، من الكمون القابل للتنبؤ به والتوافر العالي جداً الذي توفره هذه الحلول البصرية الحضرية المخصصة. وفي جميع حالات الاستخدام، يتشارك جميعها في شرطٍ واحدٍ مشتركٍ هو الموثوقية غير المتزعزعة — وهي صفة لا يمكن لمشغلي المناطق الحضرية تحقيقها أبداً باستخدام هندسات التداخل الطبقي (overlay architectures).

حلول موثوقة للاتصال بين مراكز البيانات الحضرية (Metro DCI)

تقدم شركة سينو-تيلكوم مجموعة من حلول الاتصال بين مراكز البيانات الحضرية (Metro) حلول الربط بين مراكز البيانات مُصمَّمة لنقل الإشارات الضوئية في شبكات المترو ضمن الأسواق الحضرية. توفر منصاتنا نقلًا تداخليًّا (Coherent) بسرعات 100 جيجابت/ثانية و200 جيجابت/ثانية و400 جيجابت/ثانية و800 جيجابت/ثانية دون الحاجة إلى إعادة التوليد. وقد صُمِّمت منصاتنا ذات الوحدة الرفية (1 RU) والوحدتين الرفيتين (2 RU) لتطبيقات الكثافة العالية داخل مراكز البيانات المؤسسية ومراكز البيانات المشتركة (Colocation)، وكذلك في المكاتب المركزية المكتظة. وقد تم دمج تقنيات التصحيح التلقائي للأخطاء (FEC) والتعديل التكيفي (Adaptive Modulation) لضمان انتقال خالٍ من الأخطاء عبر أصعب شبكات الألياف الضوئية الحضرية. وحقَّقت شركة «سينو-تيلكوم» عمليات نشر ناجحة في المراكز الحضرية في أكثر من 30 دولة، منها فرنسا وإندونيسيا والبرازيل وأستراليا. وبفضل ما يزيد على 240 براءة اختراع و150 حقًّا في حقوق الملكية الفكرية للبرمجيات، فإن سجلنا حافلٌ بحلول موثوقة تُجسِّد التزامنا بالابتكار في مجال التقنيات الضوئية. ويشمل مجموعتنا الكاملة وحدات الإرسال والاستقبال الضوئية (Optical Transceiver Modules) التي تتراوح سرعاتها من الجيجابت/ثانية (GE) وحتى 800 جيجابت/ثانية، مع دعم كامل للاتصال من الطرف إلى الطرف (End-to-End).

الخاتمة

شبكات مترو DCI هي طريقة جديدة لتصميم وتشغيل نظم النقل الضوئي. وتُمكِّن هذه الحلول عالية السعة ومنخفضة زمن التأخير وبسيطة التشغيل وفعّالة من حيث التكلفة مزودي خدمات الإنترنت في المناطق الحضرية، ومشغِّلي مراكز البيانات، والشبكات المرتبطة بالمرافق العامة من توسيع سعة النطاق الترددي دون الحاجة إلى إجراء تجديدات جذرية في الشبكة.

هل ترغب في تحسين شبكتك للنقل الضوئي في المناطق الحضرية؟ اتصل بفريق المبيعات في شركة سينو-تيلكوم للحصول على عرض أسعار مخصَّص لشبكة مترو DCI، بالإضافة إلى أوراق المواصفات الفنية ذات الصلة، واستعرض حالات النشر النموذجية المُعدّة خصيصًا لسوقك.