Оптимизация на метрополитенските DCI: намаляване на забавянето и максимизиране на капацитета в градските мрежи

Това е особено вярно в днешната бързо растяща епоха на изкуствения интелект (AI) и облачните услуги, когато центровете за обработка на данни са една от най-бързо развиващите се инфраструктури в градските мрежи. Сегашният предизвикателство пред операторите на мрежи не е само свързването на центровете за обработка на данни помежду им, а и това да се извърши бързо и ефективно. Това доведе до метрополитенските ДЦИ като предпочитан подход за операторите на мрежи, за да преодолеят ограниченията във връзка с капацитета, търсенето и физическите размери в урбани среди.

Урбани предизвикателства: оптични кабели, разстояние и плътност

Метрополитните райони имат собствени физически бариери, които често се пренебрегват. Колкото повече хора има в града, толкова по-натоварен става той. Там, където има налични коридори за оптични кабели, те са рядкост, а правата за преминаване са изключително скъпи – понякога прекалено скъпи. Това, от своя страна, представлява доста конкретни ограничения за оптичната трансмисия. Такива ограничения могат да причинят значителни трудности при постигането на разстояние между центровете за обработка на данни eR (обикновено разположени за разпределяне на трафика с данни и осигуряване на по-голяма надеждност).

Този проблем с плътността се проявява преди всичко като наситеност на влакнените маршрути в града. Операторите на мрежи имат много малко възможности за разширяване на капацитета си, като имат предвид натоварването върху съществуващата инфраструктура. Второ, в урбани зони също се наблюдава постоянен ръст на плътността на центровете за обработка на данни, тъй като центровете за крайно изчисляване (edge computing) и други разпределени центрове за обработка на данни за изкуствен интелект се появяват навсякъде в урбаната инфраструктура. Това вече надвишава възможностите на предишните методи за междусервизна комуникация (DCI). Изследванията потвърждават нуждите от мрежи на утрешния ден – специализирани, хард-сайзове на мрежата с ултра-ниско забавяне и управлявани чрез автоматизация, които ще осигурят изпълнението на бъдещите мрежови изисквания.

Намаляване на забавянето чрез подобряване на мрежовия дизайн

Градът се върти около милисекундите – а често и около микросекундите в света на центровете за обработка на данни. Микросекундите могат да означават разликата между победа и загуба при търговия с висока честота, разпределено обучение на изкуствен интелект и други приложения. Стандартните комплекти от предаватели/получатели за транспондери и други функции изискват допълнителни стъпки за обработка и увеличават времето за предаване.

Тук на сцената излизат присъединяемите когерентни оптични устройства, които променят начина, по който трябва да се управлява латентността. Като елиминират отделните етапи на транспондерите, присъединяемите оптични устройства осигуряват директно взаимодействие между мрежата на центъра за обработка на данни и IP-транспорта – като премахват множество стъпки за обработка при предаването и приемането на пакети. Напредналата обработка на сигнали, която коригира аберациите в оптичните кабели в реално време, още повече намалява времето за предаване. Технологията MTN (Metro Transport Network) може да осигури ултра-ниска латентност чрез строгото фрагментиране на мрежата, изисквано от градските мрежи.

Повече капацитет от съществуващите метрополитенни оптични кабели

Тъй като метрополитенските фиброви връзки са ограничени и скъпи, важно е да използваме максимално ефективно вече наличните фиброви връзки. Ключът към това е когерентната оптика. ДЦИ новите методи за модулация, като например 16-QAM, позволяват предаването на значително повече данни по всяка вълна в съществуващите градски метрополитенски мрежи, отколкото беше възможно с предишните технологии, чрез използване на когерентна оптика.

Това осигурява висока спектрална ефективност на оптичната фиброва система, като пренася много терабита в секунда през един двойчен оптичен кабел.

Например съществуват няколко модуларни интегрирани OTN/DCI решения, които в рамките на два хардуерни модула могат да обработват скорост на данни от 12,8 терабита в секунда; колкото по-висока е тази скорост, толкова по-плътни са връзките и толкова по-малка е заеманата площ в вече установени или предизвикателни райони. Това е изключително полезно за урбани мрежи, които все повече се натоварват, като позволява разрастване чрез добавяне на нови компоненти, а не чрез по-скъпия и времеемък проект по прокарване на нови фиброви връзки.

Мониторинг и управление на производителността на метрополитенните DCI мрежи

Фибрата предавателна мрежа в градските мрежи ще срещне множество аномалии, които могат да нарушат услугата: динамични температури, случайни физически намеси в кабела, променящи се модели на мрежовия трафик. Ефективното управление на мрежата с добро визуализиране може да реши всички тези проблеми. Някои съвременни кохерентни метрополитен OTN DCI устройства вече включват с OTDR, което предупреждава операторите и помага за локализиране на мрежовите проблеми както в слой 1 (физически/фигурен), така и в слой 3 (IP/данни).

Освен това един-единствен модул, способен да наблюдава цялата метрополитен мрежа, ще позволи на операторите да диагностицират проблемите още в началото им и да управляват капацитета в реално време.

Поддръжката на различни протоколи като SNMP/NETCONF ще опрости тези мрежови функции и ще ускори задачите по управление.

Практически стратегии за дългосрочна оптимизация на метрополитен мрежи

Дългосрочните решения за метрополитенски DCI ще включват бъдеща стратегия за растеж, използване на оптимални практики за устойчивост в градските мрежи, архитектурна простота, както и автоматизация в тези мрежи.

Планувайте за  f бъдеща капацитетност: Изграждане с възможност за лесно мащабиране над 400G и до 800G и по-високо чрез започване на разгъването на когерентни оптични компоненти 200G/400G още сега.

Изграждане на устойчивост: Използване на оптични слоеви защити, способни да преориентират оптичните вериги за по-малко от 50 ms дори след много катастрофални прекъсвания на фибрите. В градските райони често се наблюдават повреди в оптичните предавания поради случайни физически прекъсвания на кабелите; устойчивостта в метрополитенните зони е от ключово значение.

Опростяване на мрежата: По-малко слоя оборудване и по-проста архитектура значително намаляват разходите и ускоряват инсталирането на нови услуги.

Приемане на модела 'плащане според растежа': Това позволява стъпково разширяване на капацитета на градската мрежа по мярка на необходимостта.

Използват a автоматизация: Внедряване на мрежови системи, базирани на намерения, за автоматизиране на подготвителните процеси и динамична оптимизация на пътищата за трафик.

Заключение

Нуждите на града от високопроизводителни метрополитенски DCI ще продължават да нарастват с разширяването на неговата мрежа. За удовлетворяване на изискванията за масивна капацитетност на данните – по-бързо, по-надеждно и с далеч по-малко физическа инфраструктура – когерентната оптика, модулните мрежи и интелигентният контрол са задължителни за метрополитенните DCI. Sino-Telecom е преминала водата и е в авангарда на революцията в оптичната трансмисия, която ще свърже различните центрове за обработка на данни и ще въведе най-новите технологии.

Доставили сме значително повече от 100 000 единици на клиенти по целия свят и прилагаме експертните знания и разбиране, натрупани през последните няколко десетилетия в областта на оптичната фибрена трансмисия, в нашето решение за съвременните метрополитенни DCI мрежи.

Sino-Telecom предоставя напълно конфигурирани платформи за оптимизиране на транспорта: когерентната OTN платформа STN6800-D16 с карти транспондери и карти мъкспондери. Тя е достъпна в конфигурации 1U 6,4 T или 2U 12,8 T и е подходяща за най-високата плътност, капацитет и надеждност в гъсти метрополитенски мрежи. В момента разполагаме с 241 патента и 156 авторски права върху софтуер и винаги ще се стремим към изключителност в областта на мрежовите решения. Нека Sino-Telecom да се грижи за вашите нужди от Metro DCI. Екипът ни е готов да ви помогне да проектирате и внедрите подходящото Metro DCI решение. Обадете ни се днес за безплатна консултация и/или персонализиран проект.