Redes abiertas e interconexión de centros de datos: construcción de arquitecturas más flexibles de interconexión de centros de datos

El actual paradigma de red, con hardware y software estrechamente acoplados, interfaces propietarias y dependencia de un único proveedor, enfrenta una presión cada vez mayor debido a las exigencias de la economía digital moderna. Las redes de interconexión de centros de datos (DCI) evolucionan para satisfacer todas las necesidades derivadas de las cargas de trabajo de inteligencia artificial en constante evolución, los servicios en la nube distribuidos y el número rápidamente creciente de tipos de tráfico. Nunca ha existido una necesidad más crítica de agilidad, programabilidad y optimización de costes en el ámbito de las redes de interconexión de centros de datos (DCI) . Aquí entra en escena la red abierta: una filosofía y una arquitectura basadas en principios que eliminan la vinculación entre hardware y software, promueven interfaces abiertas comunes y permiten a los operadores construir su propia red según sus propias necesidades. Creemos que este cambio es lo que podemos lograr en Sino-Telecom Technology Co., Inc. mediante nuestras soluciones abiertas y desagregadas.

A un nivel muy elevado, redes abiertas para la interconexión de centros de datos (DCI) implica básicamente separar el software de gestión y control del hardware óptico. Una plataforma de arquitectura abierta permite que los equipos de transmisión óptica, los sistemas de gestión de red y las aplicaciones de terceros se comuniquen mediante interfaces y API estandarizadas. Normalmente, la capa de gestión por software ofrece capacidades unificadas de configuración, supervisión y gestión de recursos, lo que permite a los operadores simplificar la operación de la red e integrar los equipos de transmisión óptica en plataformas de gestión de nivel superior.

Las arquitecturas abiertas también pueden emplearse en equipos que cuentan con un sistema de línea óptica instalado por un proveedor como Sino-Telecom y un sistema operativo de red (NOS) seleccionado de forma independiente. Esta desacoplación fomenta la innovación y posibilita que los operadores elijan los mejores componentes disponibles, sin necesidad de adquirirlos todos de un único proveedor.

Los sistemas tradicionales de control directo se comercializan como un único sistema —hardware, sistema operativo, software de gestión y soporte— y, con frecuencia, sus interfaces son propietarias, lo que significa que no se integran otros sistemas en la solución. Son sistemas muy complejos y rigurosamente probados, con flexibilidad limitada. Para actualizarlos se requieren nuevas versiones de software; para escalarlos puede ser necesario reemplazarlos por completo («forklift replacement»); y la incorporación de nuevas funciones puede tardar mucho tiempo y exigir modificaciones específicas del proveedor.

La red abierta ofrecerá una alta flexibilidad en los modelos de despliegue, y los operadores podrán construir sobre la red DCI. El controlador SDN está disponible ya sea en una versión de tamaño reducido DCI-Box para enlaces metropolitanos o en un sistema de línea de alta capacidad para rutas regionales. El modelo sigue un diseño «pague según crezca» («pay-as-you-grow»), lo que permite una expansión incremental mediante actualizaciones de software y expansión modular del hardware, reduciendo así la necesidad de reemplazos disruptivos de la red.

Esto también es aplicable a la topología; las arquitecturas abiertas son flexibles y pueden utilizarse tanto con topologías punto a punto como en anillo, y pueden adaptarse a nuevos requisitos sin necesidad de cambios en toda la red.

La base de una arquitectura abierta de DCI es su ecosistema de interfaces. Las API ofrecen un modo fluido mediante el cual el hardware óptico y los sistemas de gestión de red pueden comunicarse. Estas interfaces permiten al operador realizar el aprovisionamiento automatizado, supervisar los parámetros ópticos «en tiempo real» y configurar alarmas según los parámetros establecidos.

En un entorno abierto, la gestión de software pasa de operaciones reactivas mediante línea de comandos a una gestión proactiva basada en datos. El controlador centralizado permite a los ingenieros visualizar toda la topología de la red, determinar si los enlaces están sanos o no y reenrutar dinámicamente el tráfico para evitar la congestión de la red. Además, las arquitecturas abiertas pueden permitir que un flujo de datos sobre el rendimiento óptico se transmita en tiempo real, por ejemplo, potencia óptica, dispersión cromática y BER previa a la corrección de errores (pre-FEC BER). Los operadores pueden aprovechar eficazmente esta información para mantenimiento predictivo y detectar de forma proactiva problemas de degradación antes de que afecten al servicio.

Con una arquitectura abierta también existen algunas consideraciones operativas. En primer lugar, los departamentos de ingeniería deben ser capaces de operar de forma desagregada, o bien deben aprender a hacerlo. La capa de software resulta útil para una variedad de aplicaciones, pero también exige experiencia en controladores SDN y en programación por scripts, así como en la integración de API.

En segundo lugar, existen problemas de interoperabilidad. Hay distintas implementaciones de interfaces abiertas, que sí están estandarizadas. Por consiguiente, se recomienda encarecidamente que los proveedores asistan a las reuniones sobre interoperabilidad y que tengan disponibles las especificaciones de sus API y del hardware. En tercer lugar, la seguridad debe considerarse en múltiples niveles: seguridad de la propia transmisión óptica, seguridad del controlador SDN, seguridad de la API de gestión y seguridad de los datos de telemetría. Por último, los modelos de soporte no son necesariamente idénticos: cuando el hardware y el software se adquieren por separado, los contratos de soporte deben especificarse claramente. Hay mucho que decir a favor de la agilidad, la rentabilidad y la capacidad de adaptación futura que ofrece esta inversión.

La evolución de las redes para la interconexión de centros de datos (DCI) avanza claramente hacia la apertura. La capacidad de implementar, reconfigurar y escalar redes rápidamente constituirá una ventaja competitiva para los centros de datos, especialmente a medida que estos se vuelven más distribuidos y el cómputo periférico (edge computing) gana impulso. Redes abiertas es la plataforma que ofrecerá la oportunidad de construir redes autónomas y autorregulables. En un mundo impulsado por la inteligencia artificial, la capacidad de programar y responder dinámicamente a las cargas cambiantes es lo que brinda una arquitectura abierta.

Además, las velocidades de transmisión se acercan a 800 G, 1,6 T y valores superiores, lo que hace que resulte prohibitivamente costoso desarrollar soluciones propietarias. Las arquitecturas abiertas ofrecen la oportunidad de compartir recursos, establecer bloques constructivos comunes y crear economías de escala. Los operadores consideran que la red abierta es el futuro en el que no tienen que esperar a que un único proveedor siga su hoja de ruta, sino que pueden incorporar progresivamente nuevas tecnologías o actualizar partes de la red conforme estén disponibles, y, en última instancia, establecer una red DCI que crezca junto con su negocio.

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