データセンター間接続（DCI）長距離展開ガイド（通信事業者向け）

データセンター間接続（DCI）長距離展開ガイド（通信事業者向け）

データセンター 大都市圏からより広域な地域や国へと事業を拡大するに伴い、企業はこれまで以上に長い距離（数百キロメートルから数千キロメートルに及ぶ）での相互接続性を必要としています。この点において、分散型インフラストラクチャ、ディザスタリカバリサイト、またはグローバルに展開されたコンテンツ配信ネットワーク（CDN）を運用する企業にとって、長距離データセンター間相互接続（Long-haul DCI）の活用は不可欠となっています。一方、都市圏内DCI（Metro DCI）がコンパクトさ、迅速な展開、管理可能な距離を重視するのに対し、長距離DCIは高性能、高度な光増幅技術、および複雑な保護機構を重視します。

事業者向け長距離DCIとは

長距離DCIとは、120km以上（数千里メートルに及ぶ場合もあります）の距離を隔てた2つのデータセンター（D/C）間で使用される光相互接続技術です。通信事業者にとって、 長距離用DCI 短距離DCIでは達成できなかった3つの主な目的に適用可能です。すなわち、中央サイトとリモートサイト間でのデータセンターのレプリケーション（通常、コンプライアンス上の規制要件）、地理的に離れた複数のサイトにおけるコンテンツ配信およびキャッシュ、そして国や大陸をまたいだデータセンター間での負荷分散およびワークロードの移行です。この点において、メトロシステムでは信号減衰に対する許容性があるのに対し、ロングホールDCIでは、複数の区間から構成され、環境条件が一貫しておらず、旧式ハードウェアが混在する厳しいファイバー設備において、はるかに高い性能が要求されます。

ロングホールDCIの展開を簡素化する方法

長距離DCIの複雑さを恐れる必要はありません。たとえば、デジタル信号処理機能を内蔵したコヒーレント光トランシーバーを用いることで、電子的に波長分散および偏波モード分散の補償が可能となり、光学的分散補償モジュールの使用を不要にできます。また、自動制御型光増幅器およびバランスの取れた出力電力を備えた光伝送路システムを採用することで、各サイトにおける設計・構築工数を最小限に抑えることができます。さらに、ネットワークトポロジーの可視化、最適送信電力の算出、リンク予算の検証を可能にする統合ネットワーク管理ソフトウェアも有効な解決策です。400Gまたは800Gのコヒーレント性能を備えたトランスポンダを少数のタイプに標準化すれば、スペアパーツの管理も容易になります。長距離用ダークファイバーのリースに関しては、PMDやコネクタ品質といった要素を事前に確認・検証しておくことが、将来的な障害防止のために不可欠です。これらの取り組みにより、構築期間を数か月から数週間に短縮することが可能です。

長距離DCI運用における信頼性向上のヒント

成功したロングホールDCIと失敗したロングホールDCIは、前者が一貫したサービスを提供できるかどうかによって区別されます。例えば、1+1波長保護機能により、信号強度が劣化した場合に即座にバックアップ光リンクへ切り替えることができます。光時領域反射計（OTDR）を用いたリンク性能の継続的な監視は、故障が実際に発生する前に潜在的な劣化を特定するために不可欠です。所定の距離およびファイバー品質におけるノイズ補償には、十分な符号化利得を有する誤り訂正方式が推奨され、ネットスループットを過度に損なうことなくこれを実現します。各増幅地点では、温度制御または耐環境設計のコンポーネントが必須です。キャリアへのリンク引渡しに際しては、明確かつ定義された手順を確立する必要があります。また、各障害シナリオについて最低限の復旧時間を明記することが求められます。回線開通時に、400Gで1500km、あるいは800Gでより短距離の伝送において、多様な動作温度条件下で24～48時間のバーンイン試験を強く推奨します。このような包括的な試験を通じて、物理的なリンクに課題があるロングホールネットワークにおいても、99.999％（ファイブ・ナイン）の可用性を達成することが可能です。

コスト効率の高い長距離DCIオプション

長距離DCI（データセンター間接続）は、従来ユーザーにとって非常に高額なコストを要していましたが、現在では、新たな技術およびビジネスモデルの登場により、大幅に低コスト化されています。トランスポンダーとアンプを分離したオープンラインシステムを採用することで、ベンダーへの依存度が劇的に低下し、調達においてより競争力のある選択肢を提供します。DCI機器に直接挿入可能なプラグアブルコヒーレントトランスポンダーを活用すれば、別途トランスポンダーシェルフを設置するためのコストや設置スペースを削減できます。例えば、最初は400G/チャネルといった比較的小規模な容量から始め、将来的に800Gへとアップグレードするという段階的な導入戦略を採用すれば、光伝送ラインシステム全体を一新する必要がなく、長期的に見てコスト削減につながります。2地点間のファイバー伝送に関しては、可能であればキャリア間で共通の経路を共同利用することで、ファイバーのリース費用やIRU（インフラストラクチャーリース契約）費用を長期的に節減できます。電気的レピーターサイト（電気再生中継サイト）は、絶対に必要な場合にのみ設置すべきです。現代のコヒーレントシステムでは、再生中継なしで400Gを1,500km以上伝送することが可能です。こうした代替的なコスト削減手法は、従来の通信事業者から波長（ラムダ）サービスを購入することに慣れていた運用者に対しても、今や利用可能となっています。

グローバル事業者向け長距離DCI

地理的に分散したデータセンターを接続するため、グローバルな通信事業者は、世界中で予測可能な動作を実現するロングホールDCI（Data Center Interconnect）を必要としています。欧州のネットワークは光ファイバー密度が高いため、柔軟な変調技術を活用して、必要な伝送距離に応じて帯域幅を容易に交換できますが、米国の通信事業者は、長距離伝送においても高いスループットを実現するために、先進的なコヒーレント光学技術および前方誤り訂正（FEC）による高性能を必要としています。グローバルなキャリアは、新興市場（例：ネットワークインフラの保守状況が必ずしも十分でないアジアの一部地域など）における劣化したネットワークに対応できるよう、適応型等化および非線形補償技術を備えた堅牢なコヒーレントシステムを必要としています。また、一貫性のあるグローバルネットワーク管理システムが不可欠です。というのも、ほとんどのグローバル通信事業者が、アジア・欧州・南北アメリカのいずれの地域に所在するかを問わず、自社の全ロングホールネットワークを単一の統合インターフェースから制御することを要請しており、これにより運用担当者の研修負荷を軽減できるからです。

信頼性の高いロングホールDCIソリューション

シノテレコムは、多様な ロングホールDCIソリューションを提供しています 。これらのソリューションは、グローバル通信事業者の最も厳しい要件にも応えます。高性能な400Gおよび800Gコヒーレント光伝送プラットフォームは、電気的再生成なしで1,500km以上の伝送距離を実現し、内蔵型増幅機能およびチャネル監視機能を備えています。また、プラグアブルコヒーレントトランシーバーは標準スイッチに直接装着可能であり、ハードウェアコストおよび消費電力を削減します。ネットワークソリューションには、業界トップクラスの前方誤り訂正（FEC）、可変変調方式、および簡易化された管理ソフトウェアが採用されています。シノテレコムは、241件以上の特許（そのうち発明特許185件）および156件以上のソフトウェア著作権を取得しており、光ネットワークの設計・展開に関する豊富なR&D専門知識を有しています。同社のソリューションは、カナダ、フランス、オーストラリア、インドネシア、ブラジルなど、世界30か国以上で導入されています。 シノテレコムのソリューション 都市圏からロングホールDCIまで幅広く対応し、1GE～800Gの各種光トランシーバもご提供しています。

結論

ロングホールDCIは、長距離にわたって信頼性の高い接続を実現するための基盤技術です。アプリケーションの需要増加に対応するため、ロングホールDCIにより、ネットワーク事業者は、ディザスタリカバリサイト、コンテンツデリバリー・ネットワーク（CDN）、およびマルチサイト対応が可能なあらゆるワークロード向けに、スケーラブルかつ柔軟な相互接続ネットワークを構築できます。

1,500kmを超える高容量400Gリンクでも、複数地域を接続する800Gリングバックボーンでも、当社エンジニアがお客様とともに設計・展開いたします。 ロングホールDCIソリューション お客様のご要望に応じて、当社ウェブサイトをご覧いただくか、メールにてお気軽にお問い合わせください。