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AIワークロード、クラウドサービス、5Gの急激な成長により、従来のネットワークは限界に達しつつあります。データセンターの数は増加し、トラフィックパターンはますます予測困難になっています。相互接続された施設間の距離も変化しており、ある面では近くなり、他の面では遠くなっています。ネットワーク事業者は、単にDCI容量をどう増強するかという問いから、いかに最もコスト効率がよく、かつスケーラブルな方法でそれを実現するかという問いへとシフトしています。そこで登場したのが DCI-BOXです。
従来型DCIアーキテクチャが抱える課題
従来型DCIアーキテクチャには、非常に大きな課題があります。レガシーなWDM／OTNシステムは、数十年前にまったく異なる市場を想定して設計されました。
こうしたシステムは、通常、12ラックユニット以上を占める大型のシャーシ型デバイスで、長距離伝送用途向けに複雑なメッシュトポロジーで展開されます。一方、都市間DCIリンクやエッジルーター接続など、数百km程度の比較的短距離での利用では、このようなシステムは過剰な性能・機能となります。消費電力は100Gあたり100Wを超えるほか、専用の48V DC電源を必要とし、現代のデータセンターが求めるフロント・トゥ・バック方式の冷却気流に対応していないことが一般的です。
こうした旧来のシステムは、統合型かつベンダーにロックインされたアーキテクチャを採用しているため、操作性が悪く、優れたサードパーティ製コンポーネントの導入や細かい単位でのスケーラビリティ向上を妨げています。
DCI-BOXアーキテクチャの概要
DCI-BOX（モジュラー型またはコンパクトWDMとも呼ばれる）は、設計アプローチを根本から変えることで、この課題に直接対応します。シャーシベースのシステムとは異なり、DCI-BOXユニットは、1Uまたは2Uの標準フォームファクターを採用したデバイスに、最先端のコヒーレント光技術を活用しています。400Gb～800Gbのインターフェース機能をシステム本体に直接統合することで、大幅に小型化・簡素化された筐体ながら、高容量のポイント・ツー・ポイント光伝送を実現します。DCI-BOXのアーキテクチャは、真正のモジュラー構成と、光層および電気層の完全な分離という点で他に類を見ません。これにより、構成部品のハードウェアについてはベンダーを選択可能であり、SNMPやNETCONFといったオープン標準を活用して、独自のエレメント管理システム（EMS）ではなく、統一的な運用管理が可能になります。いわゆる「グレーボックス」設計手法を採用したことが、この製品シリーズが通信事業者から高い関心と支持を得ている主な理由です。事業者は、特定ベンダーへの過度な依存（ベンダーロックイン）を回避しようとしています。
DCI-BOXが展開の柔軟性とスケーラビリティをどのように向上させるか
DCI-BOXは設置場所や電源消費において本質的な柔軟性を備えています。各DCI-BOXは、接続対象のスイッチやルーターと同様にラックに直接搭載でき、標準の220VAC、高電圧DC、または利用可能な48VDCに対応します。別途伝送室を設ける必要や複雑な電源供給戦略も不要です。また、多くの場合、トラフィック増加への対応は、単に2台目を積み重ねる、あるいはより高容量のマルチプレクサポンダカードに交換するだけというシンプルな方法でスケーリングが可能です。通信事業者は、初期投資コストを大幅に削減しつつ「必要に応じて拡張（Pay-as-you-grow）」するモデルを実現し、トラフィック増加とネットワーク拡張を完全に同期させることができます。
DCI-BOXと従来のWDM／OTNシステムの比較
100Gあたりの消費電力は、メトロおよびエッジデータセンターにおいて66％以上削減（100W超から30W未満へ）されています。DCI-BOXでは、電源、ファン、増幅器、光モジュールの各部品が現場で交換可能であるため、保守作業が簡素化されています。また、厳しいSLA（サービスレベルアグリーメント）を満たしつつ、遅延を最小限に抑えています。金融取引やAI学習などの重要アプリケーションでは、片方向遅延が3マイクロ秒未満が実証済みです。一方、OTNベースのネットワークでは、複雑なクロスコネクトおよびマッピング機能により、15マイクロ秒となります。
ただし、WDM／OTNの従来型機器は、ROADMによる波長プロビジョニングを備えた包括的な光メッシュネットワークを、デバイスのネイティブ機能として完全にサポートしているのに対し、DCI-BOXは点対点の高容量伝送に特化して最適化・設計された製品である点に注意が必要です。
ご担当になるネットワーク上の役割が、適切なアーキテクチャを選定するうえで極めて重要です。
メトロ、エッジ、地域ネットワークにおける展開シナリオ
通信事業者がDCI-BOXを3つの階層に分けて展開する判断
メトロDCI：メトロデータセンターの所有者および運用者は、大規模な都市圏内におけるスパイン・リーフ型データセンター構成（PODまたはPoP間の相互接続を含む）で本プラットフォームを活用します。大規模および小規模のメトロ展開において、東西方向の遅延を低減し、スパイン・リーフ間のスループットと性能を向上させるとともに、資本支出（CapEx）および運用費（OpEx）の削減を実現します。また、すべての相互接続機能がレイヤー1で維持されることを保証します。
エッジデータセンター接続：5Gバックホール、ブロードバンドアクセス集約、および企業向けサービスを郡・町レベルの拠点に提供する際、コスト効率が高く、かつ最も高速な方法です。小～中距離光伝送に対応した100G光インターフェースを実現します。100Gコヒーレント光学モジュールを波長単位の固定価格で提供するため、150キロメートル未満の伝送距離を想定したメトロおよびエッジ用途に最適です。
地域データセンター間接続（DCI）：従来、600キロメートルまでの距離でWDM（波長分割多重化）方式が必要とされていた場所において、高出力コヒーレントモジュールおよび固定式800Gコヒーレントプラグアブルモジュールを搭載したDCI-BOXユニットを採用することで、大規模で高価な装置に代わり、管理・拡張が容易でコスト効率の高いデバイスを実現できます。これにより、完全なスケーラビリティを備えたWDMシステムを導入する場合と比較して、より長い伝送距離においても最適な伝送容量と運用の簡便性を両立します。
通信事業者およびデータセンターがDCI-BOXを選択する理由
事業者は、DCI-BOXがコストパフォーマンスに優れ、オープンなアプローチを採用し、管理機能が簡素化されている点を評価して選択しています。業界ベンチマークによると、都市部（メトロ）リンクにおけるDCI-BOXの100G波長あたりのコストは約8米ドルであるのに対し、従来型WDMでは約20米ドルとなっており、DCI-BOXは100Gあたりの価値で従来型の2倍以上を実現しています。ネットワークのオープン性という観点では、事業者はグレーボックスタイプのWDMソリューションを活用することで、ベンダーに縛られた機器を回避し、ルーティング・スイッチング機器を提供するベンダーとは無関係に、光学層および電気層において自社が最適と判断した機器を自由に選択・導入できます。DCI-BOXプラットフォームは、SNMPやNETCONFといったオープン標準・プロトコルを用いたネイティブなデバイス管理機能を備えており、事業者が既存のオーケストレーションシステムをそのまま活用することを可能にします。
まとめ
DCI-BOXは、WDMシステムの軽量版ではありません。むしろ、私たちが急速に進みつつあるデータ中心・AI主導の世界のために特化して設計された、まったく新しい種類の装置です。DCI-BOXは、設置スペース、消費電力、コストという従来の制約を解消することで、従来型アーキテクチャでは到底解決できない課題を克服します。その一方で、通信事業者が今日求めている極めて高いオープン性とスケーラビリティは、確実に確保されています。
シノテレコム・テクノロジー株式会社は、こうした変化する市場環境において、長年にわたり業界をリードしてきました。光ネットワークおよびデータ通信分野での10年以上にわたる専門知識を基盤として、当社はDCI（Data Center Interconnect）分野の世界的なトップサプライヤーであり、累計で10万台を超える装置を納入しています。241件の特許および156件のソフトウェア著作権を有する技術革新への取り組みにより、当社は包括的なDCI-BOXソリューションラインナップを展開しています。当社のポートフォリオには、STN6800-D16プラットフォームシリーズをはじめとする、OTNベースの多様なDCI-BOXソリューションが揃っており、1Uサイズのデバイスで最大6.4Tbps、2Uシャーシで最大12.8Tbpsの伝送容量を実現。強力でコンパクトかつ将来にも対応可能な光伝送ネットワークを提供します。ぜひお気軽に無料相談または競争力のある見積もりのお問い合わせください。私たちとともに、明日の高容量オープンネットワークを築きましょう。