Optymalizacja Metro DCI: zmniejszanie opóźnień i maksymalizowanie przepustowości w sieciach miejskich

Jest to prawdą szczególnie w dzisiejszej erze szybko rozwijających się usług sztucznej inteligencji (AI) i chmury, w której centra danych stanowią jedną z najszybciej rozwijających się infrastruktur w sieciach miejskich. Obecnym wyzwaniem stojącym przed operatorami sieci nie jest jedynie połączenie centrów danych ze sobą, ale także dokonanie tego szybko i skutecznie. Spowodowało to powstanie sieci Metro DCI bycie preferowanym podejściem dla operatorów sieci w celu pokonania ograniczeń wynikających z relacji pojemność–popyt do fizycznych wymiarów w środowiskach miejskich.

Wyzwanie miejskie: światłowód, odległość i gęstość

Obszary metropolitalne mają własne bariery fizyczne, które często są pomijane. Im więcej ludzi mieszka w mieście, tym większe jest jego zagęszczenie. Tam, gdzie istnieją dostępne korytarze światłowodowe, są one rzadkie, a prawa przejazdu są bardzo kosztowne – czasem nawet zbyt drogie. Stanowią one z kolei dość namacalne ograniczenia przesyłu optycznego. Takie ograniczenia mogą również powodować znaczne trudności w osiągnięciu odpowiedniej odległości między centrami danych - Nie. (zwykle wdrażanymi w celu dystrybucji ruchu danych i zapewnienia wyższej niezawodności).

Problem gęstości objawia się przede wszystkim nasyceniem ścieżek światłowodowych w mieście. Operatorzy sieci mają bardzo mało miejsca na rozbudowę swojej przepustowości ze względu na obciążenie istniejącej infrastruktury. Po drugie, w obszarach miejskich obserwuje się również ciągły wzrost gęstości centrów danych, ponieważ centra obliczeń brzegowych oraz inne rozproszone centra danych przeznaczone do sztucznej inteligencji powstają wszędzie w miejskiej infrastrukturze. To wykracza poza możliwości dotychczasowych metod DCI. Badania potwierdzają potrzeby sieci przyszłości – dedykowanych, twardych segmentów sieci o nadzwyczaj niskiej latencji i sterowanych automatyzacją – które umożliwią spełnienie przyszłych wymagań sieciowych.

Zmniejszanie latencji dzięki lepszemu projektowaniu sieci

Miasto kręci się wokół milisekund – a często mikrosekund w świecie centrów danych. Mikrosekundy mogą stanowić różnicę między zwycięstwem a porażką w przypadku transakcji wysokiej częstotliwości, rozproszonego uczenia sztucznej inteligencji oraz innych aplikacji. Standardowe zestawy nadajników/odbiorników do transponderów i innych funkcji wymagają dodatkowych etapów przetwarzania, co wydłuża czas transmisji.

Tu właśnie wkraczają moduły optyki spójnej typu pluggable, zmieniając sposób zarządzania opóźnieniem. Eliminując oddzielne etapy transponderów, optyka typu pluggable umożliwia bezpośrednią interakcję między siecią centrum danych a transportem IP – usuwając wiele etapów przetwarzania podczas transmisji i odbioru pakietów. Zaawansowane przetwarzanie sygnału, korygujące w czasie rzeczywistym zniekształcenia w światłowodach, daje dalsze skrócenie czasów transmisji. Technologia MTN (Metro Transport Network) umożliwia osiągnięcie nadzwyczaj niskiego opóźnienia dzięki rygorystycznemu dzieleniu sieci, którego wymagają sieci miejskie.

Zwiększenie przepustowości istniejących światłowodów miejskich

Ponieważ włókno światłowodowe w sieciach miejskich jest rzadkie i drogie, ważne jest, aby w pełni wykorzystać istniejące już włókno. Kluczem do tego jest optyka koherentna. DCI nowe techniki modulacji, takie jak 16 QAM, pozwalają przesyłać znacznie więcej danych na każdej fali w obecnych miejskich sieciach metro niż było to możliwe przy poprzednich technologiach, dzięki zastosowaniu optyki koherentnej.

Dzięki temu system światłowodowy osiąga wysoką wydajność widmową, przesyłając wiele terabitów na sekundę przez jedną parę włókien światłowodowych.

Istnieje na przykład kilka modułowych, zintegrowanych rozwiązań OTN/DCI, które w ramach dwóch jednostek sprzętowych potrafią obsłużyć przepustowość danych na poziomie 12,8 terabitów na sekundę; im wyższa gęstość połączeń, tym mniejszy ich ślad w obszarach już zagospodarowanych lub trudnych do realizacji. Rozwiązania te są niezwykle przydatne w miejskiej sieci, w której ruch stale rośnie, umożliwiając rozbudowę poprzez dodawanie nowych elementów zamiast kosztownego i czasochłonnego projektu układania nowych włókien.

Monitorowanie i zarządzanie wydajnością metro DCI

Przesył światłowodowy w sieciach miejskich napotka wiele anomalii, które mogą zakłócić działanie usługi: zmienne temperatury, przypadkowe fizyczne zakłócenia kabla, niestabilne wzorce ruchu sieciowego. Skuteczne zarządzanie siecią przy użyciu dobrze zaprojektowanej wizualizacji pozwala rozwiązać wszystkie te problemy. Niektóre współczulne urządzenia metro OTN DCI wyposażone są obecnie w sOTDR, które ostrzegają operatorów i wspierają lokalizację problemów w sieci na warstwie 1 (fizycznej/światłowodowej) oraz na warstwie 3 (IP/danych).

Dodatkowo pojedyncza stacja zdolna do monitorowania całej sieci miejskiej pozwoli operatorom diagnozować problemy od samego początku ich występowania oraz zarządzać pojemnością w czasie rzeczywistym.

Wsparcie dla różnych protokołów, takich jak SNMP/NETCONF, uprości te funkcje sieciowe i przyspieszy zadania administracyjne.

Praktyczne strategie optymalizacji sieci miejskich w długim okresie

Długoterminowe rozwiązania Metro DCI obejmują strategię rozwoju przyszłościowego, zastosowanie optymalnych praktyk odporności w sieciach miejskich, prostotę architektury oraz automatyzację tych sieci.

Planuj do  f przyszła przepustowość: Budowa z możliwością łatwego skalowania powyżej 400 G i do 800 G oraz wyższych wartości poprzez wdrożenie już teraz optyki koherentnej 200 G/400 G.

Budowa odporności: Wykorzystanie mechanizmów ochrony na warstwie optycznej umożliwiających ponowne trasowanie obwodów optycznych w czasie krótszym niż 50 ms nawet po bardzo katastrofalnych uszkodzeniach kabli światłowodowych. W obszarach miejskich często występują awarie transmisji optycznej spowodowane przypadkowymi fizycznymi przerwami w kablu; odporność w sieciach metropolitalnych jest kluczowa.

Uproszczenie sieci: Mniejsza liczba warstw sprzętu oraz prostsza architektura znacznie obniżają koszty i przyspieszają wdrażanie nowych usług.

Zastosowanie modelu „płacę w miarę rozrostu”: Pozwala on na stopniowe rozbudowywanie przepustowości sieci miejskiej zgodnie z faktycznym zapotrzebowaniem.

Zatrudniać a automatyzacja: Wdrażanie systemów sieciowych opartych na intencjach w celu zautomatyzowania aprowizacji i dynamicznej optymalizacji ścieżek ruchu.

Wniosek

Potrzeby miasta dotyczące wysokiej wydajności metropolitalnych połączeń międzymiastowych (DCI) będą nadal rosnąć wraz z rozwojem jego infrastruktury sieciowej. Aby spełnić rosnące wymagania dotyczące ogromnej przepustowości danych – szybszej, bardziej niezawodnej i przy znacznie mniejszej ilości fizycznej infrastruktury – niezbędne są technologie optyki spójnej, modułowe sieci oraz inteligentne sterowanie w metropolitalnych rozwiązaniach DCI. Sino-Telecom przezwyciężyła wyzwania i znajduje się w czołówce rewolucji w zakresie transmisji optycznej, która połączy różne centra danych i wprowadzi najnowsze technologie.

Dostarczyliśmy ponad 100 000 jednostek klientom na całym świecie i wykorzystujemy doświadczenie oraz wiedzę zdobytą przez kilka ostatnich dekad w dziedzinie transmisji światłowodowej do tworzenia rozwiązań dla dzisiejszych metropolitalnych sieci DCI.

Sino-Telecom dostarcza w pełni skonfigurowanych platform optymalizacji transportu: platformę koherentną OTN STN6800-D16 z kartami transponderowymi i kartami muxponderowymi. Dostępna jest w konfiguracjach 1U 6,4 T lub 2U 12,8 T, zapewniających najwyższą gęstość, pojemność i niezawodność w gęstych sieciach miejskich. Obecnie posiadamy 241 patentów oraz 156 praw autorskich do oprogramowania i stale dążymy do doskonałości w rozwiązaniach sieciowych. Niech Sino-Telecom zajmie się Państwa potrzebami Metro DCI. Nasz zespół jest gotów pomóc w zaprojektowaniu i wdrożeniu odpowiedniego rozwiązania Metro DCI. Skontaktuj się z nami już dziś, aby uzyskać bezpłatną konsultację i/lub niestandardową propozycję projektową.