分組光纖--數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

　　在最近一份Uptime Institute的調(diào)查中顯示，40%的數(shù)據(jù)中心業(yè)主或者經(jīng)理會(huì)在2011年-2012年興建新的基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于大型或中型數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，這些擴(kuò)張大部分是為了滿足新的網(wǎng)站需求，而云計(jì)算服務(wù)的盛行也使數(shù)據(jù)中心的流量大幅度提升，使現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心不得不通過(guò)擴(kuò)大規(guī)模來(lái)滿足數(shù)據(jù)處理的需求。

　　更多的數(shù)據(jù)中心意味著更高的帶寬，在傳統(tǒng)上增加帶寬的方法是包括為每個(gè)數(shù)據(jù)中心增加線路的數(shù)量和添加額外的線路，這雖然能夠跟得上帶寬的需求，但代價(jià)卻是昂貴的，而且還涉及到和多個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商之間的磋商。

　　暗光纖的日益普及，使得越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商來(lái)部署自己的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(DCI)。這種解決方案不止可以降低租用線路的成本，還能夠完全削減掉這部分的開(kāi)支。這種部署方案給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了控制網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)，使得他們可以對(duì)廣域網(wǎng)帶寬提出更高的要求，并更加有效的管理它們。

　　數(shù)據(jù)中心選擇以太網(wǎng)還是DWDM，這是一個(gè)技術(shù)性的問(wèn)題。以太網(wǎng)由于其整體的成熟性和操作的便利性成為了數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)的首選。而DWDM越來(lái)越受到廠商的親睞因?yàn)樗貌?yōu)化了暗光纖的優(yōu)勢(shì)。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)講，DWDM網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使得分散的以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器有效的融合起來(lái)，建立了一個(gè)數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

　　當(dāng)然，這個(gè)部署方案還存在這一些不足，這使得目前它還沒(méi)有成為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的最佳選擇。首先，位于以太網(wǎng)基級(jí)層2上的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的路由器和交換機(jī)不能提供DCI網(wǎng)絡(luò)所需的擴(kuò)展性，可靠性以及線性速度的性能。此外，專門為此部署方案而設(shè)計(jì)的電信運(yùn)營(yíng)商的光纖傳輸平臺(tái)，操作和部署過(guò)程往往比較復(fù)雜。最后，使用兩個(gè)單獨(dú)的物理平臺(tái)依靠以太網(wǎng)和光纖來(lái)管理數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，是一個(gè)復(fù)雜并且費(fèi)時(shí)的過(guò)程。

　　面向連接的以太網(wǎng) - 數(shù)據(jù)中心的優(yōu)化

　　面向連接的以太網(wǎng)(connection-oriented Ethernet COE) 技術(shù)作為一種高性能的以太網(wǎng)部署方案，滿足了數(shù)據(jù)中心互聯(lián)所需的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和彈性并進(jìn)行了優(yōu)化。在以太網(wǎng)被運(yùn)營(yíng)商以及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商廣泛應(yīng)用的今天，COE對(duì)于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)和虛擬局域網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)地址的可擴(kuò)展限制方面上是一個(gè)革命性的突破，同時(shí)，該技術(shù)還結(jié)合了流量交互技術(shù)，使得這項(xiàng)技術(shù)適合在大型分布式網(wǎng)絡(luò)上使用。COE是基于若干相互關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)的，這些標(biāo)準(zhǔn)包括：

　　802.1ah(又稱PBB或“MAC - in - MAC”)和傳統(tǒng)的以太網(wǎng)及VLAN相比，突破了MAC地址封裝的上限，最多支持1670萬(wàn)個(gè)單項(xiàng)服務(wù)

　　IEEE 802.1Qay(又稱PBB - TE) 增加了以太網(wǎng)的通信量能力，使得以太網(wǎng)可以更好的處理數(shù)據(jù)

　　IETF的MPLS - TP(多協(xié)議標(biāo)簽交換-流量信息)，一個(gè)發(fā)展中的標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)化了MPLS協(xié)議作為運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得多業(yè)務(wù)的IP / MPLS核心網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行融合

　　ITU - T的G.8031/G.8032提供運(yùn)營(yíng)商級(jí)以太網(wǎng)的保護(hù)切換功能(50毫秒或更少)，提供超過(guò)線性，環(huán)，多環(huán)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　以太網(wǎng)OAM(運(yùn)營(yíng)，管理及維修)標(biāo)準(zhǔn)，包括符合IEEE 802.3ah，IEEE 802.1ag和ITU - T Y.1731，提高以太網(wǎng)的性能監(jiān)控和故障管理服務(wù)

　　這些COE標(biāo)準(zhǔn)克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)路由和交換機(jī)傳輸技術(shù)上的局限性。COE拖過(guò)實(shí)施以太網(wǎng)為中心的部署，使這些數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以提供DCI的網(wǎng)絡(luò)的彈性需求。

　　在最近一份Uptime Institute的調(diào)查中顯示，40%的數(shù)據(jù)中心業(yè)主或者經(jīng)理會(huì)在2011年-2012年興建新的基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于大型或中型數(shù)據(jù)中心來(lái)說(shuō)，這些擴(kuò)張大部分是為了滿足新的網(wǎng)站需求，而云計(jì)算服務(wù)的盛行也使數(shù)據(jù)中心的流量大幅度提升，使現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心不得不通過(guò)擴(kuò)大規(guī)模來(lái)滿足數(shù)據(jù)處理的需求。

　　更多的數(shù)據(jù)中心意味著更高的帶寬，在傳統(tǒng)上增加帶寬的方法是包括為每個(gè)數(shù)據(jù)中心增加線路的數(shù)量和添加額外的線路，這雖然能夠跟得上帶寬的需求，但代價(jià)卻是昂貴的，而且還涉及到和多個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商之間的磋商。

　　暗光纖的日益普及，使得越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商來(lái)部署自己的數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(DCI)。這種解決方案不止可以降低租用線路的成本，還能夠完全削減掉這部分的開(kāi)支。這種部署方案給數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了控制網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)，使得他們可以對(duì)廣域網(wǎng)帶寬提出更高的要求，并更加有效的管理它們。

　　數(shù)據(jù)中心選擇以太網(wǎng)還是DWDM，這是一個(gè)技術(shù)性的問(wèn)題。以太網(wǎng)由于其整體的成熟性和操作的便利性成為了數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)的首選。而DWDM越來(lái)越受到廠商的親睞因?yàn)樗貌?yōu)化了暗光纖的優(yōu)勢(shì)。從設(shè)計(jì)的角度來(lái)講，DWDM網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使得分散的以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器有效的融合起來(lái)，建立了一個(gè)數(shù)據(jù)中心的互聯(lián)結(jié)構(gòu)。

　　當(dāng)然，這個(gè)部署方案還存在這一些不足，這使得目前它還沒(méi)有成為數(shù)據(jù)中心互聯(lián)的最佳選擇。首先，位于以太網(wǎng)基級(jí)層2上的虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的路由器和交換機(jī)不能提供DCI網(wǎng)絡(luò)所需的擴(kuò)展性，可靠性以及線性速度的性能。此外，專門為此部署方案而設(shè)計(jì)的電信運(yùn)營(yíng)商的光纖傳輸平臺(tái)，操作和部署過(guò)程往往比較復(fù)雜。最后，使用兩個(gè)單獨(dú)的物理平臺(tái)依靠以太網(wǎng)和光纖來(lái)管理數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)，是一個(gè)復(fù)雜并且費(fèi)時(shí)的過(guò)程。

　　面向連接的以太網(wǎng) - 數(shù)據(jù)中心的優(yōu)化

　　面向連接的以太網(wǎng)(connection-oriented Ethernet COE) 技術(shù)作為一種高性能的以太網(wǎng)部署方案，滿足了數(shù)據(jù)中心互聯(lián)所需的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性和彈性并進(jìn)行了優(yōu)化。在以太網(wǎng)被運(yùn)營(yíng)商以及其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商廣泛應(yīng)用的今天，COE對(duì)于傳統(tǒng)的以太網(wǎng)和虛擬局域網(wǎng)在標(biāo)準(zhǔn)地址的可擴(kuò)展限制方面上是一個(gè)革命性的突破，同時(shí)，該技術(shù)還結(jié)合了流量交互技術(shù)，使得這項(xiàng)技術(shù)適合在大型分布式網(wǎng)絡(luò)上使用。COE是基于若干相互關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)的，這些標(biāo)準(zhǔn)包括：

　　802.1ah(又稱PBB或“MAC - in - MAC”)和傳統(tǒng)的以太網(wǎng)及VLAN相比，突破了MAC地址封裝的上限，最多支持1670萬(wàn)個(gè)單項(xiàng)服務(wù)

　　IEEE 802.1Qay(又稱PBB - TE) 增加了以太網(wǎng)的通信量能力，使得以太網(wǎng)可以更好的處理數(shù)據(jù)

　　IETF的MPLS - TP(多協(xié)議標(biāo)簽交換-流量信息)，一個(gè)發(fā)展中的標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)化了MPLS協(xié)議作為運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得多業(yè)務(wù)的IP / MPLS核心網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)行融合

　　ITU - T的G.8031/G.8032提供運(yùn)營(yíng)商級(jí)以太網(wǎng)的保護(hù)切換功能(50毫秒或更少)，提供超過(guò)線性，環(huán)，多環(huán)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　以太網(wǎng)OAM(運(yùn)營(yíng)，管理及維修)標(biāo)準(zhǔn)，包括符合IEEE 802.3ah，IEEE 802.1ag和ITU - T Y.1731，提高以太網(wǎng)的性能監(jiān)控和故障管理服務(wù)

　　這些COE標(biāo)準(zhǔn)克服了傳統(tǒng)以太網(wǎng)路由和交換機(jī)傳輸技術(shù)上的局限性。COE拖過(guò)實(shí)施以太網(wǎng)為中心的部署，使這些數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商可以提供DCI的網(wǎng)絡(luò)的彈性需求。

　　分組光纖傳輸帶來(lái)的低成本和大規(guī)模

　　COE的技術(shù)是通過(guò)一個(gè)新的傳輸形式“分組光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)”(P-OTP)是實(shí)現(xiàn)的。顧名思義，, P-OTP在一個(gè)系統(tǒng)里結(jié)合了數(shù)據(jù)包打包(以太網(wǎng))以及光纖系統(tǒng)。此外，P-OTP提供的數(shù)據(jù)包功能還包括線性速率，完全無(wú)阻塞的1/10 GbE第2基級(jí)的端口切換。P-OTP提供的光纖功能還包括DWDM傳輸，這種基于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的低成本傳輸每個(gè)跨度可達(dá)到180公里，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活性可以達(dá)到可重構(gòu)光纖并聯(lián)(reconfigurable optical add-drop multiplexer ROADM)的程度。

　　通過(guò)這一集成，分組光纖傳輸系統(tǒng)允許數(shù)據(jù)中心經(jīng)營(yíng)者可以為高密度低延遲的需求可以最大化光纖的可擴(kuò)展性。從長(zhǎng)久來(lái)看，因?yàn)檎狭艘蕴W(wǎng)以及光纖傳輸在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)，使得P-OTPs部署的空間以及能源消耗都要比單獨(dú)的以太網(wǎng)或者光纖系統(tǒng)低得多。

　　嘗試多層級(jí)的融合管理

圖1 多層DCI網(wǎng)絡(luò)

　　首先，分組光纖傳輸帶來(lái)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是CWDM和DWDM功能的集成。對(duì)WDM的支持使得業(yè)務(wù)流可在光層交換。支持基于MPLS傳輸標(biāo)準(zhǔn)的T-MPLS和MPLS-TP表明PONP是面向連接的分組傳輸，它也利用了MPLS基于傳輸OAM特性的靈活性，保證了業(yè)務(wù)流傳輸?shù)目煽啃院蛷?qiáng)壯性。

　　回應(yīng)對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)的需求，SONET/SDH平臺(tái)演進(jìn)為多業(yè)務(wù)提供平臺(tái)(MSPP)，提供Ethernet over SONET/SDH的傳輸方式。MSPP可以支持運(yùn)營(yíng)級(jí)以太網(wǎng)傳輸，SONET/SDH還可提供運(yùn)營(yíng)級(jí)的OAM能力、可管理且富有彈性。這種MSPP系統(tǒng)在市場(chǎng)上取得了巨大成功，業(yè)務(wù)提供商可以充分利用他們已有的SONET/SDH網(wǎng)絡(luò)。不過(guò)MSPP模式在TDM為主流時(shí)