再獲佳績(jì)，阿里云在ECOC 2022會(huì )議上發(fā)表多項技術(shù)成果

  9月18日至22日, 全球光通信頂級學(xué)術(shù)會(huì )議ECOC 2022在瑞士巴塞爾舉行，繼去年三篇論文入選ECOC后，阿里云基礎設施網(wǎng)絡(luò )團隊再獲佳績(jì)，今年又有兩篇論文入選ECOC，并獲邀在一個(gè)workshop上作報告，這是阿里云在科研和技術(shù)領(lǐng)域多年深耕的結果。

  ECOC全稱(chēng)European Conference on Optical Communications，中文名是歐洲光通信會(huì )議。ECOC和OFC一個(gè)級別，都是光通信領(lǐng)域的頂級學(xué)術(shù)會(huì )議。

  1、業(yè)界首個(gè)基于SONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò )設備

  在論文“SONiC-based Network Operating System for Open Whitebox Optical Transport Equipment”中，阿里云基礎設施網(wǎng)絡(luò )團隊介紹了自主研發(fā)的業(yè)界首個(gè)基于SONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò )設備操作系統。這是業(yè)界第一次將開(kāi)源思想應用到光網(wǎng)絡(luò )設備操作系統中，這將促進(jìn)業(yè)界光網(wǎng)絡(luò )設備走向開(kāi)源開(kāi)放，以適應快速發(fā)展的大計算和大數據需求。

圖 | ECOC論文《基于SONiC的開(kāi)放白盒光網(wǎng)絡(luò )操作系統》

  隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的深入發(fā)展，構建高性能可預期數據中心網(wǎng)絡(luò )逐漸成為業(yè)界趨勢。白盒化作為網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放化的關(guān)鍵技術(shù)，其憑借軟硬件解耦、功能結構化、接口標準化、可編程等特性發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。網(wǎng)絡(luò )白盒化生態(tài)的良性合作和發(fā)展也極大的推動(dòng)了數據中心網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。阿里云自研白盒交換機已經(jīng)在數據中心有了廣泛的應用，并積極推動(dòng)SONiC社區、ODCC社區等開(kāi)源生態(tài)建設和廣泛的合作。

  數據中心光網(wǎng)絡(luò )是整個(gè)數據中心網(wǎng)絡(luò )的基礎，阿里云在成功研發(fā)開(kāi)放解耦數據中心光網(wǎng)絡(luò )的基礎上，進(jìn)一步進(jìn)行了白盒光網(wǎng)絡(luò )設備的研發(fā)。阿里云白盒光網(wǎng)絡(luò )設備實(shí)現了設備物理硬件和軟件的進(jìn)一步解耦，采用開(kāi)源的網(wǎng)絡(luò )操作系統對設備內部所有的光器件、光模塊通過(guò)統一的接口進(jìn)行管理。光網(wǎng)絡(luò )設備白盒化將進(jìn)一步的加速光網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)創(chuàng )新，持續減少網(wǎng)絡(luò )CAPEX和OPEX，打造良性的網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)大計算和大數據的發(fā)展。

  阿里云研制的基于SONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò )設備操作系統已成功應用在自研的白盒設備上，并通過(guò)了開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò )測試和實(shí)際系統驗證，在該系統中，我們第一次提出并實(shí)現了基于統一的線(xiàn)卡抽象接口LAI來(lái)管理不同的電層設備和光層設備?；赟ONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò )設備操作系統的成功研制代表著(zhù)阿里云在開(kāi)放解耦數據中心光網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域的持續創(chuàng )新和耕耘。未來(lái)我們將和開(kāi)源社區、產(chǎn)業(yè)界一起努力，共同推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)源開(kāi)放。

  2、靈活柵格系統中的頻譜碎片優(yōu)化和再利用

  隨著(zhù)電層單波速率快速演化，業(yè)界一直采用的100GHz固定柵格的系統已經(jīng)不再適用，因為它一方面限制了400Gb/s信號的頻譜利用率，另一方面也導致了800Gb/s信號無(wú)法有效傳輸。阿里云從2020年開(kāi)始研發(fā)靈活柵格系統，包括靈活柵格合分波器(Flexgrid Mux and Demux, FMD)和相應的網(wǎng)管功能，以提高光網(wǎng)絡(luò )效率。

  在靈活柵格系統中，多種速率類(lèi)型的電層設備可以共存，伴隨著(zhù)實(shí)際業(yè)務(wù)的上線(xiàn)和下線(xiàn)，頻譜碎片會(huì )逐漸出現。這些頻譜碎片將造成頻譜資源的浪費，降低頻譜利用率。在不影響業(yè)務(wù)的情況下，如何對頻譜碎片進(jìn)行整理再利用是靈活柵格成功應用必須要解決的一個(gè)難題。雖然過(guò)去有論文對這個(gè)難題進(jìn)行過(guò)探討并提出了一些技術(shù)方案，但沒(méi)有任何方案在實(shí)際系統中得到實(shí)現。

  在論文“Demonstration of Hitless Spectrum Optimization in a Flexgrid Disaggregated System ”中，阿里云展示了如何通過(guò)創(chuàng )新的算法和控制設計，把400ZR-DCO模塊的的Bring tuning范圍拓展到+/-40 GHz，并在靈活柵格系統中實(shí)現了業(yè)務(wù)無(wú)損的media-channel頻率范圍+/-40 GHz的調節，實(shí)現了業(yè)務(wù)不中斷的頻譜碎片整理和再利用。我們在ECOC上對該技術(shù)進(jìn)行了現場(chǎng)演示。

圖 | 業(yè)務(wù)無(wú)損的頻譜碎片整理方案的演示平臺

  3、光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)降低碳排放

  綠色、低碳、可持續發(fā)展已經(jīng)得到各行各業(yè)的關(guān)注，今年ECOC設置了專(zhuān)門(mén)的workshop「Optical Networks – Will they destroy the planet or save humanity」，討論能否利用光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)來(lái)降低數據中心的能耗，在這個(gè)workshop上，阿里云礎設施網(wǎng)絡(luò )團隊做了題為“Are Optical Networks the Solution for Energy Hungry Data Centers?”的報告，其中，阿里云指出光網(wǎng)絡(luò )可以從兩個(gè)方面來(lái)幫助降低數據中心能耗，一是通過(guò)低能耗的光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)把數據傳輸到能效高的數據中心去處理，二是利用光網(wǎng)絡(luò )低時(shí)延和大帶寬的特性來(lái)提高資源池化的規模和范圍以大幅提高資源利用率。這是一個(gè)很大的技術(shù)空間，有許多技術(shù)問(wèn)題需要解決，需要業(yè)界的共同努力和技術(shù)創(chuàng )新。

圖 | workshop演講

  阿里云基礎設施網(wǎng)絡(luò )團隊一直秉承開(kāi)放態(tài)度，致力于構筑世界一流的數據中心網(wǎng)絡(luò )基礎設施和促進(jìn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的發(fā)展，持續在世界頂級學(xué)術(shù)會(huì )議如OFC、ECOC、SIGCOMM和業(yè)界分享研究成果。未來(lái)，團隊將繼續積極探索前沿技術(shù)，在國內外平臺中不斷探尋阿里云基礎設施與行業(yè)、學(xué)界之間的高質(zhì)量合作，致力于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐和學(xué)界理論的雙向結合。