大數據時(shí)代促進(jìn)下一代高性能光網(wǎng)絡(luò )發(fā)展

　　ICCSZ訊（編輯：Cathy）上月底，在2013光纖發(fā)展報告會(huì )上，上海交通大學(xué)教授、博士生導師肖石林，講述了大數據時(shí)代促進(jìn)下一代高性能光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展，報告主題是“擁抱大數據，惠及光通信”。

　　肖教授娓娓道來(lái)，1993年，戈爾宣布“國家信息基礎設施”計劃，波分復用光傳輸(WDM)從此得到了空前發(fā)展。2012年3月，奧巴馬政府宣布大數據(Big Data)研發(fā)計劃，光通信將得到空前發(fā)展嗎?今天全球從二十年之前的“信息高速公路”，正在狂飆到“大數據時(shí)代”，大數據將迎來(lái)快速發(fā)展的機會(huì )。大數據時(shí)代帶來(lái)的數據流動(dòng)性，對承擔數據流動(dòng)的光網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了新的挑戰，也必將促進(jìn)下一代高性能光網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展。

　　大數據時(shí)代的數據特征

　　大數據時(shí)代通常用4個(gè)V來(lái)概括大數據的特征，即Volumn(海量的數據規模)、Variety(多樣的數據類(lèi)型)、Velocity(快速的數據流轉和動(dòng)態(tài)的數據體系)和Value(巨大/稀疏的數據價(jià)值)。形象說(shuō)來(lái)即數據不眠，全球無(wú)時(shí)無(wú)刻不在產(chǎn)生新的數據，每一天都會(huì )產(chǎn)生超過(guò)15PB新信息。數據不止，數據成本下降和多次復制促使數據量急劇增長(cháng)，未來(lái)十年增加五十倍(IDC)。流動(dòng)不息，以數據流的形式動(dòng)態(tài)、快速地產(chǎn)生，以顯性或隱性地網(wǎng)絡(luò )化存在。下一代光網(wǎng)絡(luò )必須解決大象流的高效傳送問(wèn)題才能滿(mǎn)足大數據的流動(dòng)需求。

　　肖教授認為要“馴服大數據”就是要做好IP層數據傳輸，做活OTN/SDH和光網(wǎng)絡(luò )層的傳輸。要實(shí)現大數據的傳輸就要提高下一代光網(wǎng)絡(luò )性能，具體主要從兩方面進(jìn)行，一是基于光交換的大數據傳輸，二是軟件定義光傳送網(wǎng)。其中從軟件定義來(lái)看華為、Verizon等提出軟件定義光傳送網(wǎng)(SDN-OTN)或傳送軟件定義網(wǎng)絡(luò )，具備“彈性管道”、“即時(shí)帶寬”、“編程光網(wǎng)”三大特征，可以滿(mǎn)足未來(lái)不同業(yè)務(wù)快速部署、帶寬按需分配、網(wǎng)絡(luò )易維易管等要求。業(yè)界提出的光傳送網(wǎng)演進(jìn)路線(xiàn)，OTN將從現在的分層控制向SDN集中控制方向發(fā)展。這一趨勢，極有潛力發(fā)展成為大數據流傳送的基礎平臺。

　　大數據時(shí)代影響光通信領(lǐng)域

　　在光通信領(lǐng)域，要積極推進(jìn)光纖到戶(hù)，讓寬帶到端。因為光纖是綠色媒質(zhì)，開(kāi)始飛入尋常百姓家，打通最后一公里瓶頸，業(yè)界也發(fā)明了小模場(chǎng)抗彎光纖。在寬帶提速上，通過(guò)升級換代，從時(shí)分到波分、頻分再到超密集波分，傳輸速率從1.25G/2.5G發(fā)展到10G，再向40G/100G、1T發(fā)展。

　　同時(shí)隨著(zhù)大數據時(shí)代的到來(lái)，超高速傳輸也朝多電平、多芯、模式復用發(fā)展，從增益、調制、FEC和更密集的載波間隔來(lái)進(jìn)一步提高傳輸容量的空間有限，正在接近其技術(shù)極限。后T傳輸的3M新技術(shù)如多電平調制QAM，模式復用(少模光纖、模式復用/解復用器、多模放大器、模式轉換和模式復用傳輸)以及多芯光纖等都將成為熱點(diǎn)。

　　隨著(zhù)大數據時(shí)代的數據流動(dòng)，光網(wǎng)絡(luò )的建構上也要從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)。波長(cháng)交換的光網(wǎng)絡(luò )(WSON)可在WDM網(wǎng)絡(luò )上應用GMPLS控制平面和PCE的自動(dòng)可重構傳送網(wǎng)。WSON可以解決光纖或波長(cháng)的自動(dòng)發(fā)現、波長(cháng)路由計算和波長(cháng)分配RWA、基于物理?yè)p傷的路由選擇以及波長(cháng)快速提供和恢復等功能，在大數據時(shí)代顯得尤為重要。

　　另外ROADM也是一個(gè)熱點(diǎn)，無(wú)顏色(任意波長(cháng)到任意端口)、無(wú)方向(任意波長(cháng)到任意方向)、無(wú)阻塞的上/下路功能都能很好適應大數據流的發(fā)展。

　　大數據時(shí)代困境與機遇并存

　　同時(shí)大數據時(shí)代的容量增長(cháng)面臨三大困境：首先是容量危機，光通信容量增速已經(jīng)大大落后于互聯(lián)網(wǎng)流量的增速，過(guò)去十年間，光通信容量的增速已經(jīng)從上世紀的78%，大大落后于近年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)流量速度的40%;其次是利潤危機，升級網(wǎng)絡(luò )的成本并不是一筆小數目，但是，升級后的營(yíng)業(yè)收入并沒(méi)有同比例增長(cháng);第三是可持續發(fā)展考慮，需要更加靈活和有效地利用傳輸網(wǎng)絡(luò )，需要部署更加節能和小型的傳輸設備。

　　大數據時(shí)代蜂擁而至，給網(wǎng)絡(luò )基礎設施帶來(lái)了新的挑戰，也蘊含著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)上的創(chuàng )新機會(huì )，使網(wǎng)絡(luò )基礎設施從“信息高速公路”升級到“大數據時(shí)代”。國內的相關(guān)研究機構，應當抓住大數據帶來(lái)的新挑戰時(shí)機，研發(fā)滿(mǎn)足大數據傳輸需求的新一代高性能光網(wǎng)絡(luò )，提高我國在大數據網(wǎng)絡(luò )基礎設置研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)水平及其在國際上的地位。