“IP+光”助算力無(wú)處不達

  算力逐漸成為國家產(chǎn)業(yè)數字化升級、全社會(huì )數字化轉型的重要推動(dòng)力量，算力和網(wǎng)絡(luò )相結合，“算力網(wǎng)絡(luò )”應運而生。以“東數西算”國家戰略為指導，電信運營(yíng)商發(fā)布了算力網(wǎng)絡(luò )相關(guān)白皮書(shū)，算力數據中心的規劃和建設也在穩步推進(jìn)。承載網(wǎng)絡(luò )和算力網(wǎng)絡(luò )相關(guān)聯(lián)的方面較多，本文從IP及光網(wǎng)絡(luò )對算力業(yè)務(wù)提供支撐和服務(wù)角度進(jìn)行闡述。

  “東數西算”400G OTN建設方案

  “東數西算”打破以省級行政區域為劃分基礎的網(wǎng)絡(luò )規劃，為用戶(hù)提供計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )的一體化服務(wù)?！?A href="http://joq5k4q.cn/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=%e4%b8%9c%e6%95%b0%e8%a5%bf%e7%ae%97&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">東數西算”需要高質(zhì)量、高帶寬、低延時(shí)的網(wǎng)絡(luò )連接，OTN網(wǎng)絡(luò )提速更新已提上議程。

  單載波400G成為東數西算大容量算力業(yè)務(wù)的必然選擇

  西部的算力樞紐將承接全國范圍的后臺加工、離線(xiàn)分析、存儲備份等非實(shí)時(shí)算力需求，存儲的數據主要包括低頻訪(fǎng)問(wèn)和歸檔數據，需要有高持久性和較低存儲成本。東數西算的業(yè)務(wù)需求將使得網(wǎng)絡(luò )流量成倍增長(cháng)，網(wǎng)絡(luò )規模急劇擴張。單載波400G是下一代OTN網(wǎng)絡(luò )實(shí)現超大容量的必然選擇。中興通訊在業(yè)界首家完成C+L波段400G現網(wǎng)測試，80波×400G OTN系統能夠為東數西算大容量算力業(yè)務(wù)提供強力支撐。

  以DC為中心，構建分級時(shí)延能力圈

  《全國一體化大數據中心協(xié)同創(chuàng )新體系算力樞紐實(shí)施方案》明確，國家樞紐節點(diǎn)間端到端單向網(wǎng)絡(luò )時(shí)延原則上在20ms以?xún)?。時(shí)延作為一個(gè)重要的指標成為傳輸網(wǎng)絡(luò )建設考慮因素，需要不斷優(yōu)化現有傳輸網(wǎng)絡(luò )架構圖，構建分級時(shí)延能力圈。東西算力樞紐間，需要滿(mǎn)足20ms時(shí)延要求;京津冀、長(cháng)三角、粵港澳等算力集中區，區域內形成10ms時(shí)延圈;省內傳輸網(wǎng)絡(luò )Mesh化，形成5ms時(shí)延圈。

  超長(cháng)距離傳輸方案

  東部和西算樞紐節點(diǎn)間距離跨度較大，基本在1500km以上，為了節省建網(wǎng)成本和減少后期維護，需要增加無(wú)電中繼的傳輸距離。中興通訊400G QPSK@150GHz 400G方案，現網(wǎng)能達到無(wú)電中繼1600km以上的超長(cháng)傳輸距離，現處于業(yè)內領(lǐng)先地位。

  IP云專(zhuān)線(xiàn)

  在算力網(wǎng)絡(luò )體系中，面向政企客戶(hù)的專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)，是實(shí)現云網(wǎng)融合的基礎條件，占據重要的地位。IP云專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)是運營(yíng)商收入的重要來(lái)源，為政企客戶(hù)、中小型企業(yè)、商業(yè)樓宇等提供算力資源池接入服務(wù)。算力資源網(wǎng)(見(jiàn)圖1)包括靠近用戶(hù)的邊緣MEC、城域內邊緣云、省級建設的省內云，以及屬于運營(yíng)商集團層面的公有云、網(wǎng)絡(luò )云、IT云和其他互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供的第三方云。

圖1 算力網(wǎng)絡(luò )IP云專(zhuān)線(xiàn)承載基礎設施

  IP云專(zhuān)線(xiàn)從用戶(hù)終端到算力資源池，全程涉及的網(wǎng)絡(luò )眾多，開(kāi)通慢、運維復雜，特別是專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)發(fā)生故障后，跨域、跨廠(chǎng)家、跨網(wǎng)絡(luò )故障定位一直是運營(yíng)商面臨的難點(diǎn)。從運營(yíng)運維的角度，希望能實(shí)現IP云專(zhuān)線(xiàn)的一鍵開(kāi)通、運維簡(jiǎn)化、業(yè)務(wù)可視等目標。

  基于SDN的SRv6/EVPN技術(shù)為跨域跨網(wǎng)專(zhuān)線(xiàn)開(kāi)通和維護提供了較好的解決方案。SRv6/EVPN技術(shù)摒棄了傳統IP/MPLS VPN部署的眾多協(xié)議，只要任意端點(diǎn)間IPv6路由可達，均可建立起EVPN專(zhuān)線(xiàn)的私有路由。通過(guò)統一方案，跨SPN網(wǎng)/IP RAN接入網(wǎng)、城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)可以創(chuàng )建端到端SRv6/EVPN專(zhuān)線(xiàn)。

  SPN云專(zhuān)線(xiàn)

  SPN作為中國移動(dòng)本地網(wǎng)高質(zhì)量承載平面，接入5G基站，也提供政企云專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)接入。SPN當前支持SR-TP模式，網(wǎng)絡(luò )升級后，能和IP云專(zhuān)網(wǎng)進(jìn)行SRv6互通。采用T-SRv6網(wǎng)關(guān)方案能有效維持SPN現有體制，實(shí)現平滑升級，對現網(wǎng)影響較低。SPN T-SRv6網(wǎng)關(guān)作為SPN網(wǎng)絡(luò )和外部SRv6互通的實(shí)體，具有多方面功能：可以將外部SRv6隧道關(guān)聯(lián)到SPN內部SR-TP隧道或MTN小顆粒通道，保持SPN內部的傳輸特性，支持EVPN與云網(wǎng)絡(luò )中PE設備互通。

  IP RAN云專(zhuān)線(xiàn)

  IP RAN網(wǎng)絡(luò )承擔中國電信、中國聯(lián)通移動(dòng)回傳和大客戶(hù)專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)。專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)一般采用分段偽線(xiàn)PW拼接的方案，對于跨省專(zhuān)線(xiàn)，要求在IP RAN和IP骨干網(wǎng)分域聯(lián)接處通過(guò)上層網(wǎng)管系統進(jìn)行對接配置，開(kāi)通和維護比較復雜。

  近年隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的改造，IP RAN對接新型城域網(wǎng)，已經(jīng)具備了IPv6/SRv6的支持能力。IPv6路由具備跨全網(wǎng)互通可達，在任意開(kāi)通云專(zhuān)線(xiàn)的節點(diǎn)間可通過(guò)EVPN傳送L2VPN電路信息。

  對于一般非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的云專(zhuān)線(xiàn)，可以采用非顯示指定路徑，通過(guò)SRv6 BE或IPv6模式轉發(fā)。對于時(shí)延、QoS要求嚴格的實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，可以通過(guò)上層控制器編排進(jìn)行SRv6 Policy確定性路徑轉發(fā)。

  SD-WAN云專(zhuān)線(xiàn)

  SD-WAN云專(zhuān)線(xiàn)是近年發(fā)展起來(lái)的一種新型專(zhuān)線(xiàn)模式，比較適合零售、連鎖企業(yè)的各分支靈活接入。部署在客戶(hù)側的SD-WAN CPE采用Overlay方式，一跳接入云POP點(diǎn)。SD-WAN CPE可以通過(guò)Underlay層的多種網(wǎng)絡(luò )(OLT、SPN、IP RAN等)實(shí)現隨意接入，該方案和云計算具有天然的結合度。SD-WAN云專(zhuān)線(xiàn)業(yè)務(wù)現在逐步要和SRv6作融合，并納入到端到端SRv6體系中。

  “IP+ 光”協(xié)同的切片網(wǎng)絡(luò )

  在全社會(huì )數字化轉型的過(guò)程中，算力網(wǎng)絡(luò )需要為各行各業(yè)提供業(yè)務(wù)支撐，運營(yíng)商建設的網(wǎng)絡(luò )也面臨千行百業(yè)的需求，“網(wǎng)絡(luò )切片”應運而生。運營(yíng)商需要在一個(gè)通用的物理網(wǎng)絡(luò )之上構建多個(gè)專(zhuān)用的、虛擬化的、互相隔離的邏輯網(wǎng)絡(luò )，來(lái)滿(mǎn)足多種差異化要求。把IP和光傳輸兩方面的技術(shù)作協(xié)同，可為切片網(wǎng)絡(luò )提供新的方案。

  切片網(wǎng)絡(luò )要求能給租戶(hù)提供比較嚴格的業(yè)務(wù)隔離，網(wǎng)絡(luò )帶寬從數十M級別至數G級別，需滿(mǎn)足嚴格的實(shí)時(shí)性QoS指標，這些要求可以通過(guò)光層來(lái)實(shí)現。切片網(wǎng)絡(luò )還要求維持客戶(hù)側L3/L2層的私網(wǎng)，要求網(wǎng)絡(luò )能具有一定彈性和靈活性，這方面可以通過(guò)IP層來(lái)實(shí)現。IP+光協(xié)同的切片網(wǎng)絡(luò )(見(jiàn)圖2)能為云上業(yè)務(wù)承載提供綜合優(yōu)勢。

圖2 IP+光切片網(wǎng)絡(luò )組網(wǎng)

  IP+光切片的小顆粒質(zhì)量保障

  對于網(wǎng)絡(luò )切片有需求的客戶(hù)，很多來(lái)自政務(wù)、金融、醫療等高價(jià)值行業(yè)，對于切片網(wǎng)絡(luò )的QoS質(zhì)量要求較高。另外從經(jīng)濟性角度考慮，要求網(wǎng)絡(luò )切片的帶寬并不大，較多情況下，只需要達到數十M。IP+光協(xié)同切片能夠滿(mǎn)足這些要求，提供小顆粒帶寬，底層通過(guò)OSU(Optical Service Unit)傳輸提供保證。OSU能夠承載2Mbps~100Gbps的多顆粒業(yè)務(wù)，基于硬管道安全隔離，提供穩定的低時(shí)延、零丟包特性。

  IP+光協(xié)同切片實(shí)現“管道資源池化”

  在IP+光切片網(wǎng)絡(luò )中，整體網(wǎng)絡(luò )資源池通過(guò)切片的方式分配給不同租戶(hù)，可以實(shí)現各個(gè)切片間在業(yè)務(wù)變動(dòng)情況下的資源轉移。IP設備的物理端口可以被多個(gè)方向的IP連接所使用，形成IP設備的端口資源。OTN實(shí)現子波長(cháng)級、電層ODUk級、OSU級的調度，通過(guò)控制器調度每個(gè)方向占用的傳輸資源，從而把光網(wǎng)絡(luò )整體作為一個(gè)資源池。

  IP+光切片提供PE業(yè)務(wù)的光層透傳

  IP分組網(wǎng)的切片方案，通過(guò)算法配置親和屬性，能形成屬于不同租戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )拓撲。IP切片中較多的設備屬于轉發(fā)P設備，P設備沒(méi)有直接接入客戶(hù)業(yè)務(wù)，卻包含到切片網(wǎng)絡(luò )中。IP+光切片，可以簡(jiǎn)化切片網(wǎng)絡(luò )的復雜性，主要包含PE節點(diǎn)及少量P節點(diǎn)，省去大量經(jīng)由P設備的業(yè)務(wù)流，通過(guò)底層光網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行PE間業(yè)務(wù)透傳。

  算力網(wǎng)絡(luò )以“算為中心、網(wǎng)為根基”，是多要素融合的整體，需要提供廣泛的網(wǎng)絡(luò )連接和算力接入基礎。IP網(wǎng)+光網(wǎng)絡(luò )作為基礎承載網(wǎng)絡(luò )，是算力網(wǎng)絡(luò )得以發(fā)展的根基，需要不斷加強基礎網(wǎng)絡(luò )建設和創(chuàng )新，助力算力網(wǎng)絡(luò )實(shí)質(zhì)性的發(fā)展，打造新型信息服務(wù)體系，共筑數字產(chǎn)業(yè)化新生態(tài)。

  作者：中興通訊 李為樸