康普北亞區(qū)技術(shù)總監(jiān) 吳健 署名文章
人們對(duì)數(shù)據(jù)中心環(huán)境的不斷變化已是司空見慣，但有些變化相對(duì)影響更深遠(yuǎn)，且長期影響也更具顛覆性。確切地說，受此根本性變化影響的并非只有數(shù)據(jù)中心（包括超大規(guī)模、全球規(guī)模、多租戶以及企業(yè)數(shù)據(jù)中心），在生態(tài)系統(tǒng)中，從設(shè)計(jì)師、集成商和安裝商到OEM和基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴的各方都需適應(yīng)于此。
目前，我們正在見證新一輪速度層面的大升級(jí)，大型運(yùn)營商如今正在向400G應(yīng)用轉(zhuǎn)型，并已在規(guī)劃升級(jí)至800G。那么，最新這一輪飛躍緣何意義重大？首先，向400G、800G，乃至最終1.6T和3.2T的升級(jí)正式標(biāo)志著八進(jìn)制時(shí)代的開始，這將帶來一些會(huì)影響每一個(gè)人的根本性變化。
何種因素推動(dòng)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的變化？
在數(shù)據(jù)中心內(nèi)，全球的數(shù)據(jù)消耗和大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng) (IoT)、人工智能 (AI) 、機(jī)器學(xué)習(xí) (ML) 等資源密集型應(yīng)用的增加，正推動(dòng)對(duì)更高容量和更低延遲的需求。在交換機(jī)層面，更快、更高容量的專用集成電路（ASIC）使之成為可能。數(shù)據(jù)中心管理者正面臨如何以更高的數(shù)據(jù)速率和更高的光路數(shù)來配置更多端口的挑戰(zhàn)，而這就需要借助更靈活的部署選項(xiàng)來實(shí)現(xiàn)完善的擴(kuò)展。當(dāng)然，所有這些都是在一個(gè)新的現(xiàn)實(shí)背景下發(fā)生的，即數(shù)據(jù)中心不得不利用更少的實(shí)體和財(cái)務(wù)資源來完成更多的工作。
盡管最終是由數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)管理者來確保自身基礎(chǔ)設(shè)施能夠完成任務(wù)，其合作伙伴（包括安裝商、集成商、系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和OEM）都在其中扮演重要角色。物理層基礎(chǔ)設(shè)施的價(jià)值在很大程度上取決于其是否易于部署、重新配置、管理和擴(kuò)展。
為面向未來的靈活光纖平臺(tái)明確標(biāo)準(zhǔn)
幾年前，在推出高速網(wǎng)絡(luò)升級(jí)平臺(tái)后不久，康普就開始著眼于下一代光纖平臺(tái)。我們向客戶和合作伙伴詢問：“基于當(dāng)前對(duì)于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、遷移和安裝的挑戰(zhàn)以及應(yīng)用需求的理解，您將如何設(shè)計(jì)下一代光纖平臺(tái)？”他們的回答可以說是異口同聲——更輕松、更有效地升級(jí)到更高速度、超低損耗的光性能、更快速的部署，以及更靈活的設(shè)計(jì)選項(xiàng)。
綜合這些意見，并基于康普自身40多年來在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，我們明確了幾項(xiàng)主要的設(shè)計(jì)要求，以應(yīng)對(duì)影響我們數(shù)據(jù)中心客戶及其設(shè)計(jì)、安裝和集成合作伙伴的變化。
· 基于應(yīng)用的構(gòu)建模塊
一般來說，對(duì)應(yīng)用的支持受限于交換機(jī)前端的最大I/O端口數(shù)量。對(duì)于1RU的交換機(jī)，目前容量被限制在32個(gè)QSFP/QSFP-DD/OSFP端口。最大限度提高端口效率的關(guān)鍵在于是否能夠最大限度地利用交換機(jī)的容量。
傳統(tǒng)的四通道四設(shè)計(jì)提供了向50G、100G和200G的穩(wěn)定升級(jí)。但到了400G及以上，用于支持四路應(yīng)用的12芯和24芯光纖配置的效率就會(huì)降低，從而使大量容量滯留在交換機(jī)端口上，而這正是八進(jìn)制技術(shù)發(fā)揮作用之處。
從400G開始，八通道八進(jìn)制技術(shù)和16芯MPO分支成為主干應(yīng)用中最有效的多對(duì)構(gòu)建模塊。從四路部署到八路配置的轉(zhuǎn)變使分支數(shù)量翻了一番，進(jìn)而使網(wǎng)絡(luò)管理者不再需要某些交換機(jī)層。此外，當(dāng)今的應(yīng)用是針對(duì)16芯光纖布線而設(shè)計(jì)的。因此，用16芯光纖技術(shù)支持400G和更高的應(yīng)用，可使數(shù)據(jù)中心能夠最大限度地實(shí)現(xiàn)交換機(jī)容量。這種16芯光纖設(shè)計(jì)包括匹配的收發(fā)器、主干/陣列線纜和分配模塊，可成為使數(shù)據(jù)中心從400G發(fā)展到800G、1.6T及以上的通用構(gòu)建模塊。
然而，并非每個(gè)數(shù)據(jù)中心都已準(zhǔn)備好告別傳統(tǒng)的12芯和24芯光纖部署，他們還必須能夠在不浪費(fèi)光纖或損失端口數(shù)的情況下支持和管理應(yīng)用。因此，針對(duì)8芯、12芯和24芯光纖配置的高效應(yīng)用構(gòu)建模塊也是需要的。
· 設(shè)計(jì)的靈活性
另一項(xiàng)關(guān)鍵要求是更靈活的設(shè)計(jì)，能夠使數(shù)據(jù)中心管理者及其設(shè)計(jì)合作伙伴在配線架上快速地重新分配光纖容量，并調(diào)整其網(wǎng)絡(luò)以支持資源分配的變化。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的方法之一是開發(fā)面板組件的內(nèi)置模塊化，使交付點(diǎn)（POD）和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)架構(gòu)之間保持一致。
在傳統(tǒng)的光纖平臺(tái)設(shè)計(jì)中，模塊、終端盒和適配器包等組件是面板特定的。因此，改變具有不同配置的組件也需要更換面板。這種限制最明顯的影響體現(xiàn)在部署新組件和新面板需花費(fèi)額外的時(shí)間和成本。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心客戶還需面對(duì)額外的產(chǎn)品訂購和庫存成本。
相比之下，所有面板組件基本可以互換且能夠適用于單一通用面板的設(shè)計(jì)，將使設(shè)計(jì)者和安裝者能夠在盡可能短的時(shí)間內(nèi)以最低的成本快速重新配置和部署光纖容量。因此，它也將使數(shù)據(jù)中心客戶能夠精簡其基礎(chǔ)設(shè)施庫存及其相關(guān)成本。
· 簡化并加速光纖部署和管理
康普的研究和設(shè)計(jì)工作明確的最后一個(gè)關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)是需要簡化和加速部署、升級(jí)和管理光纖基礎(chǔ)設(shè)施的常規(guī)工作。雖然多年來面板和刀片式托架設(shè)計(jì)在功能和設(shè)計(jì)上取得了漸進(jìn)式的進(jìn)步，但仍有很大的改進(jìn)空間。
此外，極性管理的問題也值得一提。隨著光纖部署的日益復(fù)雜，確保發(fā)射和接收路徑在整個(gè)鏈路中保持一致變得更加困難。在最壞的情況下，確保極性需要安裝人員翻轉(zhuǎn)模塊或線纜組件。而錯(cuò)誤可能直到鏈路被部署后才被發(fā)現(xiàn)，解決這一問題又會(huì)需要額外的時(shí)間。
全新PropelTM 解決方案
康普基于信息整理、后續(xù)設(shè)計(jì)及工程工作，推出了全新的端到端高速模塊化光纖平臺(tái)Propel解決方案，我們相信它將顯著提升當(dāng)今數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的長期性能和價(jià)值。Propel平臺(tái)是圍繞基于應(yīng)用的構(gòu)建模塊、設(shè)計(jì)靈活性和部署速度等關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)而嚴(yán)格設(shè)計(jì)的。
Propel解決方案是首款納入原生16芯光纖技術(shù)的全球光纖平臺(tái)，同時(shí)支持8芯、12芯和24芯光纖應(yīng)用。因此，它提供了一個(gè)可支持多代網(wǎng)絡(luò)的單一平臺(tái)。此外，它還以超低損耗的光學(xué)性能進(jìn)行了優(yōu)化。精密度、斜角拋光APC端面，以及用于精確光纖對(duì)準(zhǔn)的專有系統(tǒng)能夠確保在更遠(yuǎn)的距離范圍內(nèi)進(jìn)行ULL信號(hào)傳輸。
所有模塊統(tǒng)一使用增強(qiáng) B極性，因此無需翻轉(zhuǎn)模塊和組件，并且所有連接器都使用一致的按鍵，確保傳輸?shù)秸_的接收處。此外，所有的面板和組件還加入了二維碼，使安裝人員和技術(shù)人員能夠驗(yàn)證光學(xué)性能，并從手機(jī)上獲取各種指南和產(chǎn)品文檔。
在組件層面，四種不同的、完全可互換的光纖模塊尺寸簡化了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和布線選項(xiàng)之間的設(shè)計(jì)和一致性。所有的光纖模塊都適用于單一的通用面板設(shè)計(jì)，進(jìn)一步簡化了升級(jí)和更改，而無需現(xiàn)場調(diào)整。通用面板設(shè)計(jì)還提供了前后通道，使模塊、適配器套件和線纜組件在空間緊湊之處更易于安裝和維修。在面板內(nèi)，刀片式托架采用通用設(shè)計(jì)，可接受任何模塊類型。還有一點(diǎn)設(shè)計(jì)獨(dú)特之處，可使刀片式托架在必要之時(shí)，僅由一位技術(shù)人員就能進(jìn)行拆除和重新插入。同時(shí)，線纜管理也變得更容易，改進(jìn)的路由和安全線夾可以輕松地扣上或卸離刀片。
Propel平臺(tái)是一款更環(huán)保、更具可持續(xù)性的解決方案。它能夠支持多個(gè)升級(jí)周期，減少光纖組件的更換及其相關(guān)的碳足跡，并使數(shù)據(jù)中心能夠利用每一代新交換機(jī)中不斷增長的能源效率。
協(xié)同合作，連接現(xiàn)在與未來
隨著數(shù)據(jù)速度和基礎(chǔ)設(shè)施復(fù)雜性的增加，數(shù)據(jù)中心正在迅速演進(jìn)。由于通道速度正在加速升級(jí)到400G、800G及以上，網(wǎng)絡(luò)各層的光纖數(shù)量也成倍增加，因此這樣的演進(jìn)在超大規(guī)模環(huán)境中的體現(xiàn)尤為明顯。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的管理和維護(hù)人員面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，他們要使其網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)未來并盡可能地高效。為此，他們需要一個(gè)具有高度適應(yīng)性和強(qiáng)大的高速光纖解決方案，以及一位能夠滿足其對(duì)全球范圍內(nèi)始終在線的連接要求的基礎(chǔ)設(shè)施合作伙伴。
通過與網(wǎng)絡(luò)管理者、設(shè)計(jì)師、集成專家和安裝人員的緊密合作，康普找到了未來網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施成功的關(guān)鍵。基于四十多年的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和全球工程資源，康普開發(fā)并推出了快速、靈活且面向未來的Propel解決方案。
