คู่มือการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล: เปรียบเทียบตัวเลือก DCI

Data Center Interconnect หรือที่เรียกโดยทั่วไปว่า DCI เป็นสถาปัตยกรรมเครือข่ายที่เชื่อมโยงศูนย์ข้อมูลตั้งแต่ 2 แห่งขึ้นไปเพื่อการแลกเปลี่ยนข้อมูล การจำลองปริมาณงาน การแบ่งปันทรัพยากร และความต่อเนื่องทางธุรกิจ ต่างจากการเชื่อมต่อ WAN หรืออินเทอร์เน็ตทั่วไป DCI มีจุดประสงค์-สร้างขึ้นเพื่อ-ปริมาณงานสูง เวลาแฝงต่ำ- และการเชื่อมต่อที่ยืดหยุ่นระหว่างสภาพแวดล้อมของศูนย์ข้อมูล - ไม่ว่าจะตั้งอยู่ทั่วพื้นที่เมืองใหญ่ ครอบคลุมระยะทางหลายร้อยกิโลเมตร หรือเชื่อมโครงสร้างพื้นฐานส่วนตัวกับภูมิภาคระบบคลาวด์สาธารณะ

สำหรับองค์กรที่กำลังประเมิน DCI คำถามแรกมักไม่ค่อยเกี่ยวกับแบนด์วิธเพียงอย่างเดียว การตัดสินใจ DCI ในทางปฏิบัติขึ้นอยู่กับความพร้อมใช้งานของไฟเบอร์ ระยะทาง ความทนทานต่อเวลาในการตอบสนอง มาตรการรักษาความปลอดภัย ความสามารถในการปฏิบัติงาน และเส้นทางการอัพเกรดที่สมจริงจากลิงก์ 100G ในปัจจุบันไปสู่ความจุ 400G หรือ 800G คู่มือนี้จะแจกแจงรายละเอียดสถาปัตยกรรม DCI หลัก เปรียบเทียบข้อดี-กับเกณฑ์การคัดเลือกเฉพาะ และอธิบายส่วนประกอบทางแสงที่ทำให้แต่ละแนวทางใช้งานได้

การเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลคืออะไร?

การเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลคือการเชื่อมต่อเครือข่ายความจุสูง-ระหว่างศูนย์ข้อมูลตั้งแต่สองแห่งขึ้นไป ช่วยให้แอปพลิเคชัน พื้นที่เก็บข้อมูล เซิร์ฟเวอร์ แพลตฟอร์มคลาวด์ และบริการเครือข่ายทั่วทั้งสถานที่ตั้งทางกายภาพที่แยกจากกันสามารถทำงานเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างพื้นฐานแบบครบวงจร

เครือข่าย DCI อาจเชื่อมต่อ:

• ศูนย์ข้อมูลขององค์กรสองแห่ง-เป็นเจ้าของในเขตเมืองเดียวกัน
• สถานที่ผลิตหลักและสถานที่กู้คืนความเสียหายที่แยกออกจากกันทางภูมิศาสตร์
• สิ่งอำนวยความสะดวกด้านโคโลเคชั่นหลายแห่งที่แบ่งปันปริมาณงานแอปพลิเคชัน
• ศูนย์ข้อมูลองค์กรและภูมิภาคคลาวด์สาธารณะผ่านการเชื่อมต่อส่วนตัว
• วิทยาเขตขนาดใหญ่ที่มีการจราจรหนาแน่นทางตะวันออก-ทางตะวันตกระหว่างคลัสเตอร์

โดยหัวใจหลัก DCI ตอบคำถามทางวิศวกรรมข้อหนึ่ง: ศูนย์ข้อมูลจะสื่อสารได้อย่างน่าเชื่อถือ ปลอดภัย และมีประสิทธิภาพข้ามระยะทาง - ได้อย่างไร ในขณะที่เหลือพื้นที่สำหรับการเติบโตของความจุ

DCI ไม่ใช่อะไร

บางครั้ง DCI อาจสับสนกับการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตทั่วไปหรือลิงก์ WAN มาตรฐาน WAN เชื่อมต่อสำนักงาน สาขา และแอปพลิเคชันต่างๆ ทั่วทั้งสถานที่ตั้งองค์กรที่กว้างขวาง DCI มีความเชี่ยวชาญมากกว่า: โดยกำหนดเป้าหมายไปที่-ความจุสูง เวลาแฝงต่ำ- ซึ่งมักเป็นลิงก์ส่วนตัวระหว่างสภาพแวดล้อมของศูนย์ข้อมูล ซึ่งความต้องการต่างๆ เช่น การจำลองพื้นที่เก็บข้อมูล การย้ายเครื่องเสมือน การซิงโครไนซ์ฐานข้อมูล และการกู้คืนจากความเสียหาย จำเป็นต้องมีการรับประกันประสิทธิภาพว่าเส้นทางอินเทอร์เน็ตที่ใช้ร่วมกันไม่สามารถส่งมอบได้อย่างน่าเชื่อถือ

เหตุใดการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลจึงมีความสำคัญ

ความต่อเนื่องทางธุรกิจและการฟื้นฟูหลังภัยพิบัติ

สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดประการหนึ่งในการปรับใช้ DCI คือการกู้คืนระบบ ด้วยการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลหลักกับไซต์รอง องค์กรต่างๆ จึงสามารถจำลองข้อมูลและเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนระบบได้ การออกแบบ DCI จะต้องตรงกับโมเดลการกู้คืน:

• ใช้งานอยู่-ใช้งานอยู่:ทั้งสองไซต์ให้บริการปริมาณการใช้งานจริงพร้อมกัน สิ่งนี้ต้องการการควบคุมเวลาแฝงที่จำกัดและซิงโครนัสหรือใกล้เคียง-การจำลองแบบซิงโครนัส - โดยทั่วไปแล้วจะเป็นไปได้สำหรับระยะทางรถไฟใต้ดินที่ต่ำกว่าประมาณ 100 กม. เท่านั้น
• ใช้งานอยู่-สแตนด์บาย:ไซต์หนึ่งเข้ามาแทนที่ในระหว่างที่เกิดความล้มเหลว การจำลองแบบอะซิงโครนัสยอมให้มีเวลาแฝงมากขึ้น แต่วัตถุประสงค์จุดกู้คืน (RPO) ขึ้นอยู่กับความล่าช้าของการจำลองโดยตรง
• สำรองและเก็บถาวร:ข้อมูลจะถูกคัดลอกไปยังตำแหน่งระยะไกลเพื่อการป้องกันระยะยาว- แบนด์วิดท์มีความสำคัญมากกว่าเวลาแฝงที่นี่ แต่ลิงก์ยังคงจำเป็นต้องจำลองแบบให้เสร็จสิ้นภายในหน้าต่างการสำรองข้อมูลที่กำหนดไว้

สำหรับการออกแบบการกู้คืนความเสียหายใดๆ เวลาแฝง แบนด์วิดท์ และความหลากหลายของเส้นทางของลิงก์ DCI ส่งผลโดยตรงต่อวัตถุประสงค์ของเวลาการกู้คืน (RTO) ความสอดคล้องของข้อมูล และความพร้อมใช้งานของบริการ

ประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันที่มีความหน่วงต่ำ-

แพลตฟอร์มทางการเงิน ฐานข้อมูลแบบกระจาย การวิเคราะห์แบบเรียลไทม์- และไปป์ไลน์การอนุมาน AI มีความไวต่อความล่าช้า สำหรับปริมาณงานเหล่านี้ ลิงก์ความจุสูง-ที่มีเส้นทางทางกายภาพที่ไม่มีประสิทธิภาพหรือการสลับสับเปลี่ยนที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาด้านประสิทธิภาพของแอปพลิเคชันได้ ในการวางแผน DCI ให้วัดหรือประมาณการเวลาแฝงตั้งแต่ต้นทาง-ถึง-เสมอภายใต้สภาพการรับส่งข้อมูลที่สมจริง - ไม่ใช่แค่ระยะทางไฟเบอร์ตามทฤษฎีเท่านั้น

DCI Link ต้องการแบนด์วิธเท่าใด

การรับส่งข้อมูลของศูนย์ข้อมูลกำลังเพิ่มขึ้นเนื่องจากการจำลองเสมือน การโยกย้ายบนคลาวด์ ปริมาณงานการฝึกอบรม AI การวิเคราะห์ข้อมูล และการดำเนินการสำรองข้อมูล หลายองค์กรเริ่มต้นด้วยการเชื่อมต่อระหว่างกัน 10G หรือ 100G และพบว่าตัวเองต้องการ 400G ภายในสองถึงสามปี

การออกแบบ DCI ที่แก้ไขเฉพาะความต้องการการรับส่งข้อมูลในปัจจุบันมักจะกลายเป็นปัญหาคอขวดก่อนรอบงบประมาณถัดไป สำหรับรถไฟใต้ดิน DCI ที่มีไฟเบอร์สีเข้มให้บริการ กสถาปัตยกรรมที่ใช้ DWDM-อนุญาตให้เพิ่มความยาวคลื่นทีละน้อย - ซึ่งเป็นเส้นทางการเติบโตที่คุ้มค่า- มากกว่าการแทนที่ลิงก์ทั้งหมด

กรณีการใช้งานการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลทั่วไป

การเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลเมโทร

Metro DCI เชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลภายในเมืองหรือเขตเมืองเดียวกัน ซึ่งโดยทั่วไปจะไม่เกิน 80 กม. นี่เป็นสถานการณ์ DCI ขององค์กรที่พบบ่อยที่สุด: สิ่งอำนวยความสะดวกโคโลเคชั่นสองแห่งที่ใช้งาน-แอปพลิเคชันที่ใช้งานอยู่ หรือไซต์หลักที่เชื่อมโยงกับไซต์ DR ใกล้เคียงสำหรับการจำลองแบบซิงโครนัส

สำหรับโครงการ Metro DCI ขององค์กรส่วนใหญ่ การตัดสินใจครั้งแรกไม่ใช่ 100G กับ 400G - แต่ขึ้นอยู่กับว่าองค์กรสามารถเข้าถึงไฟเบอร์สีเข้มที่เหมาะสมหรือไม่ หากมีไฟเบอร์สีเข้มที่มีคุณภาพบนเส้นทางที่หลากหลาย DWDM ที่มีออปติกแบบเสียบได้ที่สอดคล้องกันมักจะมอบการผสมผสานที่ดีที่สุดระหว่างความจุ การควบคุม และความคุ้มค่า-ในระยะยาว ถ้าไม่เช่นนั้น บริการความยาวคลื่นที่มีการจัดการอาจเป็นจุดเริ่มต้นในทางปฏิบัติ

การเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูลระยะไกล-

DCI ระยะไกล-ครอบคลุมระยะทางในระดับภูมิภาคหรือระดับประเทศ - หลายร้อยหรือหลายพันกิโลเมตร กรณีการใช้งานทั่วไป ได้แก่ ความซ้ำซ้อนทางภูมิศาสตร์สำหรับการปฏิบัติตามกฎระเบียบ การกระจายเนื้อหาข้ามภูมิภาค และการสำรองข้อมูลหลาย-ไซต์

DCI ระยะไกล-ต้องมีการวางแผนอย่างรอบคอบมากขึ้น คุณภาพของสัญญาณจะลดลงตามระยะทาง โดยต้องมีการขยายสัญญาณด้วยแสง (EDFA) การชดเชยการกระจายตัว และอาจสร้างใหม่ได้ เวลาแฝงจะเพิ่มขึ้นตามความยาวของเส้นใย (ประมาณ 5 µs ต่อกิโลเมตรของเส้นใย) และความหลากหลายของเส้นทางจะตรวจสอบได้ยากขึ้น สำหรับการจำลองแบบข้าม- การออกแบบแบบอะซิงโครนัสมักจำเป็น เนื่องจากการจำลองแบบซิงโครนัสที่ระยะทางเกิน 100–200 กม. ทำให้เกิดเวลาแฝงในการเขียนที่ยอมรับไม่ได้สำหรับแอปพลิเคชันส่วนใหญ่

การเชื่อมต่อระหว่างคลาวด์และไฮบริดคลาวด์

องค์กรหลายแห่งเชื่อมต่อโครงสร้างพื้นฐานส่วนตัวกับสภาพแวดล้อมคลาวด์สาธารณะผ่านบริการเชื่อมต่อระหว่างกันโดยเฉพาะ (เช่น AWS Direct Connect, Azure ExpressRoute หรือ Google Cloud Interconnect) การเชื่อมต่อระหว่างระบบคลาวด์เป็นส่วนหนึ่งของกลยุทธ์ DCI เมื่อศูนย์ข้อมูลขององค์กรต้องการการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้ เป็นส่วนตัว และคาดการณ์ได้กับภูมิภาคคลาวด์ - สำหรับแอปพลิเคชันไฮบริด การกู้คืนความเสียหายบนระบบคลาวด์- การวิเคราะห์ข้อมูล หรือการโยกย้ายแบบค่อยเป็นค่อยไปจาก-ระบบภายในองค์กรไปยังแพลตฟอร์มระบบคลาวด์

การเชื่อมต่อระหว่าง Hyperscale และ AI Cluster

สภาพแวดล้อมแบบไฮเปอร์สเกลและ AI ผลักดันข้อกำหนด DCI ให้ไกลกว่าสถานการณ์องค์กรแบบเดิมๆ คลัสเตอร์การฝึกอบรม GPU แบบกระจายจะสร้างกระแสการรับส่งข้อมูลขนาดใหญ่ทางตะวันออก-ทางตะวันตกซึ่งมีความไวอย่างยิ่งต่อความหน่วง ความกระวนกระวายใจ และการสูญเสียแพ็กเก็ต - แม้แต่รูปแบบเล็กๆ น้อยๆ ก็สามารถทำให้การคำนวณแบบขนานจากตัวเร่งความเร็วหลายพันตัวหยุดชะงักได้

ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ การออกแบบ DCI เน้นการเชื่อมต่อออปติคัลความหนาแน่นสูง-} (400G และ 800G ต่อพอร์ต) เวลาแฝงที่ต่ำและคาดการณ์ได้ วิศวกรรมการรับส่งข้อมูลระดับ Fabric- และการขยายความจุที่รวดเร็ว ความแตกต่างระหว่าง DCI และโครงสร้างศูนย์ข้อมูลภายใน-ข้อมูล-ไม่ชัดเจน: ตัวดำเนินการไฮเปอร์สเกลบางรายถือว่าการเชื่อมต่อระหว่างกันในวิทยาเขต-เป็นส่วนขยายของสถาปัตยกรรม-ลีฟของกระดูกสันหลัง แทนที่จะเป็นลิงก์ DCI แบบจุด{9}}ถึง{10}}จุดแบบดั้งเดิม

เปรียบเทียบสถาปัตยกรรมและเทคโนโลยี DCI

ไม่มีเทคโนโลยี DCI ที่ดีที่สุดเพียงตัวเดียว ทางเลือกที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับเจ้าของไฟเบอร์ ระดับการควบคุมที่ต้องการ อัตราการเติบโตของการรับส่งข้อมูล ความสามารถในการปฏิบัติงาน และโครงสร้างงบประมาณ ตารางด้านล่างสรุปตัวเลือกหลัก

ไฟเบอร์สีเข้มพร้อม DWDM

ไฟเบอร์สีเข้มหมายถึงองค์กรเช่าหรือเป็นเจ้าของไฟเบอร์ที่ไม่ได้จุดไฟ และเปิดใช้งานด้วยอุปกรณ์ออพติกของตัวเองมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่น (DWDM)อนุญาตให้ช่องแสงหลายช่อง - ซึ่งมักจะเป็นความยาวคลื่น 40, 80 หรือ 96 - เพื่อทำงานบนคู่ไฟเบอร์เดียวกันโดยใช้ช่องความยาวคลื่นที่แตกต่างกันบนตารางความถี่ ITU- T

แนวทางนี้เป็นตัวเลือกมาตรฐานเมื่อองค์กรต้องการความจุสูง การควบคุมโครงสร้างพื้นฐานที่แข็งแกร่ง และ-แพลตฟอร์มที่ปรับขนาดได้ในระยะยาว เป็นเรื่องปกติในเครือข่าย metro DCI และผู้ให้บริการแบนด์วิธสูง-

ไฟเบอร์สีเข้มที่มี DWDM นั้นทรงพลัง แต่ต้องใช้วิศวกรรมเชิงแสงที่ระมัดระวัง ทีมจะต้องตรวจสอบคุณภาพไฟเบอร์ (การลดทอน ตัวเชื่อมต่อ การต่อประกบ) คำนวณงบประมาณพลังงานแสง ประเมินการกระจายของโหมดสีและโพลาไรเซชันสำหรับการเข้าถึงเป้าหมาย วางแผนการจัดสรรช่องสัญญาณ และเลือกที่เข้ากันได้เครื่องรับส่งสัญญาณและช่องสัญญาณ, อุปกรณ์ mux/demux, แอมพลิฟายเออร์ และเครื่องมือตรวจสอบ สำหรับเส้นทางรถไฟใต้ดินระยะทาง 20–80 กม. ที่มีคุณภาพดี-ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-mux/demux DWDM แบบพาสซีฟที่มี Pluggable เชื่อมโยงกันอาจเพียงพอ เกิน 80 กม. หรือบนไฟเบอร์เก่าที่มีการสูญเสียสูงกว่า การขยายสัญญาณแบบอินไลน์และการออกแบบระบบสายที่ซับซ้อนมากขึ้นจึงเป็นสิ่งจำเป็น

บริการความยาวคลื่นที่มีการจัดการ

บริการความยาวคลื่นที่ได้รับการจัดการให้ความสามารถด้านออปติกโดยเฉพาะ โดยที่ลูกค้าไม่จำเป็นต้องสร้างและใช้งานเลเยอร์การขนส่งแบบออปติก ผู้ให้บริการเป็นเจ้าของเส้นใย อุปกรณ์ และความรับผิดชอบในการปฏิบัติงาน ลูกค้าจะได้รับไปป์แบนด์วิธที่รับประกันระหว่างไซต์ต่างๆ

ตัวเลือกนี้ทำงานได้ดีเมื่อองค์กรต้องการการเชื่อมต่อความเร็วสูง-ที่เชื่อถือได้ แต่ไม่มีเจ้าหน้าที่วิศวกรรมด้านแสงในการจัดการอุปกรณ์ DWDM หรือเมื่อไม่มีไฟเบอร์สีเข้มในเส้นทางที่ต้องการ ข้อเสีย-อยู่ที่การควบคุม: ผู้ให้บริการเป็นผู้กำหนดเส้นทาง การป้องกัน และกำหนดเวลาการอัปเกรด สำหรับองค์กรที่จัดลำดับความสำคัญของการปรับใช้ที่รวดเร็วกว่าและระดับบริการที่คาดการณ์ได้เหนือความเป็นเจ้าของโครงสร้างพื้นฐาน ความยาวคลื่นที่ได้รับการจัดการมักจะเป็นขั้นตอนแรกในทางปฏิบัติ - พร้อมตัวเลือกในการโยกย้ายไปยัง- DWDM ที่มีการจัดการด้วยตนเองเมื่อปริมาณการใช้งานเพิ่มขึ้นและ-ความเชี่ยวชาญภายในองค์กรพัฒนาขึ้น

OTN-DCI แบบอิง

เครือข่ายการขนส่งด้วยแสง (OTN)กำหนดโดยมาตรฐาน ITU-T G.709มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมการขนส่งระดับผู้ให้บริการ- OTN ล้อมสัญญาณไคลเอ็นต์ (Ethernet, Fibre Channel, SONET/SDH) ไว้ในซองดิจิทัลมาตรฐานที่ให้การแก้ไขข้อผิดพลาดไปข้างหน้า (FEC), การตรวจสอบประสิทธิภาพ (OAM), การสลับการป้องกัน และการตรวจสอบการเชื่อมต่อแบบคู่ - ที่มีความสำคัญสำหรับเครือข่ายผู้ให้บริการหลาย- ซึ่งการแยกข้อผิดพลาดข้ามขอบเขตการดูแลระบบมีความสำคัญ

DCI ที่ใช้ OTN- มีความเกี่ยวข้องมากที่สุดสำหรับผู้ให้บริการ ผู้ให้บริการโทรคมนาคม และองค์กรขนาดใหญ่ที่มีข้อกำหนดการขนส่งบริการที่หลากหลาย-ที่ซับซ้อน สำหรับ DCI ขององค์กรขนาดใหญ่ทั่วไปที่มีเฉพาะการรับส่งข้อมูลอีเธอร์เน็ตระหว่างสองไซต์ที่เป็นเจ้าของ OTN อาจเพิ่มความซับซ้อนและค่าใช้จ่ายที่ไม่จำเป็น แต่สำหรับผู้ให้บริการที่ต้องการมัลติเพล็กซ์สัญญาณไคลเอ็นต์ที่หลากหลาย รับประกันความน่าเชื่อถือระดับ SLA- และให้บริการแยกบริการระหว่างโครงสร้างพื้นฐานที่ใช้ร่วมกัน OTN ยังคงเป็นเลเยอร์การขนส่งที่ถูกเลือก

อีเธอร์เน็ต / IP / MPLS DCI

เครือข่าย DCI บางแห่งทำงานที่เลเยอร์อีเทอร์เน็ต, IP หรือ MPLS - เพื่อขยายโดเมนเลเยอร์ 2, กำหนดเส้นทางการรับส่งข้อมูลระหว่างศูนย์ข้อมูล หรือการผสานรวมกับแกนหลักของผู้ให้บริการที่มีอยู่สำหรับบริการ VPN แนวทางนี้มีความยืดหยุ่นและคุ้นเคยสำหรับทีมเครือข่ายส่วนใหญ่

อย่างไรก็ตาม เมื่อความต้องการหลักคือความจุออปติคอลขนาดใหญ่ระหว่างสองไซต์ การออกแบบเลเยอร์แพ็กเก็ตแท้-ก็มีข้อจำกัด โดยทั่วไป การขยายขนาดจาก 100G เป็นหลาย-เทราบิต DCI จะต้องรวมเลเยอร์แพ็กเก็ตเข้ากับเลเยอร์การขนส่งแบบออปติคอล (DWDM หรือ OTN) ที่อยู่ข้างใต้ เลเยอร์แพ็กเก็ตจะจัดการความยืดหยุ่นในการให้บริการและวิศวกรรมการรับส่งข้อมูล เลเยอร์ออปติคัลจะจัดการความจุและการเข้าถึงดิบ

เลนส์แบบเสียบได้ที่สอดคล้องกันสำหรับ DCI

เลนส์แบบเสียบได้ที่สอดคล้องกัน - โดยเฉพาะโมดูลที่สอดคล้องกับข้อตกลงการใช้งาน OIF 400ZR- ได้กลายเป็นตัวขับเคลื่อนหลักสำหรับ DCI ที่เรียบง่ายและมีความจุสูง- โมดูล 400G ZR พอดีกับอุปกรณ์มาตรฐานQSFP-DDหรือสล็อต OSFP บนเราเตอร์หรือสวิตช์ โดยส่ง 400 Gbps ต่อความยาวคลื่นโดยใช้การมอดูเลตที่สอดคล้องกัน DP-16QAM ในระยะทางสูงสุด 120 กม. (ขยาย) บนไฟเบอร์โหมดเดี่ยว G.652 มาตรฐาน

ข้อได้เปรียบที่สำคัญคือการลดความซับซ้อนทางสถาปัตยกรรม โดยการวางระบบออปติกที่สอดคล้องกันโดยตรงบนแผงด้านหน้าของเราเตอร์ ผู้ปฏิบัติงานสามารถกำจัดชั้นวางทรานสปอนเดอร์ที่แยกจากกัน และลดพลังงาน พื้นที่ และต้นทุน สำหรับ metro DCI ระหว่างเราเตอร์สองตัวที่มีไฟเบอร์ไลน์-ของ-สายตา โมดูล 400G ZR คู่หนึ่งและ mux DWDM แบบพาสซีฟอาจเป็นทั้งหมดที่จำเป็น

อย่างไรก็ตาม 400G ZR ไม่ควรถือเป็นการทดแทนแบบสากลสำหรับระบบสาย DWDM เต็มรูปแบบ การเข้าถึงจริงขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพออปติคอลของแพลตฟอร์มโฮสต์ งบประมาณการสูญเสียลิงก์ คุณภาพของไฟเบอร์ และการขยายสัญญาณพร้อมใช้งานหรือไม่ สำหรับระยะทางที่เกินขอบเขตเมืองใหญ่ หรือสำหรับการดำเนินการด้วยอัตราที่ยืดหยุ่น (100G–400G) บนเส้นทางภูมิภาคและเส้นทางระยะไกล- โมดูล OpenZR+ มอบการเข้าถึงที่ขยายออกไปและความสามารถหลาย-อัตราโดยมีต้นทุนการใช้พลังงานที่สูงขึ้นเล็กน้อย ตรวจสอบความเข้ากันได้ของโฮสต์ ข้อกำหนดของเฟิร์มแวร์ และขีดจำกัดการระบายความร้อนทุกครั้งก่อนปรับใช้

การเลือกโซลูชัน DCI: กรอบการตัดสินใจ

แผน DCI ที่แข็งแกร่งเริ่มต้นด้วยข้อกำหนด ไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ ตารางด้านล่างจะแมปสถานการณ์ทั่วไปกับจุดเริ่มต้นที่แนะนำ

ระยะทางและความพร้อมของไฟเบอร์

ระยะทางคือตัวกรองแรก การเชื่อมต่อรถไฟใต้ดินแบบสั้นอาจได้รับการแก้ไขด้วย-เลนส์ตรวจจับโดยตรงหรือ DWDM แบบพาสซีฟ เส้นทางภูมิภาคที่ยาวกว่าอาจต้องใช้ทัศนศาสตร์ที่สอดคล้องกัน การขยายสัญญาณ และการจัดการการกระจายตัว ก่อนเลือกอุปกรณ์ ให้ตอบคำถามเหล่านี้:

• ไฟเบอร์สีเข้มมีจำหน่ายหรือไม่ และคุณภาพเส้นทางไฟเบอร์เป็นที่รู้จักและทดสอบหรือไม่
• มีเส้นทางที่หลากหลายทางกายภาพ (ท่อร้อยสายต่างกัน เส้นทางถนนต่างกัน) - ไม่ใช่แค่วงจรแยกทางตรรกะที่ใช้ท่อเดียวกันหรือไม่
• การสูญเสียการเชื่อมต่อทั้งหมด รวมถึงการสูญเสียตัวเชื่อมต่อและการเชื่อมต่อเป็นเท่าใด

ลิงก์สำรองที่ใช้ท่อร้อยสายทางกายภาพเดียวกันกับเส้นทางหลักไม่ใช่ความหลากหลายของเส้นทางจริง ตรวจสอบการแยกทางกายภาพกับผู้ให้บริการไฟเบอร์ก่อนที่จะรับความยืดหยุ่น

ข้อกำหนดด้านเวลาแฝง

การรับส่งข้อมูล DCI ไม่ใช่ทั้งหมดที่มีความไวในการตอบสนองเท่ากัน ปริมาณข้อมูลสำรองอาจทนต่อความล่าช้าหลายสิบมิลลิวินาที การจำลองฐานข้อมูลที่ใช้งานอยู่-อาจต้องใช้เวลาเดินทางย่อย-มิลลิวินาที- เวลาแฝงถูกกำหนดโดยระยะทางไฟเบอร์ฟิสิคัล (ประมาณ 5 µs/กม.) จำนวนการสลับและฮอปการกำหนดเส้นทาง การประมวลผลอุปกรณ์การขนส่ง และการสำรวจเครือข่ายของผู้ให้บริการใดๆ

เมื่อเวลาแฝงมีความสำคัญ อย่าพึ่งพาเอกสารข้อมูลจำเพาะของผู้จำหน่ายเพียงอย่างเดียว วัดการสิ้นสุด-ถึง-การหน่วงเวลาภายใต้สภาพการรับส่งข้อมูลที่สมจริง รวมถึงในระหว่างการใช้งานสูงสุดและเหตุการณ์เฟลโอเวอร์

ความปลอดภัยและการเข้ารหัสสำหรับ DCI

ลิงก์ DCI มักจะมีข้อมูลทางธุรกิจที่ละเอียดอ่อน - บันทึกทางการเงิน ฐานข้อมูลลูกค้า ข้อมูลด้านการดูแลสุขภาพ ทรัพย์สินทางปัญญา การรักษาความปลอดภัยควรได้รับการออกแบบไว้ในสถาปัตยกรรม DCI ตั้งแต่เริ่มต้น ไม่ใช่แบบยึดติดหลังการใช้งาน

สำหรับการเข้ารหัสเลเยอร์ 2 ที่ความเร็วสายIEEE 802.1AE MAC วินาทีให้การรักษาความลับของข้อมูลและความสมบูรณ์บนลิงก์อีเธอร์เน็ตโดยไม่มีการลดทอนประสิทธิภาพการทำงานเมื่อนำไปใช้ในฮาร์ดแวร์ ASIC MACsec เหมาะอย่างยิ่งสำหรับลิงก์ DCI แบบจุด-ถึง- โดยที่จุดปลายทั้งสองอยู่ภายใต้การควบคุมการดูแลระบบเดียวกัน สำหรับการเข้ารหัสเลเยอร์ 3 ข้ามเส้นทางหรือ-เส้นทางฮอปหลายเส้นทาง IPsec ยังคงเป็นแนวทางมาตรฐาน แม้ว่าจะเพิ่มค่าใช้จ่ายในการประมวลผลและอาจลดปริมาณงานที่มีประสิทธิภาพบนลิงก์ความเร็วสูง-

สำหรับอุตสาหกรรมที่ได้รับการควบคุม (การเงิน การดูแลสุขภาพ รัฐบาล) ข้อกำหนดการปฏิบัติตามอาจกำหนดมาตรฐานการเข้ารหัสเฉพาะ แนวทางปฏิบัติในการจัดการที่สำคัญ หรือมาตรการรักษาความปลอดภัยไฟเบอร์กายภาพ

ราคา: CapEx เทียบกับ OpEx

ค่าใช้จ่าย DCI เกินกว่าราคาของตัวรับส่งสัญญาณ มุมมองต้นทุนที่สมบูรณ์ควรรวมถึงการเช่าหรือเป็นเจ้าของไฟเบอร์ โมดูลออปติก อุปกรณ์การขนส่ง เราเตอร์และสวิตช์ การติดตั้ง การทดสอบ เครื่องมือตรวจสอบ พลังงานและพื้นที่ การบำรุงรักษา ต้นทุนการอัพเกรด และค่าธรรมเนียมผู้ให้บริการที่เกิดขึ้นซ้ำๆ

โดยทั่วไป-ไฟเบอร์สีเข้มที่สร้างขึ้นเองด้วย DWDM จะมีต้นทุนเงินทุนล่วงหน้าที่สูงกว่า แต่ให้ต้นทุนต่อบิตที่ต่ำกว่าเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อมีการเพิ่มความยาวคลื่น บริการที่ได้รับการจัดการช่วยลดการลงทุนเริ่มแรกและความซับซ้อนในการดำเนินงาน แต่สร้างค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องและจำกัดการควบคุมโครงสร้างพื้นฐาน ความสมดุลที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับเส้นทางการเติบโตของปริมาณการใช้ข้อมูล ความเชี่ยวชาญภายใน- และความชอบขององค์กรสำหรับ CapEx เทียบกับ OpEx

ส่วนประกอบทางแสงที่ใช้ในเครือข่าย DCI

เลเยอร์ทางกายภาพจะกำหนดการเข้าถึง DCI ความจุ ความหนาแน่น และความยืดหยุ่นในการอัพเกรด การเลือกส่วนประกอบออพติคัลที่เหมาะสมมีความสำคัญพอๆ กับการเลือกสถาปัตยกรรมที่เหมาะสม

เครื่องรับส่งสัญญาณแสง

ออปติคัลเครื่องรับส่งสัญญาณแปลงสัญญาณไฟฟ้าจากสวิตช์หรือเราเตอร์ให้เป็นสัญญาณแสงสำหรับการส่งผ่านไฟเบอร์ ในเครือข่าย DCI หมวดหมู่โมดูลมีตั้งแต่ 10G SFP+ สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างกันแบบเดิม จนถึง 100G QSFP28 สำหรับ DCI องค์กรปัจจุบัน ไปจนถึง 400G QSFP-DD/OSFP สำหรับลิงก์-รุ่นถัดไปที่มีความจุสูง-

โมดูลที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มโฮสต์ ความเร็วอินเทอร์เฟซ ประเภทของไฟเบอร์ (โหมดเดี่ยว-เป็นมาตรฐานสำหรับ DCI) ข้อกำหนดการเข้าถึง และงบประมาณด้านออปติคอล สำหรับ-การเข้าถึง DCI ในระยะสั้นๆ ต่ำกว่า 2 กม. โมดูลตรวจจับโดยตรง- เช่น 400G DR4 อาจเพียงพอแล้ว สำหรับระยะทางรถไฟใต้ดิน 10–40 กม. จะใช้โมดูล 400G FR4 หรือ LR4 ทั่วไป สำหรับรถไฟใต้ดินที่ขยายออกไปได้ไกลถึง 80–120 กม. โมดูล 400G ZR ที่เชื่อมโยงกันถือเป็นมาตรฐานในปัจจุบัน

เลนส์ 400G DCI: โมดูลใดสำหรับระยะทางใด

ตรวจสอบความเข้ากันได้ของโมดูลกับสวิตช์โฮสต์หรือแพลตฟอร์มเราเตอร์เฉพาะเสมอก่อนซื้อ โมดูลอาจเป็นไปตามมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง แต่ยังต้องมีการตรวจสอบเฟิร์มแวร์ สภาวะความร้อนเฉพาะ หรือการกำหนดค่าระบบสายการผลิตเฉพาะเพื่อให้ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือในการผลิต

ระบบ Mux/Demux และ DWDM

ใน DCI ที่ใช้ DWDM- อุปกรณ์ mux/demux จะรวมความยาวคลื่นหลายช่วงไว้บนไฟเบอร์คู่เดียวและแยกออกจากกันที่ปลายรับ ซึ่งช่วยให้-ช่องสัญญาณความเร็วสูง - หลายช่องสามารถขนส่งโดยแยกกันได้ตัวรับส่งสัญญาณหรือช่องสัญญาณ- เพื่อแบ่งปันโครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์เดียวกัน DWDM เป็นสิ่งจำเป็นเมื่อคู่ไฟเบอร์มีจำกัดหรือมีราคาแพง และคาดว่าความต้องการแบนด์วิธจะเพิ่มขึ้น

สำหรับรถไฟใต้ดิน DCI แบบธรรมดาที่มีความยาวคลื่นไม่มาก mux/demux แบบพาสซีฟอาจเพียงพอ สำหรับการปรับใช้ที่ใหญ่ขึ้นหรือระยะทางที่ไกลขึ้น ระบบ DWDM แบบแอคทีฟพร้อมแอมพลิฟายเออร์ จอภาพช่องแสงแบบออปติคัล และซอฟต์แวร์การจัดการมอบความสามารถในการปรับขนาดและการมองเห็นข้อผิดพลาดที่ดีขึ้น

แนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดสำหรับไฟเบอร์และเลเยอร์กายภาพ

ประสิทธิภาพของ DCI ขึ้นอยู่กับโรงงานไฟเบอร์กายภาพ การแพตช์ที่ไม่ดี ตัวเชื่อมต่อที่ปนเปื้อน การสูญเสียการโค้งงอมากเกินไป และจุดต่อที่ไม่มีเอกสาร ล้วนสามารถลดประสิทธิภาพการเชื่อมต่อและลดงบประมาณด้านออปติคอลที่ใช้งานได้

หลักปฏิบัติได้แก่การใช้ที่ถูกต้องประเภทไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-(OS2 / G.652.D เป็นมาตรฐานสำหรับรถไฟใต้ดินและ DCI แบบลากยาว-) ทำให้ตัวเชื่อมต่อทั้งหมดสะอาดและตรวจสอบ โดยคำนึงถึงรัศมีโค้งขั้นต่ำ บันทึกทุกเส้นทางแพตช์ การตรวจสอบการสูญเสียการแทรกที่จุดเชื่อมต่อแต่ละจุด และดูแลรักษาแผงแพทช์ที่จัดระเบียบโดยมีป้ายกำกับที่ชัดเจน รายละเอียดเหล่านี้มีความสำคัญใน DCI มากกว่าลิงก์ศูนย์ข้อมูลภายใน-ข้อมูล-ที่สั้นกว่า เนื่องจากงบประมาณเชิงแสงมีจำกัดมากกว่า และการแก้ไขปัญหาข้ามไซต์ใช้เวลา-มากกว่า

รายการตรวจสอบการปรับใช้ DCI

กำหนดข้อกำหนดของแอปพลิเคชันและ SLA

เริ่มต้นด้วยข้อกำหนดทางธุรกิจ ไม่ใช่แค็ตตาล็อกอุปกรณ์ ระบุว่าแอปพลิเคชันใดที่จะใช้ลิงก์ DCI ไม่ว่าจะเป็นการออกแบบที่ใช้งานอยู่-ใช้งานอยู่หรือใช้งานอยู่- เป้าหมายความพร้อมใช้งาน ข้อกำหนด RPO และ RTO เวลาแฝงที่ยอมรับได้ ความต้องการแบนด์วิดท์ปัจจุบันและที่คาดการณ์ไว้ และจำเป็นต้องมีการเข้ารหัสหรือไม่

ตรวจสอบเส้นทางไฟเบอร์

สำหรับการออกแบบไฟเบอร์สีเข้มหรือไฟเบอร์ส่วนตัว ให้ตรวจสอบเส้นทางทางกายภาพก่อนดำเนินการกับอุปกรณ์ ตรวจสอบความยาวของไฟเบอร์ ความหลากหลายของเส้นทาง (ทางกายภาพ ไม่ใช่แค่เชิงตรรกะ) การสูญเสียการเชื่อมต่อทั้งหมด รวมถึงตัวเชื่อมต่อและรอยต่อ ส่วนต่างงบประมาณด้านออปติคัล และความพร้อมใช้งานของเส้นทางการป้องกัน ขอเอกสารของผู้ให้บริการไฟเบอร์ และหากเป็นไปได้ ให้ทำการทดสอบ OTDR อิสระเพื่อตรวจสอบเส้นทาง ลิงก์ที่ดูหลากหลายบนไดอะแกรมเชิงตรรกะแต่ใช้ท่อร้อยสายเดียวกันในการข้ามสะพานหรือทางหลวงเป็นจุดเดียวของความล้มเหลวที่รอการเปิดเผย

เลือกและตรวจสอบความถูกต้องของเลนส์

จับคู่อุปกรณ์เกี่ยวกับการมองเห็นและอุปกรณ์การขนส่งกับข้อกำหนด - จริง ไม่ใช่ข้อกำหนดทางทฤษฎี - ปัจจัยสำคัญ ได้แก่ ความเร็วอินเทอร์เฟซและฟอร์มแฟคเตอร์ (QSFP-DD, OSFP), ประเภทไฟเบอร์, การเข้าถึงเป้าหมาย, การใช้พลังงานและขีดจำกัดความร้อน, ความเข้ากันได้ของแพลตฟอร์มโฮสต์ และการสนับสนุนจากผู้จำหน่าย สำหรับ DCI ความเร็วสูง-ที่ 400G การทดสอบความเข้ากันได้บนสวิตช์หรือแพลตฟอร์มเราเตอร์เฉพาะถือเป็นสิ่งสำคัญ อย่าคิดว่าโมดูลที่เป็นไปตามมาตรฐาน-จะทำงานได้โดยไม่มีการตรวจสอบความถูกต้อง

การทดสอบและติดตาม DCI: สิ่งที่ควรตรวจสอบก่อนเริ่มใช้งาน-ใช้งานจริง

ก่อนเปิดตัวการผลิต ให้ทดสอบลิงก์ภายใต้เงื่อนไขที่สมจริง ตรวจสอบระดับพลังงานแสงในแต่ละขั้นตอน อัตราข้อผิดพลาดบิต (BER) เวลาแฝงตั้งแต่ต้นทางถึง- การสูญหายของแพ็กเก็ต ข้อผิดพลาดของอินเทอร์เฟซ ลักษณะการทำงานของระบบเมื่อเกิดข้อผิดพลาด และการใช้งานการรับส่งข้อมูลภายใต้การโหลด หลังจากการปรับใช้ ให้อัปเดตเอกสารประกอบ - บันทึกที่ดี ช่วยลดเวลาในการแก้ไขปัญหา และรองรับการอัปเกรดในอนาคต สร้างการวัดประสิทธิภาพพื้นฐานเพื่อให้สามารถตรวจพบการเสื่อมสภาพทีละน้อย (ตัวเชื่อมต่อสกปรก อายุของไฟเบอร์ การคืบของตัวเชื่อมต่อ) ก่อนที่จะทำให้เกิดการหยุดทำงาน

ข้อผิดพลาดทั่วไปในการออกแบบ DCI ที่เพิ่มความหน่วงและการหยุดทำงาน

• การปรับขนาดแบนด์วิดท์สำหรับวันนี้เท่านั้น:ลิงก์ที่ "เพียงพอ" ในปัจจุบันมักจะกลายเป็นคอขวดภายใน 18 เดือน โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเครือข่าย DCI รองรับเวิร์กโหลด AI การโยกย้ายบนคลาวด์ หรือปริมาณการสำรองข้อมูลที่เพิ่มขึ้น วางแผนสำหรับปริมาณการเข้าชมสูงสุดในปัจจุบันอย่างน้อย 2–3 เท่า
• ละเว้นความหลากหลายของเส้นทาง:ลิงก์สำรองที่ตามเส้นทางทางกายภาพเดียวกันกับเส้นทางหลักไม่ใช่ความยืดหยุ่นที่แท้จริง ตรวจสอบการแยกทางกายภาพ ไม่ใช่แค่ความหลากหลายของวงจรเชิงตรรกะ
• การผสมเลนส์ที่เข้ากันไม่ได้:โมดูลออปติคัลไม่ได้ทั้งหมดจะทำงานได้ดีเท่ากันกับทุกแพลตฟอร์มโฮสต์ ตรวจสอบความเข้ากันได้ เวอร์ชันเฟิร์มแวร์ และขีดจำกัดการปฏิบัติงานก่อนปรับใช้ - เสมอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปลั๊กที่เชื่อมโยงกัน ซึ่งการโต้ตอบระหว่างเฟิร์มแวร์ DSP และซอฟต์แวร์โฮสต์อาจทำให้เกิดปัญหาเล็กๆ น้อยๆ ได้
• ประเมินความต้องการในการตรวจสอบต่ำเกินไป:ลิงก์ DCI นำการรับส่งข้อมูลที่สำคัญ หากไม่มีการตรวจสอบเชิงรุกเกี่ยวกับพลังงานแสง แนวโน้ม BER และเวลาแฝง ทีมอาจไม่ตรวจพบการเสื่อมสภาพจนกว่าผู้ใช้จะได้รับผลกระทบ
• ปฏิบัติต่อความปลอดภัยในภายหลัง:การเข้ารหัส การควบคุมการเข้าถึง และการตรวจสอบลิงก์ควรเป็นส่วนหนึ่งของการออกแบบ DCI เบื้องต้น ซึ่งจะไม่มีการเพิ่มเติมย้อนหลังหลังจากการตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดระบุช่องว่าง