Οδηγός διασύνδεσης κέντρου δεδομένων: Σύγκριση επιλογών DCI

Η διασύνδεση του κέντρου δεδομένων, που συνήθως συντομεύεται σε DCI, είναι η αρχιτεκτονική δικτύου που συνδέει δύο ή περισσότερα κέντρα δεδομένων για ανταλλαγή δεδομένων, αναπαραγωγή φόρτου εργασίας, κοινή χρήση πόρων και επιχειρηματική συνέχεια. Σε αντίθεση με μια γενική σύνδεση WAN ή Διαδίκτυο, το DCI είναι σχεδιασμένο για-υψηλή-διακίνηση, χαμηλή-αναμονή και ελαστική συνδεσιμότητα μεταξύ περιβαλλόντων κέντρων δεδομένων - είτε βρίσκονται σε μια περιοχή του μετρό, είτε εκτείνονται σε εκατοντάδες χιλιόμετρα είτε γεφυρώνουν την ιδιωτική υποδομή με τις δημόσιες περιοχές cloud.

Για τις επιχειρήσεις που αξιολογούν το DCI, η πρώτη ερώτηση σπάνια αφορά μόνο το εύρος ζώνης. Μια πρακτική απόφαση DCI εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα οπτικών ινών, την απόσταση, την ανοχή καθυστέρησης, τη στάση ασφαλείας, τη λειτουργική ικανότητα και μια ρεαλιστική διαδρομή αναβάθμισης από τις σημερινές συνδέσεις 100G προς τη χωρητικότητα 400G ή 800G. Αυτός ο οδηγός αναλύει τις κύριες αρχιτεκτονικές DCI, συγκρίνει τα{{5}"ανταλλάγματα" τους με συγκεκριμένα κριτήρια επιλογής και εξηγεί τα οπτικά στοιχεία που κάνουν κάθε προσέγγιση να λειτουργεί.

Τι είναι η διασύνδεση του Data Center;

Η διασύνδεση του Κέντρου δεδομένων είναι μια σύνδεση δικτύου υψηλής{0} χωρητικότητας μεταξύ δύο ή περισσότερων κέντρων δεδομένων. Επιτρέπει σε εφαρμογές, αποθήκευση, διακομιστές, πλατφόρμες cloud και υπηρεσίες δικτύου σε ξεχωριστές φυσικές τοποθεσίες να λειτουργούν ως μέρος μιας ενοποιημένης υποδομής.

Ένα δίκτυο DCI μπορεί να συνδεθεί:

• Δύο εταιρικά κέντρα δεδομένων- στην ίδια μητροπολιτική περιοχή
• Μια τοποθεσία πρωτογενούς παραγωγής και μια γεωγραφικά διαχωρισμένη εγκατάσταση ανάκαμψης από καταστροφές
• Πολλαπλές εγκαταστάσεις συντοπισμού που μοιράζονται τον φόρτο εργασίας των εφαρμογών
• Κέντρα δεδομένων επιχειρήσεων και δημόσιες περιοχές cloud μέσω ιδιωτικής συνδεσιμότητας
• Πανεπιστημιουπόλεις υπερκλίμακας με μεγάλη κίνηση από ανατολικά-δυτικά μεταξύ συστάδων

Στον πυρήνα του, το DCI απαντά σε ένα ερώτημα μηχανικής: πώς μπορούν τα κέντρα δεδομένων να επικοινωνούν αξιόπιστα, με ασφάλεια και αποτελεσματικά σε απόσταση - αφήνοντας παράλληλα χώρο για αύξηση της χωρητικότητας;

Τι δεν είναι το DCI

Το DCI μερικές φορές συγχέεται με τη γενική σύνδεση στο Διαδίκτυο ή μια τυπική σύνδεση WAN. Ένα WAN συνδέει γραφεία, υποκαταστήματα και εφαρμογές σε μεγάλες τοποθεσίες επιχειρήσεων. Το DCI είναι πιο εξειδικευμένο: στοχεύει σε συνδέσμους υψηλής-χαμηλής-χαμηλής-υψηλής-υψηλής καθυστέρησης, συχνά ιδιωτικές συνδέσεις μεταξύ περιβαλλόντων κέντρων δεδομένων, όπου απαιτήσεις όπως αναπαραγωγή αποθήκευσης, μετεγκατάσταση εικονικής μηχανής, συγχρονισμός βάσης δεδομένων και ανάκτηση καταστροφών απαιτούν εγγυήσεις απόδοσης που μια κοινόχρηστη διαδρομή διαδικτύου δεν μπορεί να προσφέρει αξιόπιστα.

Γιατί έχει σημασία η διασύνδεση του Data Center

Επιχειρησιακή συνέχεια και αποκατάσταση από καταστροφές

Ένας από τους πιο συνηθισμένους λόγους για την ανάπτυξη του DCI είναι η ανάκτηση καταστροφών. Με τη σύνδεση ενός κύριου κέντρου δεδομένων σε μια δευτερεύουσα τοποθεσία, οι οργανισμοί μπορούν να αναπαράγουν δεδομένα και να προετοιμαστούν για ανακατεύθυνση. Ο σχεδιασμός DCI πρέπει να ταιριάζει με το μοντέλο ανάκτησης:

• Ενεργός-ενεργός:Και οι δύο τοποθεσίες εξυπηρετούν την κυκλοφορία παραγωγής ταυτόχρονα. Αυτό απαιτεί αυστηρό έλεγχο καθυστέρησης και σύγχρονη ή σχεδόν{1}}σύγχρονη αναπαραγωγή - συνήθως εφικτή μόνο για αποστάσεις μετρό κάτω από περίπου 100 km.
• Ενεργή-αναμονή:Ένας ιστότοπος αναλαμβάνει κατά τη διάρκεια της αποτυχίας. Η ασύγχρονη αναπαραγωγή ανέχεται περισσότερο λανθάνοντα χρόνο, αλλά ο στόχος του σημείου ανάκτησης (RPO) εξαρτάται άμεσα από την καθυστέρηση αναπαραγωγής.
• Δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας και αρχειοθέτηση:Τα δεδομένα αντιγράφονται σε μια απομακρυσμένη τοποθεσία για-μακροπρόθεσμη προστασία. Το εύρος ζώνης έχει μεγαλύτερη σημασία από τον λανθάνοντα χρόνο εδώ, αλλά ο σύνδεσμος πρέπει ακόμα να ολοκληρώσει την αναπαραγωγή εντός καθορισμένων παραθύρων δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας.

Για οποιονδήποτε σχεδιασμό αποκατάστασης καταστροφών, η καθυστέρηση, το εύρος ζώνης και η ποικιλομορφία διαδρομής της σύνδεσης DCI επηρεάζουν άμεσα τον στόχο χρόνου ανάκτησης (RTO), τη συνέπεια δεδομένων και τη διαθεσιμότητα της υπηρεσίας.

Χαμηλή-Απόδοση εφαρμογής λανθάνοντος χρόνου

Οι χρηματοοικονομικές πλατφόρμες, οι κατανεμημένες βάσεις δεδομένων, τα αναλυτικά στοιχεία πραγματικού χρόνου και οι αγωγοί συμπερασμάτων τεχνητής νοημοσύνης είναι ευαίσθητοι στην καθυστέρηση. Για αυτούς τους φόρτους εργασίας, ένας σύνδεσμος υψηλής χωρητικότητας-με μια αναποτελεσματική φυσική διαδρομή ή υπερβολικές μεταπηδήσεις εναλλαγής ενδέχεται να εξακολουθεί να προκαλεί προβλήματα απόδοσης της εφαρμογής. Στον προγραμματισμό DCI, να μετράτε ή να υπολογίζετε πάντα τον λανθάνοντα χρόνο από το τέλος- έως το-τέλος υπό ρεαλιστικές συνθήκες κυκλοφορίας - όχι μόνο θεωρητική απόσταση ινών.

Πόσο εύρος ζώνης χρειάζεται μια σύνδεση DCI;

Η επισκεψιμότητα των κέντρων δεδομένων αυξάνεται λόγω της εικονικοποίησης, της μετεγκατάστασης στο cloud, του φόρτου εργασίας εκπαίδευσης AI, της ανάλυσης δεδομένων και των λειτουργιών δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας. Πολλοί οργανισμοί ξεκινούν με διασυνδέσεις 10G ή 100G και βρίσκουν ότι χρειάζονται 400G μέσα σε δύο έως τρία χρόνια.

Ένας σχεδιασμός DCI που επιλύει μόνο τη σημερινή ζήτηση κυκλοφορίας συχνά γίνεται εμπόδιο πριν από τον επόμενο κύκλο προϋπολογισμού. Για DCI του μετρό όπου διατίθεται σκούρα ίνα, αΑρχιτεκτονική βάσει DWDM-επιτρέπει την σταδιακή προσθήκη μηκών κύματος - μια πιο οικονομικά-αποτελεσματική διαδρομή ανάπτυξης από την αντικατάσταση ολόκληρου του συνδέσμου.

Κοινές περιπτώσεις χρήσης διασύνδεσης του κέντρου δεδομένων

Διασύνδεση Κέντρου Δεδομένων Μετρό

Το Metro DCI συνδέει κέντρα δεδομένων στην ίδια πόλη ή μητροπολιτική περιοχή, συνήθως κάτω από 80 km. Αυτό είναι το πιο κοινό επιχειρηματικό σενάριο DCI: δύο εγκαταστάσεις συντοπισμού που εκτελούν ενεργές-ενεργές εφαρμογές ή ένας κύριος ιστότοπος συνδεδεμένος με έναν κοντινό ιστότοπο DR για σύγχρονη αναπαραγωγή.

Για τα περισσότερα έργα DCI της εταιρικής μετρό, η πρώτη απόφαση δεν είναι 100G έναντι 400G - είναι εάν ο οργανισμός έχει πρόσβαση σε κατάλληλη σκοτεινή ίνα. Εάν η ποιοτική σκούρα ίνα είναι διαθέσιμη σε μια διαφορετική διαδρομή, το DWDM με συνεκτικά συνδεόμενα οπτικά παρέχει συχνά τον καλύτερο συνδυασμό χωρητικότητας, ελέγχου και μακροπρόθεσμης απόδοσης κόστους. Εάν όχι, μια υπηρεσία διαχείρισης μήκους κύματος μπορεί να είναι το πρακτικό σημείο εκκίνησης.

Διασύνδεση του Κέντρου Δεδομένων μεγάλων αποστάσεων-

Το DCI μεγάλων αποστάσεων εκτείνεται σε περιφερειακές ή εθνικές αποστάσεις - εκατοντάδες ή χιλιάδες χιλιόμετρα. Οι τυπικές περιπτώσεις χρήσης περιλαμβάνουν γεωγραφικό πλεονασμό για συμμόρφωση με τους κανονισμούς, διανομή περιεχομένου σε περιοχές και δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας πολλών{3}}ιστότοπων.

Το DCI για μεγάλες αποστάσεις απαιτεί πιο προσεκτικό σχεδιασμό. Η ποιότητα του σήματος υποβαθμίζεται σε απόσταση, απαιτώντας οπτική ενίσχυση (EDFA), αντιστάθμιση διασποράς και ενδεχομένως αναγέννηση. Η καθυστέρηση αυξάνεται με το μήκος της ίνας (περίπου 5 μs ανά χιλιόμετρο ίνας) και η ποικιλομορφία διαδρομής γίνεται πιο δύσκολο να επικυρωθεί. Για την αντιγραφή μεταξύ-χώρων, οι ασύγχρονοι σχεδιασμοί είναι συνήθως απαραίτητοι επειδή η σύγχρονη αναπαραγωγή σε αποστάσεις πέραν των 100–200 km εισάγει απαράδεκτο λανθάνοντα χρόνο εγγραφής για τις περισσότερες εφαρμογές.

Cloud και Hybrid Cloud Interconnect

Πολλοί οργανισμοί συνδέουν ιδιωτική υποδομή με δημόσια περιβάλλοντα cloud μέσω αποκλειστικών υπηρεσιών διασύνδεσης (όπως το AWS Direct Connect, το Azure ExpressRoute ή το Google Cloud Interconnect). Η διασύνδεση στο cloud αποτελεί μέρος μιας στρατηγικής DCI όταν τα κέντρα δεδομένων επιχειρήσεων χρειάζονται αξιόπιστη, ιδιωτική και προβλέψιμη συνδεσιμότητα με περιοχές cloud - για υβριδικές εφαρμογές, ανάκτηση καταστροφών βάσει cloud, αναλυτικά στοιχεία δεδομένων ή σταδιακή μετάβαση από-εγκαταστάσεις σε πλατφόρμες cloud.

Υπερκλίμακα και Διασύνδεση συμπλέγματος AI

Τα περιβάλλοντα υπερκλίμακας και τεχνητής νοημοσύνης ωθούν τις απαιτήσεις DCI περισσότερο από τα παραδοσιακά επιχειρηματικά σενάρια. Τα κατανεμημένα συμπλέγματα εκπαίδευσης GPU δημιουργούν τεράστιες ροές κυκλοφορίας από ανατολικά-δυτικά που είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην καθυστέρηση, το jitter και την απώλεια πακέτων - ακόμη και μικρές παραλλαγές μπορούν να καθυστερήσουν τον παράλληλο υπολογισμό σε χιλιάδες επιταχυντές.

Σε αυτά τα περιβάλλοντα, ο σχεδιασμός DCI δίνει έμφαση στην οπτική συνδεσιμότητα υψηλής-πυκνότητας (400G και 800G ανά θύρα), στον χαμηλό και προβλέψιμο λανθάνοντα χρόνο, στη μηχανική κυκλοφορίας σε επίπεδο υφάσματος{{3} και στη γρήγορη επέκταση χωρητικότητας. Η διάκριση μεταξύ DCI και υφάσματος εντός{5}}δεδομένων-ενδοκέντρων εδώ θολώνει: ορισμένοι χειριστές υπερκλίμακας αντιμετωπίζουν τις διασυνδέσεις-κλίμακας της πανεπιστημιούπολης ως επέκταση της αρχιτεκτονικής φύλλων σπονδυλικής στήλης-και όχι ως παραδοσιακό σύνδεσμο σημείου-προς{10}}σημείο DCI.

DCI Αρχιτεκτονικές και Τεχνολογίες Σύγκριση

Δεν υπάρχει καλύτερη τεχνολογία DCI. Η σωστή επιλογή εξαρτάται από την ιδιοκτησία οπτικών ινών, το απαιτούμενο επίπεδο ελέγχου, τον ρυθμό αύξησης της κυκλοφορίας, τη λειτουργική ικανότητα και τη δομή του προϋπολογισμού. Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τις κύριες επιλογές.

Dark Fiber με DWDM

Dark fiber σημαίνει ότι ο οργανισμός μισθώνει ή κατέχει μη φωτισμένη ίνα και την ενεργοποιεί με τον δικό του οπτικό εξοπλισμό.Πολυπλεξία με διαίρεση πυκνού μήκους κύματος (DWDM)επιτρέπει σε πολλαπλά οπτικά κανάλια - συχνά 40, 80 ή 96 μηκών κύματος - να διατρέχουν το ίδιο ζεύγος ινών χρησιμοποιώντας διαφορετικές υποδοχές μήκους κύματος στο πλέγμα συχνοτήτων ITU-Τ.

Αυτή η προσέγγιση είναι η τυπική επιλογή όταν ένας οργανισμός χρειάζεται υψηλή χωρητικότητα, ισχυρό έλεγχο υποδομής και μια μακροπρόθεσμη κλιμακούμενη πλατφόρμα. Είναι σύνηθες σε DCI του μετρό και δίκτυα παρόχων υπηρεσιών υψηλού εύρους ζώνης-.

Η σκοτεινή ίνα με DWDM είναι ισχυρή, αλλά απαιτεί προσεκτική οπτική μηχανική. Οι ομάδες πρέπει να επικυρώσουν την ποιότητα των ινών (εξασθένηση, σύνδεσμοι, συναρμογές), να υπολογίσουν τον προϋπολογισμό της οπτικής ισχύος, να αξιολογήσουν τη διασπορά της λειτουργίας χρωματικής και πόλωσης για την προσέγγιση στόχου, να σχεδιάσουν την κατανομή καναλιών και να επιλέξουν συμβατόπομποδέκτες και αναμεταδότες, εξοπλισμός mux/demux, ενισχυτές και εργαλεία παρακολούθησης. Για σύνδεση 20–80 χλμ μετρό σε καλή-ποιότηταίνα μονής-λειτουργίας, ένα παθητικό DWDM mux/demux με συνεκτικά βύσματα μπορεί να είναι αρκετό. Πέρα από τα 80 km ή σε παλαιότερες ίνες με υψηλότερες απώλειες, απαιτείται ενσωματωμένη ενίσχυση και πιο εξελιγμένος σχεδιασμός συστήματος γραμμής.

Υπηρεσίες διαχειριζόμενου μήκους κύματος

Μια διαχειριζόμενη υπηρεσία μήκους κύματος παρέχει αποκλειστική οπτική χωρητικότητα χωρίς να απαιτείται από τον πελάτη να κατασκευάσει και να χειριστεί το επίπεδο οπτικής μεταφοράς. Ο πάροχος υπηρεσιών έχει την ίνα, τον εξοπλισμό και τη λειτουργική ευθύνη. ο πελάτης λαμβάνει έναν εγγυημένο σωλήνα εύρους ζώνης μεταξύ των τοποθεσιών.

Αυτή η επιλογή λειτουργεί καλά όταν ένας οργανισμός χρειάζεται αξιόπιστη σύνδεση υψηλής-ταχύτητας, αλλά δεν διαθέτει το προσωπικό οπτικής μηχανικής για τη διαχείριση του εξοπλισμού DWDM ή όταν η σκοτεινή ίνα δεν είναι διαθέσιμη στην απαιτούμενη διαδρομή. Το αντίτιμο-είναι ο έλεγχος: ο πάροχος καθορίζει τη δρομολόγηση, την προστασία και το χρόνο αναβάθμισης. Για τις επιχειρήσεις που δίνουν προτεραιότητα στην ταχύτερη ανάπτυξη και τα προβλέψιμα επίπεδα υπηρεσιών έναντι της ιδιοκτησίας υποδομής, τα διαχειριζόμενα μήκη κύματος είναι συχνά το ρεαλιστικό πρώτο βήμα - με την επιλογή μετεγκατάστασης σε αυτοδιαχειριζόμενο DWDM καθώς αυξάνεται η επισκεψιμότητα και αναπτύσσεται η-εσωτερική τεχνογνωσία.

OTN-Βασισμένο DCI

Οπτικό Δίκτυο Μεταφορών (OTN), που ορίζεται από τοΠρότυπο ITU-T G.709, χρησιμοποιείται ευρέως σε περιβάλλοντα μεταφοράς-κατηγορίας. Το OTN αναδιπλώνει τα σήματα πελάτη (Ethernet, Fiber Channel, SONET/SDH) σε ένα τυποποιημένο ψηφιακό φάκελο που παρέχει διόρθωση σφαλμάτων προώθησης (FEC), παρακολούθηση απόδοσης (OAM), εναλλαγή προστασίας και παρακολούθηση διαδοχικής σύνδεσης - που είναι κρίσιμες για δίκτυα πολλών{{3} χειριστών όπου η απομόνωση σφαλμάτων έχει σημασία πέρα ​​από τα διοικητικά όρια.

Το DCI που βασίζεται σε OTN-είναι πιο σχετικό για παρόχους υπηρεσιών, τηλεπικοινωνιακούς φορείς και μεγάλες επιχειρήσεις με πολύπλοκες απαιτήσεις μεταφοράς πολλών-υπηρεσιών. Για ένα τυπικό DCI του εταιρικού μετρό που μεταφέρει μόνο κίνηση Ethernet μεταξύ δύο ιδιόκτητων τοποθεσιών, το OTN μπορεί να προσθέσει περιττή πολυπλοκότητα και κόστος. Ωστόσο, για τις εταιρείες κινητής τηλεφωνίας που πρέπει να πολυπλέκουν διαφορετικά σήματα πελατών, να εγγυώνται αξιοπιστία{4}}βαθμού SLA και να παρέχουν διαχωρισμό υπηρεσιών σε κοινή υποδομή, το OTN παραμένει το επίπεδο μεταφοράς της επιλογής.

Ethernet / IP / MPLS DCI

Ορισμένα δίκτυα DCI λειτουργούν στο επίπεδο Ethernet, IP ή MPLS - επεκτείνοντας τους τομείς του επιπέδου 2, δρομολογώντας την κυκλοφορία μεταξύ κέντρων δεδομένων ή ενσωματώνοντας έναν υπάρχοντα φορέα παροχής υπηρεσιών VPN. Αυτή η προσέγγιση είναι ευέλικτη και οικεία στις περισσότερες ομάδες δικτύου.

Ωστόσο, όταν η πρωταρχική απαίτηση είναι η τεράστια οπτική χωρητικότητα μεταξύ δύο τοποθεσιών, ένας καθαρός σχεδιασμός επιπέδου πακέτου-έχει περιορισμούς. Η κλιμάκωση από 100G σε DCI πολλαπλών-terabit απαιτεί συνήθως συνδυασμό του επιπέδου πακέτου με ένα στρώμα οπτικής μεταφοράς (DWDM ή OTN) από κάτω. Το επίπεδο πακέτου χειρίζεται την ευελιξία των υπηρεσιών και τη μηχανική κυκλοφορίας. το οπτικό στρώμα χειρίζεται την ακατέργαστη χωρητικότητα και την εμβέλεια.

Συνεκτικά Pluggable Optics για DCI

Συνεκτικά συνδεόμενα οπτικά στοιχεία - ιδιαίτερα μονάδες που συμμορφώνονται με τοΣυμφωνία Εφαρμογής OIF 400ZRΟι - έχουν γίνει σημαντικός παράγοντας για απλοποιημένο DCI υψηλής-χωρητικότητας. Μια μονάδα 400G ZR ταιριάζει σε ένα πρότυποQSFP-DDή υποδοχή OSFP σε δρομολογητή ή διακόπτη, που εκπέμπει 400 Gbps ανά μήκος κύματος χρησιμοποιώντας συνεκτική διαμόρφωση DP-16QAM σε αποστάσεις έως 120 km (ενισχυμένη) σε τυπική ίνα μονής λειτουργίας G.652.

Το βασικό πλεονέκτημα είναι η αρχιτεκτονική απλοποίηση: με την τοποθέτηση συνεκτικών οπτικών απευθείας στην πρόσοψη του δρομολογητή, οι χειριστές μπορούν να εξαλείψουν τα ξεχωριστά ράφια αναμεταδοτών και να μειώσουν την ισχύ, τον χώρο και το κόστος. Για DCI του μετρό μεταξύ δύο δρομολογητών με οπτική οπτική ίνα, ένα ζευγάρι μονάδων ZR 400G και ένα παθητικό DWDM mux μπορεί να είναι το μόνο που χρειάζεται.

Ωστόσο, το 400G ZR δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζεται ως καθολική αντικατάσταση για ένα πλήρες σύστημα γραμμής DWDM. Η πραγματική προσέγγιση χρηστών εξαρτάται από την οπτική απόδοση της πλατφόρμας κεντρικού υπολογιστή, τον προϋπολογισμό απώλειας σύνδεσης, την ποιότητα της ίνας και το εάν υπάρχει διαθέσιμη ενίσχυση. Για αποστάσεις πέρα ​​από το εύρος του μετρό ή για λειτουργία ευέλικτου ρυθμού (100G–400G) σε περιφερειακές και μακρινές{{5} διαδρομές, οι μονάδες OpenZR+ προσφέρουν δυνατότητα εκτεταμένης εμβέλειας και πολλαπλών-ρυθμών με κόστος ελαφρώς υψηλότερης κατανάλωσης ενέργειας. Να επικυρώνετε πάντα τη συμβατότητα του κεντρικού υπολογιστή, τις απαιτήσεις υλικολογισμικού και τα θερμικά όρια πριν από την ανάπτυξη.

Επιλογή λύσης DCI: Πλαίσιο απόφασης

Ένα ισχυρό σχέδιο DCI ξεκινά με απαιτήσεις, όχι προϊόντα. Ο παρακάτω πίνακας αντιστοιχίζει κοινά σενάρια σε προτεινόμενα σημεία εκκίνησης.

Απόσταση και Διαθεσιμότητα ινών

Η απόσταση είναι το πρώτο φίλτρο. Ένας σύντομος σύνδεσμος μετρό μπορεί να λυθεί με οπτική-άμεσης ανίχνευσης ή παθητικό DWDM. Μια μεγαλύτερη περιφερειακή διαδρομή μπορεί να χρειάζεται συνεκτική οπτική, ενίσχυση και διαχείριση διασποράς. Πριν επιλέξετε εξοπλισμό, απαντήστε σε αυτές τις ερωτήσεις:

• Είναι διαθέσιμη η σκούρα ίνα και είναι γνωστή και δοκιμασμένη η ποιότητα της διαδρομής της ίνας;
• Υπάρχουν φυσικά διαφορετικά μονοπάτια (διαφορετικοί αγωγοί, διαφορετικές διαδρομές δρόμων) - όχι απλώς λογικά χωριστά κυκλώματα που μοιράζονται τον ίδιο αγωγό;
• Ποια είναι η συνολική απώλεια σύνδεσης, συμπεριλαμβανομένων των απωλειών σύνδεσης και ματίσματος;

Μια εφεδρική σύνδεση που μοιράζεται τον ίδιο φυσικό αγωγό με την κύρια διαδρομή δεν είναι πραγματική ποικιλομορφία διαδρομής. Επικυρώστε τον φυσικό διαχωρισμό με τον πάροχο ινών προτού υποθέσετε την ανθεκτικότητα.

Απαιτήσεις καθυστέρησης

Δεν έχουν όλη η επισκεψιμότητα DCI την ίδια ευαισθησία καθυστέρησης. Η εφεδρική κίνηση μπορεί να ανεχθεί δεκάδες χιλιοστά του δευτερολέπτου καθυστέρησης. Η ενεργή αναπαραγωγή-ενεργής βάσης δεδομένων ενδέχεται να απαιτεί λιγότερους-χρόνους γύρους του χιλιοστού του δευτερολέπτου-. Η καθυστέρηση καθορίζεται από την απόσταση φυσικής ίνας (περίπου 5 µs/km), τον αριθμό των αναπηδήσεων μεταγωγής και δρομολόγησης, την επεξεργασία του εξοπλισμού μεταφοράς και τυχόν διασχίσεις δικτύου παρόχου υπηρεσιών.

Όταν έχει σημασία η καθυστέρηση, μην βασίζεστε μόνο στα φύλλα προδιαγραφών του προμηθευτή. Μετρήστε την καθυστέρηση-προς-τερματισμός σε ρεαλιστικές συνθήκες κυκλοφορίας, συμπεριλαμβανομένων των συμβάντων αιχμής χρήσης και ανακατεύθυνσης.

Ασφάλεια και κρυπτογράφηση για DCI

Οι σύνδεσμοι DCI συχνά φέρουν ευαίσθητα επιχειρηματικά δεδομένα - οικονομικά αρχεία, βάσεις δεδομένων πελατών, πληροφορίες υγειονομικής περίθαλψης, πνευματική ιδιοκτησία. Η ασφάλεια θα πρέπει να σχεδιαστεί στην αρχιτεκτονική DCI από την αρχή, όχι να βιδωθεί μετά την ανάπτυξη.

Για κρυπτογράφηση επιπέδου 2 σε ταχύτητα καλωδίου,IEEE 802.1AE MACsecπαρέχει εμπιστευτικότητα και ακεραιότητα δεδομένων σε συνδέσεις Ethernet με μηδενική ποινή απόδοσης όταν εφαρμόζεται σε ASIC υλικού. Το MACsec είναι κατάλληλο για συνδέσμους DCI από σημείο-προς-σημείο όπου και τα δύο τελικά σημεία βρίσκονται υπό τον ίδιο διαχειριστικό έλεγχο. Για κρυπτογράφηση επιπέδου 3 σε μονοπάτια δρομολόγησης ή πολλαπλών-hop, το IPsec παραμένει η τυπική προσέγγιση, αν και προσθέτει επιβάρυνση επεξεργασίας και μπορεί να μειώσει την αποτελεσματική απόδοση σε συνδέσμους υψηλής-ταχύτητας.

Για τους ρυθμιζόμενους κλάδους (οικονομικά, υγειονομική περίθαλψη, κυβέρνηση), οι απαιτήσεις συμμόρφωσης ενδέχεται να απαιτούν συγκεκριμένα πρότυπα κρυπτογράφησης, πρακτικές διαχείρισης κλειδιών ή μέτρα ασφάλειας φυσικών ινών.

Κόστος: CapEx vs OpEx

Το κόστος DCI εκτείνεται πολύ πέρα ​​από την τιμή ενός πομποδέκτη. Μια πλήρης προβολή κόστους θα πρέπει να περιλαμβάνει μίσθωση ή ιδιοκτησία ινών, οπτικές μονάδες, εξοπλισμό μεταφοράς, δρομολογητές και διακόπτες, εγκατάσταση, δοκιμή, εργαλεία παρακολούθησης, ισχύ και χώρο, συντήρηση, κόστος αναβάθμισης και τυχόν επαναλαμβανόμενες χρεώσεις παρόχου υπηρεσιών.

Η αυτοκατασκευασμένη σκούρα ίνα με DWDM συνήθως έχει υψηλότερο αρχικό κόστος, αλλά προσφέρει χαμηλότερο κόστος ανά bit με την πάροδο του χρόνου καθώς προστίθενται μήκη κύματος. Οι διαχειριζόμενες υπηρεσίες μειώνουν την αρχική επένδυση και τη λειτουργική πολυπλοκότητα, αλλά δημιουργούν συνεχείς λειτουργικές δαπάνες και περιορίζουν τον έλεγχο της υποδομής. Η σωστή ισορροπία εξαρτάται από την τροχιά αύξησης της επισκεψιμότητας, την-εσωτερική τεχνογνωσία και την προτίμηση του οργανισμού για CapEx έναντι OpEx.

Οπτικά εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται σε δίκτυα DCI

Το φυσικό επίπεδο καθορίζει την προσέγγιση DCI, τη χωρητικότητα, την πυκνότητα και την ευελιξία αναβάθμισης. Η επιλογή των σωστών οπτικών στοιχείων είναι εξίσου σημαντική με την επιλογή της σωστής αρχιτεκτονικής.

Οπτικοί πομποδέκτες

Οπτικόςπομποδέκτεςμετατρέπουν τα ηλεκτρικά σήματα από διακόπτες ή δρομολογητές σε οπτικά σήματα για μετάδοση ινών. Στα δίκτυα DCI, οι κατηγορίες λειτουργιών κυμαίνονται από 10G SFP+ για διασυνδέσεις παλαιού τύπου έως 100G QSFP28 για τρέχοντα εταιρικό DCI έως 400G QSFP-DD/OSFP για συνδέσμους υψηλής-επόμενης-γενιάς-υψηλής χωρητικότητας.

Η σωστή ενότητα εξαρτάται από την πλατφόρμα υποδοχής, την ταχύτητα διεπαφής, τον τύπο ίνας (η λειτουργία απλής-λειτουργίας είναι τυπική για το DCI), την απαίτηση προσέγγισης χρηστών και τον οπτικό προϋπολογισμό. Για σύντομη-προσέγγιση DCI κάτω των 2 χλμ., ενδέχεται να αρκούν μονάδες απευθείας-ανίχνευσης όπως το 400G DR4. Για αποστάσεις μετρό 10–40 km, οι μονάδες 400G FR4 ή LR4 είναι κοινές. Για εκτεταμένη απόσταση του μετρό έως και 80–120 km, οι συνεκτικές μονάδες 400G ZR είναι το τρέχον πρότυπο.

400G DCI Optics: Ποια μονάδα για ποια απόσταση;

Επαληθεύετε πάντα τη συμβατότητα της μονάδας με τον συγκεκριμένο διακόπτη κεντρικού υπολογιστή ή την πλατφόρμα δρομολογητή πριν από την αγορά. Μια μονάδα μπορεί να πληροί το σχετικό πρότυπο, αλλά εξακολουθεί να απαιτεί επικύρωση υλικολογισμικού, συγκεκριμένες θερμικές συνθήκες ή μια συγκεκριμένη διαμόρφωση συστήματος γραμμής για αξιόπιστη απόδοση στην παραγωγή.

Συστήματα Mux/Demux και DWDM

Σε DCI που βασίζεται-DWDM, ο εξοπλισμός mux/demux συνδυάζει πολλαπλά μήκη κύματος σε ένα μόνο ζεύγος ινών και τα διαχωρίζει στο άκρο λήψης. Αυτό επιτρέπει πολλά-κανάλια υψηλής ταχύτητας - που μεταφέρονται από ένα ξεχωριστόπομποδέκτη ή αναμεταδότη- για κοινή χρήση της ίδιας υποδομής οπτικών ινών. Το DWDM είναι απαραίτητο όταν τα ζεύγη οπτικών ινών είναι περιορισμένα ή ακριβά και η ζήτηση εύρους ζώνης αναμένεται να αυξηθεί.

Για απλό DCI μετρό με λίγα μήκη κύματος, μπορεί να είναι αρκετό ένα παθητικό mux/demux. Για μεγαλύτερες αναπτύξεις ή μεγαλύτερες αποστάσεις, ένα ενεργό σύστημα DWDM με ενισχυτές, οθόνες οπτικών καναλιών και λογισμικό διαχείρισης παρέχει καλύτερη επεκτασιμότητα και ορατότητα σφαλμάτων.

Βέλτιστες πρακτικές ινών και φυσικού στρώματος

Η απόδοση του DCI εξαρτάται από το φυτό φυσικών ινών. Η κακή επιδιόρθωση, οι μολυσμένοι σύνδεσμοι, οι υπερβολικές απώλειες κάμψης και τα μη τεκμηριωμένα σημεία σύνδεσης μπορούν όλα να υποβαθμίσουν την απόδοση της σύνδεσης και να μειώσουν τον χρησιμοποιήσιμο οπτικό προϋπολογισμό.

Οι βασικές πρακτικές περιλαμβάνουν τη χρήση του σωστούτύπου ίνας μονής-λειτουργίας(Το OS2 / G.652.D είναι στάνταρ για μετρό και-DCI μεγάλων αποστάσεων), διατηρώντας όλους τους συνδέσμους καθαρούς και επιθεωρημένους, με σεβασμό στην ελάχιστη ακτίνα κάμψης, τεκμηρίωση κάθε διαδρομής ενημέρωσης κώδικα, παρακολούθησηαπώλεια εισαγωγήςσε κάθε σημείο σύνδεσης και διατηρώντας οργανωμένα patch panels με σαφή σήμανση. Αυτές οι λεπτομέρειες έχουν μεγαλύτερη σημασία στο DCI παρά σε συντομότερους συνδέσμους εντός{1}}δεδομένων-στο κέντρο, επειδή ο οπτικός προϋπολογισμός είναι πιο περιορισμένος και η αντιμετώπιση προβλημάτων σε όλους τους ιστότοπους είναι πιο χρονοβόρα-.

Λίστα ελέγχου ανάπτυξης DCI

Καθορίστε τις απαιτήσεις εφαρμογής και SLA

Ξεκινήστε με τις επιχειρηματικές απαιτήσεις, όχι τον κατάλογο εξοπλισμού. Προσδιορίστε ποιες εφαρμογές θα χρησιμοποιούν τον σύνδεσμο DCI, εάν η σχεδίαση είναι ενεργή-ενεργή ή ενεργή-αναμονή, ο στόχος διαθεσιμότητας, απαιτήσεις RPO και RTO, αποδεκτή καθυστέρηση, τρέχουσες και προβλεπόμενες ανάγκες εύρους ζώνης και εάν η κρυπτογράφηση είναι υποχρεωτική.

Ελέγξτε τη διαδρομή Fiber

Για σχέδια σκούρων ινών ή ιδιωτικών ινών, επικυρώστε τη φυσική διαδρομή πριν δεσμευτείτε στον εξοπλισμό. Ελέγξτε το μήκος ινών, την ποικιλομορφία διαδρομής (φυσική, όχι μόνο λογική), τη συνολική απώλεια σύνδεσης, συμπεριλαμβανομένων των συνδέσεων και των συνδέσεων, το οπτικό περιθώριο προϋπολογισμού και τη διαθεσιμότητα διαδρομής προστασίας. Ζητήστε τεκμηρίωση του παρόχου οπτικών ινών και, εάν είναι δυνατόν, εκτελέστε ανεξάρτητη δοκιμή OTDR για να επαληθεύσετε τη διαδρομή. Ένας σύνδεσμος που φαίνεται διαφορετικός σε ένα λογικό διάγραμμα, αλλά μοιράζεται έναν μόνο αγωγό που διασχίζει μια γέφυρα ή έναν αυτοκινητόδρομο είναι ένα μόνο σημείο αστοχίας που περιμένει να εκτεθεί.

Επιλέξτε και επικυρώστε οπτικά

Αντιστοιχίστε τα οπτικά και τον εξοπλισμό μεταφοράς με τις πραγματικές απαιτήσεις - όχι θεωρητικές -. Οι βασικοί παράγοντες περιλαμβάνουν την ταχύτητα διεπαφής και τον παράγοντα μορφής (QSFP-DD, OSFP), τύπος ίνας, προσέγγιση στόχου, κατανάλωση ενέργειας και θερμικά όρια, συμβατότητα πλατφόρμας κεντρικού υπολογιστή και υποστήριξη από τον προμηθευτή. Για DCI υψηλής-ταχύτητας στα 400G, η δοκιμή συμβατότητας στη συγκεκριμένη πλατφόρμα διακόπτη ή δρομολογητή είναι απαραίτητη. Μην υποθέτετε ότι μια ενότητα συμβατή με πρότυπα-θα λειτουργεί χωρίς επικύρωση.

Δοκιμή και παρακολούθηση DCI: Τι πρέπει να ελέγξετε πριν βγείτε-Ζωντανά

Πριν από την έναρξη της παραγωγής, δοκιμάστε τη σύνδεση υπό ρεαλιστικές συνθήκες. Παρακολούθηση των επιπέδων οπτικής ισχύος σε κάθε στάδιο, του ποσοστού σφάλματος bit (BER), του λανθάνοντος χρόνου από-στο-τελικού, της απώλειας πακέτων, των σφαλμάτων διασύνδεσης, της συμπεριφοράς ανακατεύθυνσης και της χρήσης κίνησης υπό φόρτωση. Μετά την ανάπτυξη, διατηρείτε την τεκμηρίωση ενημερωμένη - τα καλά αρχεία μειώνουν τον χρόνο αντιμετώπισης προβλημάτων και υποστηρίζουν μελλοντικές αναβαθμίσεις. Καθορίστε τις βασικές μετρήσεις απόδοσης, ώστε να μπορεί να εντοπιστεί η σταδιακή υποβάθμιση (βρώμικοι σύνδεσμοι, γήρανση ινών, ερπυσμός συνδετήρων) προτού προκληθεί διακοπή λειτουργίας.

Συνήθη λάθη σχεδιασμού DCI που αυξάνουν την καθυστέρηση και το χρόνο διακοπής λειτουργίας

• Μέγεθος εύρους ζώνης μόνο για σήμερα:Ένας σύνδεσμος που είναι «αρκετός» σήμερα γίνεται συχνά εμπόδιο μέσα σε 18 μήνες, ειδικά εάν το δίκτυο DCI υποστηρίζει φόρτους εργασίας AI, μετεγκατάσταση cloud ή αυξανόμενους όγκους αντιγράφων ασφαλείας. Σχεδιάστε για τουλάχιστον 2–3 φορές την τρέχουσα αιχμή της κυκλοφορίας.
• Αγνοώντας την ποικιλομορφία διαδρομής:Μια εφεδρική σύνδεση που ακολουθεί τον ίδιο φυσικό αγωγό με την κύρια διαδρομή δεν είναι πραγματική ανθεκτικότητα. Επικυρώστε τον φυσικό διαχωρισμό, όχι μόνο τη διαφορετικότητα των λογικών κυκλωμάτων.
• Ανάμειξη μη συμβατών οπτικών:Δεν λειτουργούν όλες οι οπτικές μονάδες εξίσου καλά με κάθε πλατφόρμα υποδοχής. Πάντα να επικυρώνετε τη συμβατότητα, τις εκδόσεις υλικολογισμικού και τα λειτουργικά όρια πριν από την ανάπτυξη - ειδικά για συνεκτικά pluggables όπου οι αλληλεπιδράσεις υλικολογισμικού DSP και λογισμικού κεντρικού υπολογιστή μπορεί να προκαλέσουν λεπτά προβλήματα.
• Υποεκτίμηση των αναγκών παρακολούθησης:Οι συνδέσεις DCI μεταφέρουν κρίσιμη κίνηση. Χωρίς προληπτική παρακολούθηση της οπτικής ισχύος, των τάσεων BER και του λανθάνοντος χρόνου, οι ομάδες ενδέχεται να μην ανιχνεύσουν υποβάθμιση έως ότου επηρεαστούν ήδη οι χρήστες.
• Αντιμετωπίζοντας την ασφάλεια ως εκ των υστέρων:Η κρυπτογράφηση, ο έλεγχος πρόσβασης και η παρακολούθηση συνδέσμων θα πρέπει να αποτελούν μέρος του αρχικού σχεδιασμού DCI και να μην προστίθενται αναδρομικά μετά από έλεγχο συμμόρφωσης που επισημαίνει το κενό.