“IP+光”助算力無處不達

  算力逐漸成為國家產業(yè)數字化升級、全社會數字化轉型的重要推動力量，算力和網絡相結合，“算力網絡”應運而生。以“東數西算”國家戰(zhàn)略為指導，電信運營商發(fā)布了算力網絡相關白皮書，算力數據中心的規(guī)劃和建設也在穩(wěn)步推進。承載網絡和算力網絡相關聯(lián)的方面較多，本文從IP及光網絡對算力業(yè)務提供支撐和服務角度進行闡述。

  “東數西算”400G OTN建設方案

  “東數西算”打破以省級行政區(qū)域為劃分基礎的網絡規(guī)劃，為用戶提供計算、存儲、網絡的一體化服務?！皷|數西算”需要高質量、高帶寬、低延時的網絡連接，OTN網絡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、離線分析、存儲備份等非實時算力需求，存儲的數據主要包括低頻訪問和歸檔數據，需要有高持久性和較低存儲成本。東數西算的業(yè)務需求將使得網絡流量成倍增長，網絡規(guī)模急劇擴張。單載波400G是下一代OTN網絡實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現網測試，80波×400G OTN系統(tǒng)能夠為東數西算大容量算力業(yè)務提供強力支撐。

  以DC為中心，構建分級時延能力圈

  《全國一體化大數據中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》明確，國家樞紐節(jié)點間端到端單向網絡時延原則上在20ms以內。時延作為一個重要的指標成為傳輸網絡建設考慮因素，需要不斷優(yōu)化現有傳輸網絡架構圖，構建分級時延能力圈。東西算力樞紐間，需要滿足20ms時延要求;京津冀、長三角、粵港澳等算力集中區(qū)，區(qū)域內形成10ms時延圈;省內傳輸網絡Mesh化，形成5ms時延圈。

  超長距離傳輸方案

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

  IP云專線

  在算力網絡體系中，面向政企客戶的專線業(yè)務，是實現云網融合的基礎條件，占據重要的地位。IP云專線業(yè)務是運營商收入的重要來源，為政企客戶、中小型企業(yè)、商業(yè)樓宇等提供算力資源池接入服務。算力資源網(見圖1)包括靠近用戶的邊緣MEC、城域內邊緣云、省級建設的省內云，以及屬于運營商集團層面的公有云、網絡云、IT云和其他互聯(lián)網企業(yè)提供的第三方云。

圖1 算力網絡IP云專線承載基礎設施

  IP云專線從用戶終端到算力資源池，全程涉及的網絡眾多，開通慢、運維復雜，特別是專線業(yè)務發(fā)生故障后，跨域、跨廠家、跨網絡故障定位一直是運營商面臨的難點。從運營運維的角度，希望能實現IP云專線的一鍵開通、運維簡化、業(yè)務可視等目標。

  基于SDN的SRv6/EVPN技術為跨域跨網專線開通和維護提供了較好的解決方案。SRv6/EVPN技術摒棄了傳統(tǒng)IP/MPLS VPN部署的眾多協(xié)議，只要任意端點間IPv6路由可達，均可建立起EVPN專線的私有路由。通過統(tǒng)一方案，跨SPN網/IP RAN接入網、城域網、骨干網可以創(chuàng)建端到端SRv6/EVPN專線。

  SPN云專線

  SPN作為中國移動本地網高質量承載平面，接入5G基站，也提供政企云專線業(yè)務接入。SPN當前支持SR-TP模式，網絡升級后，能和IP云專網進行SRv6互通。采用T-SRv6網關方案能有效維持SPN現有體制，實現平滑升級，對現網影響較低。SPN T-SRv6網關作為SPN網絡和外部SRv6互通的實體，具有多方面功能：可以將外部SRv6隧道關聯(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與云網絡中PE設備互通。

  IP RAN云專線

  IP RAN網絡承擔中國電信、中國聯(lián)通移動回傳和大客戶專線業(yè)務。專線業(yè)務一般采用分段偽線PW拼接的方案，對于跨省專線，要求在IP RAN和IP骨干網分域聯(lián)接處通過上層網管系統(tǒng)進行對接配置，開通和維護比較復雜。

  近年隨著網絡的改造，IP RAN對接新型城域網，已經具備了IPv6/SRv6的支持能力。IPv6路由具備跨全網互通可達，在任意開通云專線的節(jié)點間可通過EVPN傳送L2VPN電路信息。

  對于一般非實時業(yè)務的云專線，可以采用非顯示指定路徑，通過SRv6 BE或IPv6模式轉發(fā)。對于時延、QoS要求嚴格的實時業(yè)務，可以通過上層控制器編排進行SRv6 Policy確定性路徑轉發(fā)。

  SD-WAN云專線

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

  “IP+ 光”協(xié)同的切片網絡

  在全社會數字化轉型的過程中，算力網絡需要為各行各業(yè)提供業(yè)務支撐，運營商建設的網絡也面臨千行百業(yè)的需求，“網絡切片”應運而生。運營商需要在一個通用的物理網絡之上構建多個專用的、虛擬化的、互相隔離的邏輯網絡，來滿足多種差異化要求。把IP和光傳輸兩方面的技術作協(xié)同，可為切片網絡提供新的方案。

  切片網絡要求能給租戶提供比較嚴格的業(yè)務隔離，網絡帶寬從數十M級別至數G級別，需滿足嚴格的實時性QoS指標，這些要求可以通過光層來實現。切片網絡還要求維持客戶側L3/L2層的私網，要求網絡能具有一定彈性和靈活性，這方面可以通過IP層來實現。IP+光協(xié)同的切片網絡(見圖2)能為云上業(yè)務承載提供綜合優(yōu)勢。

圖2 IP+光切片網絡組網

  IP+光切片的小顆粒質量保障

  對于網絡切片有需求的客戶，很多來自政務、金融、醫(yī)療等高價值行業(yè)，對于切片網絡的QoS質量要求較高。另外從經濟性角度考慮，要求網絡切片的帶寬并不大，較多情況下，只需要達到數十M。IP+光協(xié)同切片能夠滿足這些要求，提供小顆粒帶寬，底層通過OSU(Optical Service Unit)傳輸提供保證。OSU能夠承載2Mbps~100Gbps的多顆粒業(yè)務，基于硬管道安全隔離，提供穩(wěn)定的低時延、零丟包特性。

  IP+光協(xié)同切片實現“管道資源池化”

  在IP+光切片網絡中，整體網絡資源池通過切片的方式分配給不同租戶，可以實現各個切片間在業(yè)務變動情況下的資源轉移。IP設備的物理端口可以被多個方向的IP連接所使用，形成IP設備的端口資源。OTN實現子波長級、電層ODUk級、OSU級的調度，通過控制器調度每個方向占用的傳輸資源，從而把光網絡整體作為一個資源池。

  IP+光切片提供PE業(yè)務的光層透傳

  IP分組網的切片方案，通過算法配置親和屬性，能形成屬于不同租戶的網絡拓撲。IP切片中較多的設備屬于轉發(fā)P設備，P設備沒有直接接入客戶業(yè)務，卻包含到切片網絡中。IP+光切片，可以簡化切片網絡的復雜性，主要包含PE節(jié)點及少量P節(jié)點，省去大量經由P設備的業(yè)務流，通過底層光網絡進行PE間業(yè)務透傳。

  算力網絡以“算為中心、網為根基”，是多要素融合的整體，需要提供廣泛的網絡連接和算力接入基礎。IP網+光網絡作為基礎承載網絡，是算力網絡得以發(fā)展的根基，需要不斷加強基礎網絡建設和創(chuàng)新，助力算力網絡實質性的發(fā)展，打造新型信息服務體系，共筑數字產業(yè)化新生態(tài)。

  作者：中興通訊 李為樸