基于數(shù)據(jù)中心高性能光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)的研究

王彤 李慧芳

（蘭州城市學(xué)院電子與信息工程學(xué)院 甘肅省蘭州市 730070）

1 光互聯(lián)的基本概念及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)技術(shù)概述

隨著數(shù)據(jù)處理和數(shù)字化進(jìn)程的發(fā)展，數(shù)據(jù)的傳輸和存儲也發(fā)生了質(zhì)的飛躍，短距離互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展受到了高寬帶的約束。由于傳輸過程中的損耗與網(wǎng)絡(luò)互繞，造成銅線進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆绞皆诟邔拵ЬW(wǎng)速條件下不能有效運(yùn)行，成本相應(yīng)較高。電纜數(shù)量增多，會造成互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)負(fù)荷較大導(dǎo)致布線難度加大，且拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、網(wǎng)絡(luò)能耗難以優(yōu)化。比起電互連，光互聯(lián)的帶寬高、損耗低、無網(wǎng)絡(luò)互繞且電磁兼容性強(qiáng)，并且光互聯(lián)已經(jīng)逐漸在機(jī)柜間、板間和框架間得到應(yīng)用。

調(diào)研Synergy 第三方數(shù)據(jù)顯示，在2020年下半年，全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心已多于541 個(gè)，數(shù)據(jù)中心規(guī)模運(yùn)行后，云服務(wù)器和云負(fù)載的超級數(shù)據(jù)中心將超過85%，其處理能力也會上升30 個(gè)百分點(diǎn)。到 2022年，全球 IP 流量預(yù)計(jì)將達(dá)到每月396EB，屆時(shí)將有285 億固定和移動個(gè)人設(shè)備和連接，日益增長的數(shù)據(jù)流量需求對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提出更高要求。

1.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

當(dāng)數(shù)據(jù)互聯(lián)中心的內(nèi)部網(wǎng)速達(dá)到吉比特/秒時(shí)，分布式光互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)由于易部署、連接距離長、高帶寬等優(yōu)點(diǎn)被大量使用。隨著互聯(lián)網(wǎng)規(guī)模和業(yè)務(wù)發(fā)展的日趨成熟和壯大，東西分流逐漸加強(qiáng)，數(shù)據(jù)中心設(shè)備數(shù)量增多，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)不斷上升，從而豐富了互聯(lián)網(wǎng)端口類型，如圖1所示。光互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)增加了光模塊的數(shù)據(jù)流向使用率，加大了光模塊對互聯(lián)網(wǎng)的穩(wěn)定性影響，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件占比日趨增加。……