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400G高速网络破解骨干网流量激增难点
浏览: 发布日期:2018-03-23 09:05:59

  近年来随着移动宽带、OTT视频、云业务的迅猛发展,互联网流量正在呈几何式增长,对运营商网络,尤其骨干网提出了更大容量的要求。咨询机构Telegeography的数据显示,2008年中期到2009年中期,全球互联网流量的增幅为74%,而2009年中期到2010年中期,互联网流量增长了62%。据Informa Internet Traffic forecast 预测,从2010~2015年全球互联网流量将增涨7倍,国内互联网流量将增长10~20倍,超越全球平均值。激增的流量使运营商骨干网对路由性能提升的需求不断高涨,面向“400G平台”的新一代路由设备正在成为应用热点。

  自2010年IEEE 802.3ba 100GE标准发布之后,运营商IP骨干网逐渐进入100G平台时代,然而网络流量的惊人增长速度,在短短三年后的今天,现有核心骨干路由器100G平台槽位资源迅速被消耗殆尽。据统计,作为国内主要承载互联网业务的两大干线网络之一,163骨干网流量已经超过40T, 并且以每年60%的幅度增长,如果在现有平台下,按照现网的2.5倍进行升级扩容,则只能支撑2年,按4倍升级扩容还能支撑3年。

  为了应对激增的流量,运营商在短时间内将核心节点的路由器升级到多框集群形态,但同时也面临着投资、运维、机房空间、耗电等一系列的建网难题,更重要的是2+8的集群架构已经触摸到极限。此时具有更强扩展能力、更低运维成本的400G平台成为一种更优的选择。

  单端口100G与400G平台均以成熟

  端口能力是衡量路由器性能的一个重要指标,从10G-40G-100G发展至今已经历十余年时间,单端口100G在2010年基本完成标准制定,到2012年就具备商用能力,并且产业链基本成熟。

  单端口100G在端口容量上大幅提升,同时端口效率更高,相对同等带宽的10G端口传送,可以节省90%的光纤资源,同时可以有效提高链路利用率简化网络。中国电信集团科技委主任韦乐平在骨干网2013年研讨会上表示,单端口100G产业链已成熟,所有元器件和子系统都已具备多厂家商用能力,市场也有单端口100G系统支撑,骨干网将全面转入单端口100G主导的时代。

  虽然很多厂商早已推出了100G路由接口模块,但受限于光模块尺寸以及路由器芯片处理能力的问题,每槽位最多只能集成两个100G端口,对于单槽位容量的提升并没有实质改变,进而路由器总容量也没有显著提升。

  直到2012年9月华为发布480G路由线卡,这一现状才得以打破,随后思科、阿朗也先后推出400G线卡。作为400G平台核心技术,上述三家厂商均已推出支持400G系统的路由器芯片,思科nPower X1单芯片可实现400Gbps吞吐率,支持TB网络性能; 阿朗也推出了400G路由芯片FP3;华为Solar3.0芯片则可实现480Gbit/s线速业务转发处理能力。

  在整机及单板方面,华为的NE5000E、阿朗的7950和思科CRS-X等都支持400G大容量单板。目前400G平台无论在技术性能上还是应用部署上,都已经成熟,系统可以支持4×100GE,10×40GE和40×10GE的端口密度,配合灵活子卡能够实现客户按需部署。并且,400G平台设备关键技术和器材基本上可由国内厂商提供,如网络操作系统、芯片组和100GE光模块等,产业链准备就绪。

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  全球运营商加速部署400G

  随着400G平台的成熟,从2013年开始,国内外主流运营商不约而同地选择了部署400G路由器,扩容网络容量,从而更好的应对网络流量洪水的到来,给客户提供更好的业务体验提供保障。

  2013年10月,俄罗斯移动运营商Megafon选择400G路由器建设LTE承载的IP 骨干网,为俄罗斯数MBB用户提供更丰富、更流畅的业务体验。西班牙固网运营商Jazztel则选择400G大容量路由器扩容其骨干网容量,应对FTTH市场快速发展,引发的数据流量迅猛增长,这也是欧洲部署的第一个400G骨干网。此外,中东的移动宽带运营商Mobily、Zain,亚洲的泰国Ture、DTAC,印度TATA,中亚的MTS等运营商皆先后选择部署了400G大容量路由器扩容其网络,以期能更好的面对未来网络层出不穷的应用挑战,为客户提供更好的业务体验 。据不完全统计,目前全球至少有20多个国家53个运营商已经部署或正在考虑部署400G大容量路由器来扩容网络容量,包括沃达丰、Telefornica等全球主流运营商。

  在国内,2013年也是名副其实的400G商用元年,中国移动和中国电信先后进行400G平台路由器的测试,中国电信测试了400G集群,移动则进行了单框测试,按照以往的操作流程,测试指标良好的400G将在2014年进入运营商路由器集采的名单中,并很有可能代替100G成为2014年集采的重点设备。

  400G平台将满足未来相当长一段周期的网络发展需求

  随着100G端口及400G路由平台的成熟,下一代高度端口——单端口400G标准制定也提上了日程。目前IEEE的单端口400G标准组刚刚成立,该小组主席John D'Ambrosia认为,从单端口40G/100G标准批准过程来看,单端口400G标准制定工作的复杂性有增无减,下一个标准802.3bs(单端口400G)至少要等到2017年之后才可能最终成形。Light Counting的分析师Dale Murray也表示2017年是一个非常有进取心的目标,通往单端口400G的道路肯定要比上一个以太网标准难走的多。

  这也就意味着,单槽位400G路由平台加上单端口100G的产品形态在技术层面将会持续至少4年时间。这对于已经或者将要部署400G的运营商无疑是一个利好消息,他们不需要在短时间内就对设备进行更新换代,400G平台将类似于10G,拥有很长的生命周期。

  未来,单槽位400G路由平台还将在大容量的基础上进一步考虑小型化、多业务和易部署等需求,充分适应网络解决方案的部署要求。大容量设备的演进将倾向于可用性的提升、融合业务承载能力增强、以及应对业务快速变化、系统资源虚拟化和与光传输更佳的契合点等。长期来看,400G平台设备将在目前的网络中将发挥更大的作用,支持网络长期演进发展。