（1.北京华麒通信科技股份有限公司；2.吉林省邮电规划设计院有限公司）
摘要：由于传统网络具有业务匹配度高、类型多样、刚性管道等诸多特点，与DC化的网络弹性需求及云网融合发展的要求难以适应，在传统网络中其三大要素主要是对信息的存储、计算与转发等，这三者之间难以做到有效协同。而随着电信网络的升级与转型，为了满足运营商未来的商业模式，满足人们不断变化的需求，就要推动网络数据向云服务数据方向进行转型，本文就对以DC为中心的云化网络进行研究和探讨。
关键词：DC；云化网络；云服务中心；网络架构
随着我国三大运营商先后发布了关于网络战略转型和网络重构计划，将软件定义网络、网络功能虚拟化等新技术相融合，并将数据中心作为中心，来构建具有容量弹性、调度灵活和能力开放的新一代网络，已经成为各大网络运营商在未来网络战略转型中的演进目标[1]。而城域光传送网则作为其基础的承载平台，如何来满足网络转型的需要，还要面向DC网络对城域OTN架构和演进进行研究。
一．网络DC化的相关概述
（一）传统网络特点
传统网络主要是以行政区域分层次组网的方式，在本地网的范畴中共有骨干网、汇聚网和接入网这三个层次，而根据不同的网络功能又可以分为业务网、核心网、传送网和支撑网等。在传统网络中有以下几方面的特点：第一，网络刚性，根据业务的需求量来确定网络容量，扩容的成本较高，且扩容周期长，通常难以根据流量变化与业务量的变化而进行动态调整。第二，设备多样，每一个设备的种类体系都是相对封闭的，通用性差，造价高。第三，现有的网络对于底层传送能力较为关注，而对于上层应用与业务开放、接入等缺乏综合性的考虑，也缺乏标准接口，网络能力难以根据业务需求来进行灵活调用[2]。而在传统网络架构中互联网数据中心作为其网络边缘节点在主体架构上进行附挂，并随着业务云化，IDC逐渐伴随着互联网数据的终点，这种网络架构已经难以适应现阶段流量快速增长，以及未来业务动态调整的需求。在信息处理过程中主要是对信息进行存储、计算与转发，这也是其重要的三大要素，在传统网络中这三大要素之间是相互独立的，难以实现有效协同。
（二）网络DC化的发展趋势
网络DC化的发展趋势首先是通过在传统网络架构中引入SDN和NFV等新型技术，并逐渐实现网络功能软件化，并对开放生态系统进行逐步构建，从而实现网络架构灵活扩展，并实现网络资源可动态调度、实时交付与可编程。其次，各类互联网的流量和应用业务快速增长，推动了云计算和云数据的跨越式发展，业界普遍认为开放各类业务和基于云计算的开发已经成为网络中心未来发展和转型的重要方向，在未来也有更多的应用在云端上进行部署，而网络、IT等都将逐渐云化，云化资源池的部署点则是各类DC机房。而各个级别的DC机房也将承载着各类云化资源池，对信息进行统一处理，并提供资源的计算、转发与存储等，在DC内实现云和网的高度融合与统一调度，通过SDN、NFV等新型技术来使现有的行政区域隔断打破，从而促进各类资源跨域协同使用[4]。同时由于考虑到云计算资源、云化网元和网络流量都在各级DC中进行集中承载，因此DC也必然是网络的核心，在网络架构设计与组网布局的过程中都要将数据中心作为中心，在DC内实现云资源和网络资源的统一调度与规划、部署。在网络架构中，OTN是各类云网基础性平台，发挥着重要的作用，因此在以DC为中心的网络架构中推动OTN网络架构升级与演进是十分必要的。
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二．面向DC化OTN架构和演进研究
（一）OTN网络架构的演进
城域OTN主要是将其分为骨干和专线两层，主要采用的是OTN背靠背环路组网的方式，其环路组网可以满足业务容量的近期需求，但由于受到硬件叠加的限制，未来在容量提升过程中必然会提高配套建设的代价。中其在骨干层中引入光电混合交叉，并使波分系统横向转接能力提高，为了满足DC的连接需求，实现DC之间大容量、直链接和多维度之间的汇聚，确保在DC之间主宿安全，并满足在L3下沉后时延业务传输的需求[5]。从远期来看，满足建网集约化、低时延、智能化和大带宽的需求，选择大于100G系统容量的平台，从而满足大带宽的传输需求。同时在网络架构中引入光电混合交叉技术，从而实现集约化建设；在接入时采用小型化OTN进行部署，满足其接入需求，并将SOTN进行融合，对网络进行智能化调度，并提供端到端的服务能力，在低时延下为用户提高高质感的网络服务。
（二）OTN技术演进
1.大于100G的OTN技术
在骨干层中引入超过100G的OTN技术，是为了满足大带宽和大容量的需求，在中远期逐渐向汇聚层进行部署，其主要技术方案主要如下：在可编程模式下通过调制模式和带宽的调整，使距离和容量之间保持平衡，并在城域网中实现TIC和汇聚TAC部署。
2.光电混合交叉技术
光电混合交叉指的是ODUK电调度和波长级光调度之间的混合交叉应用，使光交叉低功耗、大容量和低时延等特点得到融合，并通过电交叉快速响应和电路复用的优点，采用光电混合交叉技术可以减少电层子架叠加建设，使响应ODF和尾纤建设减少，从而达到三降的效果，即降低装机压力、降低供电压力和降低电层处理成本等，从而实现绿色建网与集约化建网等。同时光电混合交叉技术也为OTN提供了多种路径调度选择，根据业务类型的不同选择相应的光层业务调度与电层业务汇聚等。
3.SOTN
SOTN主要是基于SDN网络的OTN技术，其核心思想是使控制面与转发面相分离，并对其进行集中控制与管理，从而使网络可编程、网络能力开放和资源虚拟化，并通过现网设备中的资源得到盘活，并使不同厂家之间的贸易壁垒得到打破，构建一体化的OTN网络，从而满足业务保护和开通等多种需求。根据其特性可以划分为按需网络、自愈网络、开放网络和可视网络其中按需网络主要是根据智能协同控制器来按照需求来建立管道，同时按照业务需求来对网络容量进行扩充，根据需求来调整带宽，提高网络的可扩展性，促使业务快速发放[6]。自愈网络是基于自动交换光网络促进业务自动回复，并在光网内实现端到端保护。开放网络则是定制开发应用程序编程结构，并与周边系统一同实现端到端业务发放。可视网络则是基于在线监控平台对网络质量进行提高，并对网络进行深度优化，使网络容量得到扩充，从而消除扩容的瓶颈。
结语
传统网络向SDN/NFV新型网络转型主要是对下一代网络进行重构，城域OTN系统则是网络重构的重要组成部分，而面向DC为中心实现网络升级和演进是十分必要的，研究以DC为中心的云化网络在是网络架构升级的重要保障，为未来的网络转型提供帮助，也为城域网络转型提供参考。
参考文献
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[5]侯世英,冯斌.基于有源开关电感网络和DCM单元组的DC-DC升压变换器[J].电机与控制学报,2017,21(7):20-28.
[6]林朋飞.软件无线电中ADC的应用[J].电子设计工程,2017,(13):96-98.
论文作者:高辛强1,薛晓虎2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/16
标签：网络论文; 业务论文; 架构论文; 需求论文; 技术论文; 传统论文; 容量论文; 《电力设备》2017年第32期论文;