構(gòu)筑面向智能時代的400GE骨干網(wǎng)

訊石光通訊網(wǎng) 2020/5/12 10:02:48

  華為GIV 2025預(yù)測,2025年全球?qū)⒂?00億智能終端,1000億聯(lián)接將基本消除信息孤島。無處不在的聯(lián)接勢必帶來網(wǎng)絡(luò)帶寬的持續(xù)攀升,尤其是作為網(wǎng)絡(luò)核心樞紐的骨干網(wǎng),流量年復(fù)合增長率將持續(xù)超過45%。除了流量的急速增長,5G和云等新業(yè)務(wù)也給IP骨干網(wǎng)帶來前所未有的挑戰(zhàn)。

  業(yè)務(wù)和流量的不確定性:2025年企業(yè)應(yīng)用云化率將達到85%,未來的業(yè)務(wù)種類成千上萬、網(wǎng)絡(luò)流量流向動態(tài)無序,造成業(yè)務(wù)和流量具有很大的不確定性。比如雙11購物節(jié)和春節(jié)微信紅包,都可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)流量的瞬間激增。此外,隨著云計算、VR、5G和AI等新技術(shù)發(fā)展,運營商將面對更多不確定的業(yè)務(wù)形態(tài),并且對網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量要求各異,現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)無法實時感知用戶需求進行網(wǎng)絡(luò)資源的動態(tài)配置。

  用戶體驗難保障:智能時代,遠程醫(yī)療、遠程教育、Cloud VR等交互式業(yè)務(wù),均為體驗敏感型業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)“就近轉(zhuǎn)發(fā)”的原則,造成網(wǎng)絡(luò)負載不均,整體利用率低下,帶來投資的浪費;而且IP網(wǎng)絡(luò)“盡力而為”的機制,又使得網(wǎng)絡(luò)易擁塞、易丟包,導(dǎo)致用戶體驗差。

  運維挑戰(zhàn)日益嚴峻:未來網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元的形態(tài)、數(shù)量、業(yè)務(wù)多樣性會使網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度提升至少10倍,運維支出仍將是運營商最大的挑戰(zhàn)。當前運營商的OPEX已經(jīng)達到CAPEX的3倍,80%的配置靠人工下發(fā),90%的問題處理靠用戶投訴驅(qū)動,運維效率與OTT相比非常低下。

  為了應(yīng)對上述挑戰(zhàn),華為骨干網(wǎng)解決方案基于智簡網(wǎng)絡(luò)的理念,重新定義新一代骨干網(wǎng),以超寬、極簡、智慧的能力,滿足智能時代各類新業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展。

  超寬:端到端400GE,滿足流量增長訴求

  按照摩爾定律,路由器需要持續(xù)提升端口速率、單板容量和設(shè)備容量,才能保持每比特最優(yōu)的轉(zhuǎn)發(fā)成本。

  隨著400GE在2017年完成標準化,已經(jīng)成為業(yè)界公認的下一代以太端口技術(shù)。同年,華為發(fā)布業(yè)界首個400GE端口以及首個4T單板。2018年12月,華為獲得全球首個400GE商用合同,這標志著400GE超寬時代正式到來。

  單板的容量取決于芯片,華為擁有業(yè)界領(lǐng)先的芯片技術(shù)。華為骨干路由器的4T單板,基于業(yè)界首款NP芯片(Solar 5.0),支持完全可編程,即通過軟件升級就可以支持新軟件特性,最大化保護客戶投資。

  機框的最大容量取決于機框的背板能力。華為研發(fā)的Cable背板,使機框支持20個槽位以及14.4T的單槽位能力。華為骨干路由器整機容量可達288T,是業(yè)界最大容量的路由器,這足以支撐運營商未來10年的流量增長需求。

  極簡:多網(wǎng)合一,統(tǒng)一協(xié)議

  華為骨干網(wǎng)解決方案實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議兩個層次的簡化。

  網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面,華為骨干路由器可以將一個物理系統(tǒng)虛擬成多個MDS(Multi-Domain System)。每個MDS的控制平面、管理平面以及業(yè)務(wù)平面完全隔離,基于此,可以實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載和互相隔離。同時,華為骨干路由器支持完整的P和PE功能,可以通過P&PE合設(shè),減少網(wǎng)絡(luò)層次,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)扁平化。

  網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面,通過端到端SRv6協(xié)議,替代現(xiàn)網(wǎng)的LDP/RSVP-TE/GRE/L2TP等協(xié)議,實現(xiàn)了承載網(wǎng)統(tǒng)一協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)無縫連接,可以幫助用戶減少60%的配置工作量。

  智慧:實現(xiàn)無擁塞、業(yè)務(wù)永不中斷的自動化網(wǎng)絡(luò)

  智能世界具有兩大特征,首先是人工智能成為新的通用技術(shù);其次是 ICT 提供的“+ 智能”,為各行各業(yè)持續(xù)創(chuàng)新提供土壤。華為順應(yīng)時代潮流,為骨干網(wǎng)解決方案設(shè)計了“+智能”的智慧能力,幫助運營商提升運維效率,優(yōu)化用戶體驗,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無擁塞、自愈和自動化。

  無擁塞:基于AI的流量預(yù)測,實時調(diào)優(yōu),提升網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率至80%。華為骨干網(wǎng)解決方案基于機器學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),流量趨勢預(yù)測準確率可達90%以上,幫助運營商進行流量經(jīng)營;基于實時網(wǎng)絡(luò)運維數(shù)據(jù)采集和自研ROAM(Routing Optimization Algorithm based on Matrix)算法,對流量進行實時調(diào)整,實現(xiàn)整網(wǎng)負載均衡、無擁塞、零丟包,最大化提升資源利用率和用戶體驗。

  自愈:主動運維,實現(xiàn)分鐘級的故障定位和恢復(fù),業(yè)務(wù)不中斷。網(wǎng)絡(luò)云化引擎(Network Cloud Engine,NCE)實時感知網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),并進行預(yù)測性維護。NCE可生成鏈路狀態(tài)、設(shè)備運行狀態(tài)等可視化報表,當網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)出現(xiàn)異常,NCE將向設(shè)備下發(fā)SR Policy,為流量指定新的SRv6轉(zhuǎn)發(fā)路徑,使流量避開故障節(jié)點、故障鏈路,從而實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障自動恢復(fù),業(yè)務(wù)不中斷。

  自動化:跨域協(xié)同,提升網(wǎng)絡(luò)運維效率。一直以來,IP層與光層都是分層規(guī)劃、分層運維,降低了整網(wǎng)運維效率,拉長了新業(yè)務(wù)開通時間。NCE實現(xiàn)了IP設(shè)備和傳送設(shè)備的統(tǒng)一管理、IP和光的跨層網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、跨層業(yè)務(wù)發(fā)放、跨層網(wǎng)絡(luò)指標可視以及跨層問題定位,網(wǎng)絡(luò)端到端自動化運維,效率大幅提升。此外,華為骨干網(wǎng)解決方案還支持跨WAN域和DC域的協(xié)同,實現(xiàn)分鐘級業(yè)務(wù)發(fā)放。

  持續(xù)耕耘引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展

  目前,華為已經(jīng)引領(lǐng)骨干路由器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這得益于華為持續(xù)的研發(fā)投入和技術(shù)創(chuàng)新。此外,華為在標準化領(lǐng)域與行業(yè)伙伴積極合作,不斷推動并引領(lǐng)骨干網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

  華為是400GE標準化的首要貢獻者。早在2011年,華為就啟動了400GE技術(shù)的研究,并積極貢獻IEEE 802.3 400GE標準提案,提交了超過50篇的技術(shù)文稿,承擔了400GE標準工作組主席席位。華為還率先進行了PAM4(four-level pulse amplitude modulation)物理層光收發(fā)系統(tǒng)的研究和開發(fā),使得光模塊在不增加現(xiàn)有光器件帶寬及最小化光路數(shù)量的情況下,即可實現(xiàn)400G的傳輸速率,這是400GE標準的基礎(chǔ)技術(shù)之一。

  此外,華為還積極推進SRv6產(chǎn)業(yè)發(fā)展。SRv6作為新一代網(wǎng)絡(luò)協(xié)議技術(shù),已經(jīng)成為未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的優(yōu)選。華為在SRv6的標準化領(lǐng)域積極投入,主導(dǎo)及參與貢獻IETF SRv6文稿達35篇,占SRv6文稿總數(shù)的85%。華為積極開發(fā)SRv6解決方案能力,并和中國電信等多家運營商進行聯(lián)合創(chuàng)新,可提供當前業(yè)界最完善的SRv6能力,加速骨干網(wǎng)向極簡和智能轉(zhuǎn)型。

  展望未來,聯(lián)接無處不在,智能無所不及。華為骨干網(wǎng)解決方案將持續(xù)引領(lǐng)IP產(chǎn)業(yè)發(fā)展,以技術(shù)創(chuàng)新與客戶需求雙輪驅(qū)動,不斷升級超寬、極簡、智慧的能力,幫助運營商在5G和云時代實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)價值最大化,取得持續(xù)的商業(yè)成功。

新聞來源:華為技術(shù)

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