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华为-40G解决方案-20090600

2021-10-11 来源:飒榕旅游知识分享网
华为40G解决方案——迈入超宽带时代

凭借在IP和光领域的深厚积累,华为推出了领先的全场景、端到端40G解决方案,树立了业界新标杆。

40G超宽带时代来临

宽带业务的迅猛发展,使互联网中的业务流量呈现了爆炸式的增长。Gartner预测,未来5年用户的带宽需求和网络中的业务流量将增加10倍,其中以视频业务为主的P2P流量将占据互联网总流量的60-70%,高峰时期甚至达到85%以上。P2P业务免费的特点,加剧了网络流量的增长。

互联网骨干网大提速如火如荼。很多运营商,例如Verizon、AT&T、Qwest等,已经建设了40G商用网络。从总体上看,因流量激增而导致的骨干网带宽的增长是40G超宽带技术发展的根本驱动力。

与10G相比,40G技术具有诸多优势。对于路由器而言,“大”管道意味着更高的效率和更大的带宽。IP包不定长的特点,导致多端口间流量均衡操作困难,容易出现拥塞。目前路由器的最大等价链路数只有8-16,难以进一步增多。如果采用10G链路,能实现的最大链路带宽为80-160G;如果采用40G技术,则最大可达640G。此外,一个40G单板代替4个10G单板,由于端口的集成度更高,将带来空间的节省、功耗的降低、管理的方便等一系列优点,从而在解决带宽瓶颈的同时节省端口,提高效率,降低OPEX。 华为40G技术的创新

华为自2001年开始投入40G技术的研究。从在全球推出首个40G传输设备到今天,已历经了7年。目前,40G技术已开始规模商用,并进入快速成长期。得益于华为在IP技术和光技术方面的深厚积累,华为在路由器40G接口技术上取得了多项创新。

非对称负载分担

在骨干网部署40G链路,其初衷是通过提高端口速率来满足大流量的承载需求。但并不是所有的链路都必须采用40G链路。如何利旧10G链路,使运营商的投资效益最大化,是必须要考虑的因素之一。

针对路由链路的负载分担技术,业界普遍的做法是:链路的速率必须是对等的,或者是基于10G链路的负载分担,或者是基于40G链路的负载分担。华为基于对运营商需求的深刻理解,领先于业界厂商,率先实现了路由器10G与40G链路的非对称负载分担技术,使得10G与40G链路混合组网,给运营商提供了更为灵活的投资选择,从而保证投资效益的最大化。

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即插即用

路由器接口的即插即用是降低运维成本的关键因素。对光信号相关参数的调整能否实现自动化,是衡量40G接口(特别是40G彩光接口)能否实现即插即用的关键指标。为了让光信号能够更加准确、高效地进行长距离传输,除了要采用先进的调制码型以外,还需在精确色散补偿、差错控制等方面进行保障。

不同于外置色散补偿的业界传统做法,华为在40G板卡上集成了内置的可调色散补偿模块(Tunable Dispersion Compensator Module),从而拥有了高集成度、高稳定性、低功耗、易管理维护等独特优势。差错控制与内置色散补偿模块的智能联动,在无需人工干预的情况下,保证了最优的光信号传送,从而可显著降低运维成本。传统的色散补偿参数调整都是手动静态实现的,线路异常后需要人工干预才能恢复,其缺点是:及时性差、对操作人员技术要求高、维护成本高。

MIPO带外管理

目前,业界彩光方案是将路由器的彩光接口接入WDM设备的OMU(Optical Multiplexer Unit)单元,直接支持WDM传输。随之而来的问题就是:如何同时管理好路由器设备和传输设备?GMPLS(Generalized Multiprotocol Label Switching)技术应运而生。GMPLS由MPLS演进而来,它是MPLS向光层扩展的必然产物。GMPLS将时隙、波长和光纤端口作为标签用于数据转发,通过采用扩展的信令、路由协议和新增的链路管理机制以适应对智能光网络的控制要求,动态地提供网络资源,增加网络的灵活性和可靠性。

GMPLS信令的传送,目前业界普遍的做法是采用带内通道和带外通道两种方式。带内通道方式是指控制信令和业务流量共享带宽,带外通道方式是指控制信令有单独的通道,与数据通道彼此独立。带内通道方式的缺点是在业务流量堵塞情况下,很有可能导致控制信令丢失,造成网络业务中断;而带外通道方式的缺点是需要占用独立的业务槽位或者业务接口,浪费接口资源。

为了保证业务的可靠性,华为除了兼容带内通道方式外,还在40G接口板上单独设计了随板的带外管理接口MIOP(Management of IP and Optical),以带外通道的方式转发GMPLS信令流,给控制信令开辟单独的通道。在业务流阻塞的情况下,不影响控制信令的传送与处理,从而实现控制与转发相分离。 40G端到端解决方案

华为整合了光传输领域和IP领域的优势资源,针对网络发展的各个阶段,推出了全场景、端到端的40G解决方案。方案主要覆盖下述主要建网模式: 骨干网:40G白光接口的集群路由+40G光传输

华为40G白光接口遵从ITU-T G.707标准。40G白光接口互通性强,与WDM传输网络可以很好地对接。目前的互联网骨干网由于扁平化趋势日益明显,同一节点多局向的组网模式逐渐增多,这必然要求核心路由器具有足够多的端口密度,并具备集群能力。同时,考虑到骨干网络的高可靠性要求,需进行物理链路的备份保护,因而传输系统也要具备40G

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能力。

因此,在互联网骨干网络,华为推荐采用40G白光接口的集群路由系统与40G波分系统共同组网。这一方案的好处是:网络具备良好的开放性,易于规划、建设和运维;路由器与传输网管理界面清晰,可靠性高;通过合波和波分调度技术,可大大提高光纤利用率。该方案已实现1200公里以上无电中继传送,可满足大部分骨干网的需求。

华为40G OTN(Optical Transport Network)与华为40G白光接口可以在任意两台路由器之间实现光层直达路由,加速实现互联网骨干网的扁平化部署。相对于WDM系统,华为40G OTN可降低38%的建网成本和40%的运营成本,可显著降低传输系统的TCO。

2008年,华为在业界首家发布2+8的10T集群路由器。目前,华为NE5000E 2+2/2+4集群已完成“满框、满负荷、带业务叠加”的商用测试。其中2+2集群满负荷测试历时81天、1944小时,完成全部测试,结果优异;2+4集群24小时满负荷转发,16万亿数据包流量,测试结果零丢包。华为成为世界上第一个完成路由器集群2+4测试的厂家。目前,华为40G端口已率先在长途骨干网获得了应用。

城域网:40G背对背直连

在网络POP(Point of Presence)层面,宽带接入网关(Broadband Access Gateway)、业务路由器(Server Router)通常与城域网核心路由器、骨干PE(Provider Edge)路由器部署在同一城市、同一局所。因此,城域网核心至POP、POP至骨干PE的距离一般在2公里以内。在这种情况下,可以采用路由器40G白光接口进行背对背直连组网。若距离超过两公里,可采用路由器40G彩光接口进行背对背直连组网。

40G背对背直连带来的好处是:可减轻运营商在POP点的建网与运维成本。由于采用了路由器40G光纤直连,无需单独建设传输系统,减少了传输投资;仅需维护路由层面,从而简化了维护界面,降低了运维成本。

城域网:40G彩光互联

目前,运营商针对城域网的建设都把带来大量流量的视频业务如IPTV等业务,从核心逐渐下移至POP甚至业务接入点(User-facing Provider Edge)。另外,大型IDC直接挂靠到城域网核心。因此,城域网流量本地化,是缓解骨干网扩容成本压力的关键。这对城域网路由器的扩展能力提出了新的挑战,要求城域核心路由器也同样集群化、端口高速化。

针对城域网的发展趋势,华为推出了40G彩光互联方案。40G彩光接口遵从ITU-T G.709标准,并采用独特的技术创新,率先实现了即插即用,大大降低了运维的复杂度;在传输距离方面,实现了业界领先的无电中继80公里超长传输,解决了长距离传输问题,可全面满足城域网的点对点组网需要。

通过40G彩光互联,网络可节省路由器与WDM/OTN传输系统之间的白光接口。WDM

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传输系统不需要OTU单元进行波长转换,从而简化网络架构,方便故障定位,降低管理难度,降低CAPEX和OPEX。

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