中國儲能網(wǎng)訊：2020年3月4日，中共中央政治局常務(wù)委員會召開會議，強調(diào)要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度，將數(shù)據(jù)中心正式納入新基建。
近年來，隨著云計算、大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息通信技術(shù)和應(yīng)用的蓬勃興起，數(shù)據(jù)中心作為信息通信網(wǎng)絡(luò)基石也迎來了大發(fā)展。同時為了更好地適應(yīng)云計算等業(yè)務(wù)的發(fā)展，有力支撐數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展，如何持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，不斷提升性能和彈性，推進數(shù)網(wǎng)協(xié)同，成為業(yè)界關(guān)注的重點。
數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)持續(xù)演進
從數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)看，不同類型的應(yīng)用對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)有著不同的要求。前端網(wǎng)絡(luò)通常采用TCP協(xié)議，IP/以太網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為前端網(wǎng)絡(luò)主流技術(shù)，成本低、擴展性好。存儲網(wǎng)絡(luò)一直在追求大帶寬、高吞吐，以充分發(fā)揮存儲盤和CPU的作用，20世紀(jì)90年代末采用同時期比Ethernet速率更高的FC技術(shù)。進入21世紀(jì)，隨著更高速率的SSD的規(guī)模應(yīng)用，特別是近來高速率、低時延的NVMe技術(shù)的出現(xiàn)，存儲需要更高速、更高效的網(wǎng)絡(luò)。計算網(wǎng)絡(luò)主要采用InfiniBand專網(wǎng)，典型代表為HPC等高性能業(yè)務(wù)，低時延成為極致追求。但隨著RoCE技術(shù)的不斷發(fā)展，Ethernet在計算網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用也逐漸普遍。
鑒于以太網(wǎng)是生態(tài)最完整、應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)路線，為了降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的總擁有成本（TCO），前端網(wǎng)絡(luò)、存儲網(wǎng)絡(luò)和計算網(wǎng)絡(luò)三張網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)“歸一”到以太網(wǎng)是大勢所趨。目前，開放數(shù)據(jù)中心委員會（ODCC）正在開展“數(shù)據(jù)中心三網(wǎng)合一”研究項目，旨在利用三網(wǎng)合一技術(shù)，大幅降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)TCO，顯著降低組網(wǎng)和運維工作的復(fù)雜性。
2013年以來，我國出臺了一系列政策，引導(dǎo)大型、超大型數(shù)據(jù)中心逐漸向中西部以及熱點地區(qū)周邊轉(zhuǎn)移。據(jù)工信部最新發(fā)布的《數(shù)據(jù)中心發(fā)展指引（2019）》顯示，到2018年年底，北京、上海、廣東三地的在用機架數(shù)約占全國總量的三分之一；中西部地區(qū)數(shù)據(jù)中心在用機架數(shù)全國占比約為40%。在上架率方面，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心總體平均上架率為50%左右，東部沿海省市的上架率基本達到60%以上，而西部各省份的上架率僅在30%左右，東西部差距仍然較大。有一半的數(shù)據(jù)中心直接接入骨干網(wǎng)，三分之一的數(shù)據(jù)中心接入城域網(wǎng)（見右圖）。
從我國數(shù)據(jù)中心機架分布和上架率情況看，在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件下，數(shù)網(wǎng)協(xié)同還無法支撐全國數(shù)據(jù)中心的布局優(yōu)化，亟待破局。
數(shù)網(wǎng)協(xié)同是必然趨勢
云計算在發(fā)展過程中，無論是云服務(wù)商的自身業(yè)務(wù)，還是客戶的應(yīng)用需求，均需要高效、可靠的專用網(wǎng)絡(luò)進行支撐。DCI（數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)）增強云服務(wù)商內(nèi)部的數(shù)據(jù)中心間互聯(lián)能力，數(shù)網(wǎng)協(xié)同通過專用網(wǎng)絡(luò)連接云或數(shù)據(jù)中心。
當(dāng)前，包括Google、阿里等業(yè)界領(lǐng)先的云服務(wù)商均在進行DCI建設(shè)。Google已經(jīng)建成B4網(wǎng)絡(luò)，用以連接其分布于全球不同地區(qū)的數(shù)據(jù)中心。根據(jù)公開資料，B4網(wǎng)絡(luò)采用軟件定義網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，建設(shè)水平相對較高，且在流量調(diào)度等方面已經(jīng)發(fā)揮重要作用。
近年來，在強大的網(wǎng)絡(luò)能力的支撐下，云計算快速興起。隨著公有云和私有云的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施需要通過優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)確保網(wǎng)絡(luò)的靈活性、智能性和可運維性，提供差異化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，更好地滿足云計算應(yīng)用的需求。
數(shù)網(wǎng)協(xié)同是云計算和網(wǎng)絡(luò)發(fā)展到一定階段的必然結(jié)果，也將成為未來一段時間的重點發(fā)展方向。
如何做到高效協(xié)同
充分考慮資源環(huán)境條件因素，合理進行數(shù)據(jù)中心布局，夯實數(shù)網(wǎng)協(xié)同發(fā)展的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)中心作為新基建的一部分，更多是要扮演包括云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等上層應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施的角色，更好地滿足上層應(yīng)用的發(fā)展需求。
通過推動區(qū)域數(shù)據(jù)中心直聯(lián)，促進區(qū)域數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展。隨著5G部署和應(yīng)用加速，傳統(tǒng)的東西向流量將會演變?yōu)槟媳毕蛄髁康谋l(fā)式增長。因此，將傳統(tǒng)的以行政區(qū)劃組網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)橐訧DC為核心組網(wǎng)，并結(jié)合IDC流量流向進一步優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成數(shù)網(wǎng)協(xié)同發(fā)展將成為大勢所趨。
通過網(wǎng)絡(luò)擴容和數(shù)據(jù)中心專線建設(shè)，推動三大經(jīng)濟區(qū)域數(shù)據(jù)流動，提高整體的信息化活力。京津冀、長三角、大灣區(qū)為我國三個經(jīng)濟發(fā)展最發(fā)達的地區(qū)，三個地區(qū)存在著密集的經(jīng)濟和人才交互，2019年京滬高鐵全年全線運送旅客達到2.15億人次。擴大三個區(qū)域之間的網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低時延將對三個區(qū)域之間更多的應(yīng)用交互起到積極的促進作用。
通過定向網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)提高能源富足地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，將能源由電力輸出轉(zhuǎn)變?yōu)樗懔敵?。不管是西氣東輸，還是南水北調(diào)，進行的都是全國性的資源調(diào)配。對于數(shù)據(jù)中心資源也是如此。我國內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、青海等地區(qū)能源豐富，年均氣溫較低，非常適合數(shù)據(jù)中心建設(shè)。實現(xiàn)能源富足地區(qū)到一線城市的網(wǎng)絡(luò)擴容和時延降低，對于我國整體資源的調(diào)配將起到間接的推動作用，通過將算力在光纖上進行輸出，也將大大降低國家整體的資源轉(zhuǎn)移成本。
需要加快本地互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點建設(shè)，推動提升多個運營商之間的互訪網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。直聯(lián)點的建設(shè)減少了全國流量傳遞過程中的繞轉(zhuǎn)，提高了區(qū)域內(nèi)流量互通效率和安全性。隨著數(shù)網(wǎng)協(xié)同的深入發(fā)展，有必要繼續(xù)推動互聯(lián)網(wǎng)骨干直聯(lián)點建設(shè)，使運營商之間的流量互訪更為暢通。
基于5G實現(xiàn)更廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入。5G的部署會給用戶帶來大帶寬、低時延的業(yè)務(wù)體驗。邊緣計算將是5G的重要使用場景，一方面，可以滿足更多場景下網(wǎng)絡(luò)接入等用戶方需求；另一方面，邊緣接入將給數(shù)據(jù)中心帶來更大的數(shù)據(jù)流量，需要通過邊緣數(shù)據(jù)中心等設(shè)施進行提前處理。在數(shù)網(wǎng)協(xié)同的趨勢下，5G和數(shù)據(jù)中心將會緊密協(xié)同，共同發(fā)展。
數(shù)網(wǎng)協(xié)同將成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的“下一站”。面對這一重要趨勢，業(yè)界需攜起手來，共同推動區(qū)域網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)、專用數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)通道、定向網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)和本地網(wǎng)絡(luò)直聯(lián)點等建設(shè)，大幅提升以數(shù)據(jù)中心為中心的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，促使數(shù)網(wǎng)協(xié)同更好地適應(yīng)并支撐上層應(yīng)用發(fā)展，最終助力新基建加速落地。
