Жажда скорости

PC WEEK/UE № 16, 22 сентября - 5 октября 2011

Оценить текущий уровень производительности, возможно рассмотрев следующие примеры: согласно статистике за май 2011, в минуту на видео сервис Youtube загружается 48 часов видео (24 часа в марте 2010 и 35 часов в ноябре 2010), а в день – 69 120 часов; в августе 2011 года пропускная способность европейской точки обмена трафиком (DEC-IX) в среднем составляет 889 Gbps, а в пиках достигает до 3-4 Tbps. Для работы с таким объёмом трафика используют оптические сети передачи данных с применением плотного спектрального уплотнения каналов (Dense Wavelength-Division Multiplexing, DWDM). Эта технология позволяет одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах с разносом каналов не менее 100 Ghz.

Реагируя на потребности бизнеса, ведущие производители сетевого оборудования (Cisco Systems, Huawei, Alcatel-Lucent и т.д.) предлагают свои уникальные решения. Например, компания Cisco Systems анонсировала два новых продукта Cisco ONS 15454 M2 и Cisco ONS 15454 M6, тем самым дополнив свою флагманскую линейку Cisco ONS 15454 Multiservice Transport Platform (MSTP). Новые платформы полностью совместимы с существующими линейными картами и при этом предлагают все возможности линейки MSTP с меньшим объёмом занимаемого места и с меньшим потреблением ресурсов. (Рис. 1 и Рис. 2)



Рис. 1. Cisco ONS 15454 M2 Multiservice Transport Platform



Рис. 2. Cisco ONS 15454 M6 Multiservice Transport Platform

Используя линейку Cisco ONS 15454, ONS 15454 M6 и ONS 15454 M2 MSTP возможно реализовать узлы любого типа - edge, metro, regional, или core DWDM, используя унифицированные решения во всех частях сети.

Еще одним примером инноваций нового поколения – компания Cisco Systems анонсировала платы Single Module ROADM (SMR-C) Cards, которые позволяют в одном слоту реализовать следующий набор функций различных модулей:
· Optical preamplifier
· Optical booster amplifier
· Optical service channel (OSC) filter
· 2x1 wavelength cross-connect (WXC) or a 4x1 WXC for 40-channels (100GHz)
· Optical channel monitor (OCM)

Платы Cisco SMR-C позволяют реализовать 40-канальный узел MESH сети, который может работать с четырьмя направлениями. Для сравнения, при использовании стандартного подхода необходимо использовать модули, которые занимают 6 слотов для каждого из четырех направлений. В таблице ниже, можно найти сравнение конфигурации узла с использованием новых и старых подходов.



1 – базируясь на 17 слотовом шасси
2 – суммарная пропускная способность узла, при заполнении оставшихся свободных портом транспондерными платами 10 Gbps 15454-OTU2-XP.

В качестве примера реализации, можно привести анонс компании Cisco Systems о завершении проекта с Европейским телеком оператором Edpnet, в результате которого был запушен новый внешний DWDM-канал связи, соединяющий Санкт-Петербург и Стокгольм. Аналогов этому каналу связи в России нет. Он построен на базе транспортной платформы Cisco ONS и позволяет передавать информацию между Россией, Европой и Северной Америкой со скоростью до 6,4 Tbps.

Благодаря новому DWDM-каналу связи, возросла скорость доступа к зарубежным хостинг-ресурсам для российских и европейских конечных пользователей. Теперь компания Edpnet готова предоставлять каналы связи пропускной способностью 10 Gbps (STM-64, OC-192c, 10GigE WAN PHY, 10GigE LAN PHY) и 40 Gbps. Система также готова для каналов связи пропускной способностью 100 Gbps. Сеть обеспечивает надежный, защищенный и быстрый обмен данными. Наличие резервных кабельных маршрутов увеличивает ее доступность до 99,99%.
Проект по развертыванию DWDM-канала связи между Санкт-Петербургом и Стокгольмом стартовал в декабре 2010 года и завершился в марте 2011 года.

Следующим примеров достижений, можно привести компанию Huawei, которая провела тестирование оборудования передачи данных, продемонстрировав скорость 100 Gbps в Учебном центре Huawei в Москве. Для проведения испытаний была развернута модельная сеть DWDM с использованием 2000 км оптического волокна (G.652) и транспондеров 100G с когерентным приемником. В ходе испытаний были продемонстрированы возможности новейшей технологии передачи и приема высокоскоростных сервисов 100G по оптическому волокну без компенсации дисперсии, позволяющие передавать оптические сигналы на большие расстояния без промежуточной регенерации. Пропускная способность DWDM-системы с использованием данных технологий достигает 8 Tbps.

В новаторских оптических разработках нового поколения, продемонстрированных Лабораториями Белла на ежегодной отраслевой Европейской конференции по оптическим коммуникациям (ECOC), использованы методы модуляции более высокого уровня и когерентного распознавания, мультиплексирования с электронным разделением каналов, а также повышения спектральной эффективности. Это позволяет резко увеличить битовую скорость и дальность передачи данных. Эти инновации являются критически важными шагами, направленными на развитие оптической связи в среднесрочной и долгосрочной перспективе. Они повышают скорость передачи, что крайне необходимо для удовлетворения непрерывно растущего спроса на полосу пропускания.

Технологии оптической передачи, продемонстрированные специалистами Bell Labs, были описаны в нескольких исследовательских публикациях и прошли процесс тщательной проверки в организационном комитете ECOC. Наиболее ярким достижением в ходе демонстраций на ECOC 2010 стала рекордная линейная скорость передачи данных по оптическому волокну – 606 Gbps на расстояние до 1600 км при наивысшей спектральной эффективности. В представленной системе была использована технология оптического ортогонального разделения сигналов по частоте (orthogonal frequency-division multiplexing, OFDM), дополненная 32-уровневой квадратурной амплитудной модуляцией (32-QAM) каждой из двух поляризационных составляющих оптических поднесущих (Polarization Division Multiplexing, PDM) и использованием единой схемы когерентного приема для сигнала 606 Gbps.

Текущий уровень достижений в области оптических технологий показывает возможность дальнейшего развития и не накладывает жестких физических ограничений. Существующие системы передачи данных по оптическим сетям способны удовлетворить текущие потребности в пропускной способности. Однако на какой промежуток времени хватить запаса пропускной способности текущих технологий – вопрос остается открытым.

Алексей Равский