多廠牌與多重電信業者網路架構的挑戰與機會
文/吳健 ‧ 康普北亞區技術總監 2019/12/13 下午 04:40:16
▲ 康普北亞區技術總監吳健
到目前為止,影響資料中心設計及其角色的界線還算明確且一致。本地端服務的範圍通常在150英里左右內。資料中心內部的運算與儲存容量等資源,以及連結資料中心與存取網路的連線都是根據可預測的流量來設計。
對多租戶資料中心(Multi-Tenant Data Center, MTDC)更是如此。此類型資料中心的實體位置通常取決於租戶對延遲性的要求。舉例來說,對於需要以極低的延遲時間存取證券交易所網路的公司而言,位於該證卷交易所附近的MTDC就非常重要。網路邊緣通常是由使用者的位置決定,而資料中心的位置則與延遲性較有關係。不過,這個情況已經改變了。
邊緣範圍逐漸縮小
5G與物聯網(IoT)的部署正如火如荼展開,催生出許多需要超高穩定性與低延遲性的應用服務。其中一個影響就是傳統的本地端服務範圍逐漸縮小,使得資料中心與網路邊緣愈來愈近,而兩者之間的界線與扮演的角色也逐漸模糊了。
當然,這並非全新的趨勢。多年來,為了減少成本與降低延遲性,內容供應商在訂戶周遭部署許多資源,以支援內容快取。現在,其他類型的網路也出現強而有力的應用案例,驅使廠商如法炮製。對MTDC而言,必須努力重新找到自我定義,因為其中許多電信業者正面臨每用戶平均收入(ARPU)下滑的問題,電信業者網路正從與日俱增的邊緣活動中找到新商機。
超高穩定性、低延遲性成為容量問題
另外兩個推動此概念發展的驅動力是物聯網/機器對機器(M2M)的延遲性要求,以及數十億台裝置所產生的資料量。換言之,增加容量勢在必行。然而,在光纖部署的限制下,業者必須另尋其他增加頻寬的方法。波長分波多工(Wavelength Division Multiplexing, WDM)是其中一種方法,另一種則是縮短資料傳輸的距離。
縮短資料路徑的策略有很多種。從網路設計角度來看,業者必須持續增加東西向流量,避免在資料中心與邊緣之間較長的南北向路徑上傳輸,而這將會需要更多條平行連線,以達到更高的穩定性要求。
最重要的是,網路需要持續建立邊緣資源,以便能夠在本地端使用更多資料。這樣做不僅能讓網路符合URLL要求,還可有效保留頻寬。
雲端整合以及對資料中心的影響
以上這一切都會影響MTDC的設計,並對MTDC扮演的角色造成某種程度的影響。隨著網路服務範圍縮小,部署於邊緣的資源可以比傳統(區域性)MTDC解決方案更有效滿足效能需求。此外,既有的MTDC商業模式也會面臨降低成本、節省空間與縮小服務範圍等挑戰。
當電信業者與內容服務供應商試圖因應新環境要求,雲端將會扮演關鍵角色。通訊服務商(Communications Service Provider, CSP)會朝大規模的雲端部署發展,而邊緣則以小規模的雲端實例為主。未來最大的挑戰是將分散式雲端架構擴展至各地理位置,同時提供自動化服務與確保控管的安全性。
雖然在邊緣與核心資料中心之間傳輸的流量類型將會改變,不過這對既有的軟體與控制系統應該影響不大。勢必得改變的是基礎架構(特別是光纖數量)。邊緣至核心的流量會增加乙太網路的布建需求。光纖將會成為致勝的關鍵,而且高密度的光纖電纜線與設備解決方案將會興起,以滿足上述這些需求。
長距離、高容量的傳輸以及使用波長分波多工增加頻寬的應用,例如低密度波長分波多工(CWDM)與高密度分波多工(DWDM)等應用也將佔有一席之地。
值得一提的是,這些新世代網路都不會是從零開始創建。業者將會運用既有資源,開發出結合新舊元件的多廠牌混合系統。此基礎架構雖然複雜,而且建構此基礎架構將是艱難的任務,但如果做得好,就能建置出更有效率與易於使用的網路,而且能持續發展,並順應未來各種新需求。