近年来，人工智能、虚拟/增强实际、物联网等新式技能的出现都离不开云核算的支撑。云核算是数百万台散布在全球各地数据中心的服务器通过网络衔接在一同组成的大型散布式核算渠道。今日，数据中心不再是一座孤立的机房，而是一个建筑群。一个数据中心能够包含很多个分支数据中心，它们所在的方位不同，却能够通过网络互联起来，一起完成相应的事务布置。

　　而完成这些数据中心间互通的枢纽便是——数据中心间互联技能（注，下文简称DCI）

　　依据Cisco发布的云指数陈述，曩昔五年，数据中心间的互联带宽坚持了近33%的年添加率，互联带宽达到了~100Tb/s量级。

　　当把若干个数据中心用光纤衔接起来，而且选用光通信技能承载他们之间彼此的信息传递，这就组成了数据中心间互联光网络（注，后边简称DCI网络）。

　　2、城域数据中心间互联距离较短，单位传输本钱的下降对数据中心很有吸引力。

　　4、互联事务品种相对单一，以100G的以太网为主，电层设备杂乱度较低。

　　5、结合流量的快速添加，模块化的设备以及灵敏可扩张的组网方法更受欢迎。

　　6、特别的硬件要求，例如包容在服务器机柜中，满意前后出风、高压直流供电方法等。

　　为了更好的建造和保护数据中心间互联网络，适配快速添加的数据中心间流量，DCI技能应运而生。

　　在曩昔的网络运营系统中，系统厂商供给整套解决方案，包含设备装置、系统调试、运维支撑等，系统全体相似于关闭的黑盒，不同厂家的硬件、软件均不具有兼容互通的或许。

　　其次，本钱问题。获益于相干光传输技能的不断演进，单波速率从100Gb/s添加到了800Gb/s，因为电层设备的首要本钱来自于光学器材，因而单波速率进步有利于下降单位本钱。不过，曩昔10年，很少有一家系统厂家持续坚持产品上的抢先优势。这意味着，假如持续选用关闭系统构建网络，将无法第一时刻享受到技能开展的盈利。

　　别的，关闭系统中的私有网管软件无法与用户已有资源办理、权限办理、建造流程和日常保护系统打通，难以提高端到端的自动化水平，然后缩短事务注册时刻。

　　DCI技能的第一个突破点便是翻开关闭的系统，让用户能够按需定制自己的网络，躲避独家绑定，保证供给安全。

　　阿里云根底设施光网络团队，研讨提出敞开解耦DCI技能的概念，并和职业合作伙伴一同推进了DCI技能生态的构成和强大，突破了传统关闭式的系统理念。

　　DCI网络能够当作由底层硬件设备和上层管控软件一起组成，其间设备分为光层设备和电层设备，两者的人物类比于城市的交通设施，光层设备相似根底路途，电层设备则是路上的交通东西。同电层技能的快速演化比较，光层设备归于根底设施中的根底设施，技能演进相对较慢，往往都会超期服役。所以，解耦的第一刀就切在这里，把公路和交通东西分割开，把光层和电层解耦。光层设备和电层设备来自不同厂家，一起在一套光层设备组成的“公路”上，能够支撑来自不同电层设备厂家的“交通东西”。

　　图 4 日常日子中的路途上能够自在的行进来自不同厂家的不同类型的交通东西，敞开解耦DCI网络也具有相似的才能

　　一起，需求设备供给一致接口才能。软件界说网络（Software defined networks）的开展，Netconf协议得到了大多数设备厂家的一致。阿里巴巴也在前期加入了OpenConfig安排，参加光网络相关的数据模型界说。根据Netconf协议和OpenConfig模型，能够选用第三方云软件渠道直接对接厂家设备完成管控，这种彻底解耦的系统削减了管控途径上的环节，对呼应新增网络级功用需求有更好的主动性和自在度。

　　关闭系统翻开后，下一步就可挑选更适宜的硬件来构建可灵敏扩张的DCI网络。

　　在较长一段时刻内，光层设备的合分波单元仅支撑固定通道距离，实际上，跟着单波速率不断提高，电层设备需求的频谱宽度也不断添加。为了兼容不断开展的单波速率，固定距离的合分波单元要升级到根据波长挑选开关（Wavelength Selective Switch，WSS）的灵敏合分波单元。

　　在规划大的DCI网络中，事务散布更杂乱，需求考虑根据ROADM（Reconfigurable Optical Add Drop Multiplexer）的Mesh网络架构。在数据中心较为涣散的城市，往往会选用星型架构。假如主站不具有光层穿通才能，那么卫星站之间的流量需求在主站进行光-电-光转化，不只添加额定本钱，还会添加站点间的传输时延。当主站是ROADM时，卫星站之间的事务能够在主站穿通直达对端，而且穿通的波长和路由都可通过网管软件进行装备，大大削减DCI网络的人工运维本钱，提高事务注册功率。

　　点到点场景下，光层在第一天就现已建造结束，光电解耦是合理的。在MeshDCI网络中，考虑到后续站点的添加和网络规划的扩展，光层需求进一步解耦。咱们引荐将ROADM依照方向进行解耦，一起保证光复用段（Optical Multiplex Section，OMS）内的设备都来自于同一个厂家。这样的方法即可将DCI网络中的光层部分有用切开，一起又防止堕入过多的设备之间协议的约好细节中。网络建造的第一天只要站点A和B之间的衔接，设备来自于供给商M。第二天添加了一个新的站点C，那么站点C与站点B之间的衔接，站点C与站点A之间的衔接分别由供给商T1和T2承建。为了应对不同厂商设备衔接头不同导致的无法互通的问题，咱们规划了一款支撑灵敏插卡的全能连纤盒，由全衔接背板以及方向适配插卡组成。每个方向的适配板卡能够匹配厂家的接头标准，并将厂家的线序“翻译”成通用线序。这样，恣意两个方向之间通过全能连纤盒完成了全衔接。能够说，全能连纤盒以四两拨千斤的方法完成了光层异构，为DCI网络规划的扩展翻开了自在之门。

　　同IP数字通信系统比较，光网络中仍然保留了很多的模仿特点，例如光功率怎么调整，放大器的增益、斜率怎么装备等。为了应对这样的应战，需求能完成可供第三方运用的敞开光网络规划东西。通过笼统出多层级模型，描绘不同厂家设备的行为和功用，厂家的差异性表现则在模型的要害标准参数中。结合实际组网拓扑数据、事务资源数据等信息，规划器求解端到端最优化问题，能够核算取得一切设备上的方针装备值以及此刻的功能余量。

　　在已有网络中新增事务或许做装备优化时，需求像一个攀岩高手相同，当心的挑选从当时装备到方针装备的调理途径。受限于光放大器非线性、光纤Kerr非线性以及受激拉曼散射效应的影响，不只当时调理的事务通道需求重视，相邻的通道以及邻近相关OMS上的通道相同需求监测。在装备器中引进了实时状况查看单元，实时收集的设备功能数据通过定制的查看逻辑，判别当时调理途径是否存在危险，不断更新。如此重复，终究安全的完成预设的调理方针。

　　不断出现的互联网服务以及快速演进的云核算，推进了DCI网络在曩昔的十年里蓬勃开展。敞开解耦的系统，简略且灵敏的架构系统以及软件自动化是DCI的首要立异点。在可预见的未来里，5G网络，物联网（IoT），增强实际技能（AR）和虚拟实际（VR），以及边际云核算将持续推进DCI网络快速添加。一个敞开的DCI生态将会更有利于新技能的开展和引进、推进技能立异和业界昌盛，更好满意客户和事务的需求，并终究推进云核算迈向新的阶段！