全光网络组网方案
全光网络(AON, All - Optical Network)是一种以光纤为传输介质,信号在光域进行传输、交换和处理的网络。以下为您提供一个典型的全光网络组网方案示例,涵盖核心层、汇聚层和接入层的架构设计:
组网目标与需求分析
假设为一个大型企业园区构建全光网络,该园区有多栋办公楼、数据中心以及配套设施。需求包括高速稳定的数据传输,满足企业日常办公、视频会议、大数据处理等业务需求;具备高可靠性和冗余性,保障网络不间断运行;易于管理和维护,降低运维成本。

组网架构设计
核心层 设备选型 :选用高性能的光交叉连接设备(OXC, Optical Cross - Connect),如华为的 OXCN 系列产品。这类设备具备大容量的光交换能力,可实现不同光纤链路之间的高速光信号交叉连接,支持多种速率的光接口,如 100G、400G 等。功能实现 :核心层负责整个园区全光网络的高速数据转发和交换,连接各个汇聚层节点以及数据中心。通过 OXC 设备,实现不同方向光纤链路的灵活调度,确保数据能够快速、准确地在网络中传输。同时,核心层设备具备强大的路由计算和流量管理能力,可根据网络负载情况动态调整光信号的传输路径。冗余设计 :为保证核心层的可靠性,采用双机热备或多机集群的方式。例如,部署两台 OXC 设备互为备份,当一台设备出现故障时,另一台设备能够自动接管全部业务,确保网络的正常运行。此外,核心层的光纤链路采用多条物理链路冗余备份,通过不同的路由路径连接到汇聚层,避免单点故障。汇聚层 设备选型 :配置光线路终端(OLT, Optical Line Terminal)设备,如中兴通讯的 ZXA10 C600 系列 OLT。OLT 作为汇聚层的核心设备,负责汇聚多个接入层的光网络单元(ONU)的信号,并将其上传至核心层。同时,它还能实现对 ONU 的管理和控制,如配置下发、性能监测等功能。功能实现 :汇聚层将来自不同接入层的光信号进行汇聚和整合,对流量进行初步的统计和分析。通过 OLT 设备的分光功能,将一根光纤上的光信号分配到多个 ONU 上,实现一对多的连接。此外,汇聚层还可以进行简单的 QoS(Quality of Service)策略实施,对不同类型的业务流量进行优先级区分和调度。冗余设计 :每个汇聚节点部署两台 OLT 设备,形成主备关系。ONU 与两台 OLT 设备通过不同的光纤链路连接,实现链路冗余。同时,汇聚层与核心层之间采用多条光纤链路连接,提高网络的可靠性和容错能力。接入层 设备选型 :采用光网络单元(ONU, Optical Network Unit),根据不同的应用场景选择合适的型号。例如,对于办公楼内的用户接入,可选用烽火的 HG6801P 等小型 ONU 设备,支持多个以太网接口,满足用户终端设备(如电脑、打印机等)的接入需求;对于园区内的无线网络覆盖,可选用支持 Wi - Fi 功能的 ONU 设备。功能实现 :接入层负责将用户终端设备接入到全光网络中。ONU 通过光纤与 OLT 相连,将用户的电信号转换为光信号进行传输。同时,ONU 还能对用户的业务流量进行适配和处理,如对不同用户的带宽进行分配和限制。入户方式 :在办公楼内,采用光纤到桌面(FTTD, Fiber To The Desk)或光纤到楼层(FTTF, Fiber To The Floor)的方式。FTTD 直接将光纤铺设到用户桌面,提供高速稳定的网络接入;FTTF 则将光纤铺设到楼层弱电间,通过网线将 ONU 与用户终端设备连接。在园区室外区域,如停车场、园区道路等,可采用无线 ONU 设备,通过 Wi - Fi 信号为移动设备提供网络接入。
光传输链路规划
光纤选型 :根据传输距离和带宽需求,选用单模光纤(SMF, Single - Mode Fiber)。单模光纤具有低损耗、高带宽的特点,适合长距离传输。对于核心层和汇聚层之间的主干链路,可选用 G.652D 型单模光纤,其在 1310nm 和 1550nm 波长窗口具有良好的性能,能够满足高速大容量的数据传输需求。在接入层,根据实际情况可选用 G.657A2 型单模光纤,该光纤具有更小的弯曲半径,便于在建筑物内部进行敷设。光纤敷设 :采用地下管道敷设和架空敷设相结合的方式。在园区主干道,优先采用地下管道敷设,将光纤线缆埋入地下管道中,这种方式安全性高,不易受到外界环境因素的影响。在一些空旷区域或建筑物之间距离较远的地方,可采用架空敷设的方式,通过电线杆或建筑物墙体挂载光纤线缆。同时,要注意光纤的敷设规范,如弯曲半径、固定间距等,避免光纤受损影响光信号传输。网络管理与监控
网络管理系统(NMS, Network Management System) :选用专业的全光网络管理系统,如华为的 iManager U2000 或烽火的 FONSView 等。这些系统可以对全光网络中的设备(如 OXC、OLT、ONU 等)进行集中管理和配置,实现设备的远程监控、故障诊断、性能分析等功能。通过 NMS,管理员可以实时了解网络的运行状态,及时发现并解决网络故障。监控指标 :对光功率、误码率、链路利用率等关键指标进行实时监控。光功率是衡量光信号强度的重要指标,通过监测光功率可以及时发现光纤链路是否存在损耗过大或中断等问题;误码率反映了光信号传输的准确性,过高的误码率可能意味着设备故障或链路干扰;链路利用率则可以帮助管理员了解网络的负载情况,合理分配网络资源。安全防护措施
物理安全 :加强机房和光纤敷设区域的物理安全防护。机房设置门禁系统、视频监控系统,限制无关人员进入;对光纤线缆进行标识和保护,防止被误操作或恶意破坏。网络安全 :在全光网络中部署防火墙、入侵检测系统(IDS, Intrusion Detection System)等网络安全设备,对网络流量进行监控和过滤,防止非法入侵和数据泄露。同时,采用身份认证和授权机制,对用户访问网络资源进行严格的权限控制,确保只有合法用户能够接入网络并访问相应的资源。数据中心智能化,华为凭什么做到一骑绝尘?
这段时间如果你途经深圳或北京机场,可能会被华为的巨幅平面广告所吸引。不是手机,也不是云,而是隶属于企业BG的数据中心系列产品。率先登场的,是华为数据中心交换机CloudEngine系列——号称业界首个面向AI时代的数据中心交换机。

在AI方兴未艾的当下,华为的实力体现在哪里?众所周知,华为已经用AI手机在消费市场创下新高度,难道仅仅引入AI,就能让华为在企业数据中心领域走完别人行走多年的路,实现弯道超车吗?带着这些问题,华为企业BG全球Marketing总裁邱恒做了解释。
AI贯穿一切,打造端到端智能数据中心
华为“端到端”,指的是华为能够提供端到端全面而完善的产品及解决方案。除机场广告中的主角数据中心网络外,位于深圳坂田的华为企业业务展厅还展出了包括计算、存储、传输、电源、散热在内的数据中心产品及方案。
一个显著的特征是:AI不仅被华为应用到其中的计算或网络等单一环节,而是贯穿整个数据中心的每一环。也就是说,基于全面的技术和产品能力,华为打造的是端到端的智能数据中心。

比如在数据中心交换机环节,邱恒介绍到,华为CloudEngine系列最新产品CloudEngine 16800通过华为自研的昇腾310高性能AI芯片和独创的iLossless智能无损交换算法,可实现流量模型自适应自优化,大幅降低故障识别和故障定位所需的时间,在零丢包基础上获得更低时延和更高吞吐的网络性能,克服传统以太网丢包导致的算力损失,将AI训练效率提升40%,数据存储IOPS性能提升30%。
又如在存储环节,华为的OceanStor Dorado V3全闪存存储系统采用智能芯片、NVMe架构和FlashLink智能算法,可提供0.3ms的稳定时延,实现端到端加速,业务性能提升3倍。
再如在电源、散热及管理环节,华为的FusionModule2000智能模块化数据中心实现了业界唯一的智能化管理,提出了基于iCooling、iPower、iManager的i3解决方案,能在典型场景(100kW数据中心,负载率50%)中每年省出13万度电。
端到端的智能带来的好处是十分显著的,邱恒在分享中列举了一个银行客户做数据中心故障排查演练的案例,以前用传统的方法要76分钟才能找到故障,现在8分钟就能把故障定位。这意味着,有了智能算法、智能芯片的帮助之后,数据中心的智能水平有了飞跃性的进步;从76分钟到8分钟,这是数量级的提升。
综上可见,不囿于一招鲜单点发力,AI已经被华为融入到数据中心的每一个环节,并且在关键场景性能提升和运维管理的降本增效层面均取得显著突破。
核心能力全上阵,不断突破产品极致性能
华为数据中心全线产品展现出来的另一个姿态是追求性能——核心能力不断突破各类产品的行业极限,积极应对AI时代正在爆发或即将爆发的分布式存储、高性能计算(HPC)和AI应用等场景对数据中心资源需求的爆发式增长。
华为用于数据中心的核心能力首先表现在芯片层面。例如在CloudEngine系列数据中心网络产品中,除了提到的昇腾310高性能AI芯片,核心的网络芯片(NP)也是华为自研的Solar系列;又如在华为TaiShan服务器中,不仅搭载了华为自研的CPU芯片鲲鹏920,还配置了智能网络融合芯片、智能管理芯片、智能SSD控制芯片等自研芯片;再如在华为OceanStor系列存储中,也有华为自研的SSD控制芯片、BMC管理芯片、智能多协议接口芯片等。此外在异地灾备数据中心互联方案中,同样用到了昇腾310,以及华为最传统的强项oDSP光传输芯片。

有自研高性能芯片的加持,产品性能的提升立竿见影。邱恒以计算环节为例,指出华为数据中心在采用了新型的处理芯片之后,跟传统的数据中心相比AI训练的算力提升了2倍。如今,集鲲鹏920、昇腾310等众多芯片于一身的华为的TaiShan服务器,正在将高效能计算带入每一个数据中心。
除自主可控、创新灵活的芯片外,华为用于数据中心的核心能力还表现在ICT技术融会贯通后强大的产品设计能力,其中涉及到架构、材料等方方面面。以网络产品CloudEngine 16800为例,其全面升级了硬件交换平台,在正交架构、无背板基础上突破超高速信号传输、高效供电、超强散热等多项技术难题,使得单槽位可提供业界最高密度48端口400GE线卡(单机提供业界最大的768端口400GE交换容量),交换能力高达业界平均水平的5倍(一台顶5台),很好满足了AI时代流量倍增的需求。
其中,信号传输采用新型亚微米无损材料,使得电信号的传输效率提高了30%,确保了高性能板卡的实现;供电采用磁吹灭弧和大励磁技术实现单个电源模块独立双路输入的ms级快速切换,大幅节省机房空间,使单位空间的供电效率提升95%;散热采用新型碳纳米导热垫和VC相变散热器,使得散热效率较业界平均提升4倍,整机可靠性提升20%。
无论是微观的芯片设计,还是宏观的产品设计,华为都倾其ICT核心能力发挥到极致,为数据中心全线产品带来了极致性能。如此一来,当产品本身强大的基础性能遇上AI效率倍增的能力,就会进一步爆发出巨大的能量了。
以客户需求为中心,多维度实现超低TCO
面向AI时代的转型中,企业如果不能抓住以数据高效处理、AI助力决策为特色的智能经济浪潮,则极有可能会被时代抛弃。如何平衡?通常情况下,新技术的加入和产品性能的升级通常都意味着客户拥有成本的增加,但华为智能数据中心展示了强大的TCO控制能力,多维度发力为客户实现了超低TCO。邱恒解释,为获取超低TCO,华为数据中心解决方案考不仅考虑单个设备,而且要思谋如何端到端实现整体最低成本。
邱恒指出,在拥有智能化能力和保障高性能的前提下,数据中心运营者第一需要省电,第二省空间,第三省运维。对此华为智能数据中心拿出了专门的供电智能、散热智能和管理智能解决方案,通过AI算法自适应和架构设计优化,达成超低TCO。例如,整机满配的CloudEngine 16800一年能节省32万度电,同时机柜只占传统方案1/5的空间。OceanStor Dorado V3能达到75%的OPEX节省和5:1的数据缩减率,同时无损性能。而如果采用集电源、散热及管理于一体的FusionModule2000智能模块化数据中心方案,则能在100kW数据中心、负载率50%的典型场景中一年省下13万度电。

综上,华为数据中心的每个产品都在努力做到智能、极致性能和超低TCO,同时产品与产品之间还有协同,以达成端到端的智能、极致性能和超低TCO。华为数据中心的智能化水平,不是每一个单点设备提升的汇总相加,还有各部分之间的乘法效应。
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