【導讀】光傳送網為云服務提供了高效、可靠且至關重要的互連基礎設施。中國運營商積極推進100G OTN部署，主要有兩大驅動力，一是4G帶來移動數據流量的持續增長，二是數據中心帶來的廣域網流量在2014年至2017年的翻番。PMC公司通信產品事業部市場及產品應用副總裁Babak Samimi將為大家講解我國光傳送網的網絡架構。
2013年的100G部署中，中國移動對于100G的部署熱情最為積極，不僅率先啟動了國內100G的現網集采，同時后續還基于原有集采規模進行補充集采；而中國電信方面2500塊板卡的集采規模也受到上下游產業鏈的普遍關注。
而如今運營商面臨的挑戰是如何充分發揮100G的全部潛能。如同數據中心關心服務器的容量如何在不同應用中彈性調度，電信運營商也在重新設計光傳送網的基礎架構，希望能以1G的粒度來動態分配帶寬，以有效實現傳輸容量的虛擬化，從而進行彈性調度。在部署了部署了OTN交換機后，下一步則是融合OTN與PTN在同一網絡平臺來更好的應對以太網為主導的混合型業務。
云服務推動OTN發展
目前，云服務在國內發展迅速，不僅百度、阿里、騰訊紛紛推出基于云的個人以及企業級服務，而且國際大廠如微軟Azure, 亞馬遜AWS以及IBM的也紛紛加入，加速企業云應用的發展。據IDC的預測，到2014年，80%的新軟件將會以云服務的形式提供給用戶[ IDC 2012]。考慮到云用戶的增長速度，這也不足為奇。近期HIS的一項研究表明，到2013年底，全球將會有6.25億云用戶，而到2017年，數目將會達到13億之多[ IHS iSupply Research, September 2012]。用戶數目的翻番加上諸如在線視頻之類的許許多多云服務對高帶寬的需求，將會驅使暴增的數據流量轉移到連接家庭、企業及移動設備的城域光傳送網絡之上。Gartner認為，中國的云服務是全球增長最為快速的。第三方機構指出，截至2015年，中國云計算產業規模最高可達一萬億之多。云服務改變了個人及企業用戶訪問應用、使用數據的方式，對廣域網產生了重大影響。帶寬使用增加了，減少延遲變得更重要，由于數據中心在一天之內需要復制數據、轉移應用負載，廣域網也面臨著巨大的新數據流量。電信運營商及云服務提供商面臨的挑戰在于必須應對流量的飛速增長，與此同時，還要提升傳送網絡的靈活度，將帶寬分配到網絡所需之處。
OTN交換的網絡——光傳送網中的架構革命
全球范圍內，領先的下一代傳送網架構均是基于OTN交換。集成了OTN交換的網絡節點，能夠以靈活的粒度進行分組匯聚及整理多種業務流量，然后在10G、40G、100G的WDM 波長上進行傳送。OTN交換在中國、歐洲及北美的運營商中備受青睞，也得到了全面部署。事實上，Infonetics近期的一項調查表明，被訪問的運營商中有86%已經或正在計劃在其城域及核心傳送網絡中部署OTN交換
全球范圍內，領先的下一代傳送網架構均是基于OTN交換。集成了OTN交換的網絡節點，能夠以靈活的粒度進行分組匯聚及整理多種業務流量，然后在10G、40G、100G的WDM 波長上進行傳送。OTN交換在中國、歐洲及北美的運營商中備受青睞，也得到了全面部署。事實上，Infonetics近期的一項調查表明，被訪問的運營商中有86%已經或正在計劃在其城域及核心傳送網絡中部署OTN交換。研究也表明，在網絡中集成OTN交換——尤其在100G部署中——可以削減CAPEX高達60%，也可以提升網絡傳輸效率高達60%之多。
100G DWDM系統中，管道帶寬容量已經增加了10倍，而傳送需求仍然主要為1G和10G業務所占據。因此，使用muxponder將較低速率的流量匯聚到100G管道中的需求將會增加。但是，采用muxponder的方案會讓傳送需求發起方即客戶端口永久性地綁定在某個固定的上行WDM端口上，如果使用OTN交換則將客戶端口與高速的上行端口分離開來。實現的途徑是通過電交換矩陣將客戶端口的流量導入任一WDM卡上。將上行鏈路與客戶端口卡分離是一項重要的架構要求，可以確保網絡運營商能夠隨著DWDM技術及業務組合的變化而升級自己的網絡。
OTN交換運用一個電交換矩陣連接客戶端口及任意上行鏈路，從而實現實時的自動化業務分派，這樣可以免除了點到點DWDM網絡連接，既節省了時間又省去了昂貴的現場人力的連接。OTN交換通過便捷地將流量交換到工作中的鏈路，實現了自動化的保護恢復功能，因此還改善了整體網絡的可靠性及彈性。尤為重要的是，OTN交換的技術特性讓運營商能更靈活的開通或關閉鏈路，使其能彈性調整業務，直接影響其營收能力。云服務的興起讓網路基礎設施供應商如世紀互聯、網宿科技、光環新網等對于網路有更多彈性的需求，而中國的運營商如果不想要被“管道化”，就需要提供更加有附加價值的網絡管理能力，這也是目前運營商積極轉型的方向。
盡管中國運營商向100G網絡高歌猛進，但他們同時意識到，由于城域網邊緣的客戶端口中絕大多數都依然維持著10G或以下的速率，必須更為有效的利用DWDM的容量。因此，OTN交換平臺允許各種客戶端口種類（如GE或STM-64）映射到一個相匹配的OTN容器中，一起進行交換及復用到一個公用的上行鏈路。此外，隨著網絡的演進，網絡運營商可以通過靈活的粒度重新分配客戶業務到不同波長上來確保管道帶寬容量的最大化利用。可以看出，OTN交換對于當前正在或近期計劃部署100G的電信運營商而言至關重要的原因所在——OTN交換使之得以通過以最高效的方式管理帶寬來降低CAPEX，與此同時，通過實現自動化的業務分派，降低了OPEX。OTN交換使100G成為了適合大規模部署的經濟、可靠的技術。
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技術的演進升級——分組光傳送
隨著移動互聯網的興起和普及，運營商的焦點徹底轉向分組業務，而光傳送網絡處理分組業務的方式也需升級。分組光傳送平臺（P-OTN）是OTN交換的一種演進技術，即可以在同一個機架內實現PTN及OTN交換。這樣一個平臺可以在分組流量映射到OTN域之前，對其進行處理及統計復用，從而顯著提升了光傳送網處理分組業務的效率。除了進行分組交換，P-OTN還要支持其他需求：
上行鏈路線卡必須要能夠通過交換矩陣實現OTN和PTN交換的匯聚；
為了應對數據中心的分組流量的動態帶寬的特性，上行鏈路和客戶端線卡必須要能夠運用ITU的G.hao/G.7044協議靈活管理和利用帶寬。
通過將OTN交換和分組交換的客戶端業務匯聚到上行鏈路WDM卡上的單個波長，網絡運營商可以采用P-OTN來真正實現分組光傳送。不光是波長得到了更高效的利用，OTN及PTN流量還可以在單個傳送設備上進行統一管理。分組光傳送平臺綜合了分組匯聚與處理的高效性，而且也提供了可擴展性、網絡彈性，支持全方位的操作、管理與維護(OAM)。
PMC提供的DIGI 120G OTN處理器
PMC的DIGI 120G是一款功能強大的100G OTN處理器，設計初衷是實現下一代光傳送網絡。DIGI 120G提供了高度靈活的平臺，使得OEM可以設計范圍廣泛的OTN解決方案，其中包括用于OTN交換的高密度線卡以及功能強大的用于P-OTN的混合OTN/分組線卡。DIGI 120G的獨特性在于：
業界唯一提供12x10G、3x40G或1x100G端口密度的單個芯片解決方案
業界最高增益的40G/100G增強型FEC，相比GFEC將傳輸距離提升了兩倍
業界唯一符合OIF的基于分組的OTN網格協議（OFP）的120G OTN解決方案
業界首款可支持OTN和PTN的混合線卡——OTN+PTN承載于單個100G端口之上
可按照ITU-T的G.hao/7044實現靈活流量擴展和管理的首款OTN處理器
靈活支持OTN、以太網、存儲、IP/MPLS及SONET/SDH流量
為電信級以太網提供同步以太網（SyncE）、1588v2精準時間協議（PTP），及以太網鏈接OAM（802.3ah）
主流設備商已基于這一平臺，設計了一整套的100G/200G P-OTN線卡，并將R&D的研發費用及上市時間降至最低。
結論
云服務和LTE帶來數據流量的持續增長，從而催生了大數據傳送的需求。電信運營商在規劃下一階段的光傳送網絡時，將會繼續依賴OTN交換來提供云服務所不可或缺的擴展性、網絡彈性、全方位的OAM以及業務的高速傳輸。為了讓運營商能夠進行高效的擴展和升級來滿足數據及網絡的需求，設備商必須提供創新性的解決方案以幫助運營商高效地利用其光網絡帶寬資源。而PMC的Digi 120 OTN處理器則幫助設備商在其提供給運營商的光傳輸設備里滿足所有下一代光傳送網所需要的功能。
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