助力中国城域光传输网络实现400G和OTN交换技术

KevinSo,PMC-Sierra资深产品线经理OptinetChina,2015年6月助力中国城域光传输网络实现400G和OTN交换技术ProprietaryandConfidential纲要21.100G&OTN交换市场现状2.扩展至400G所面临的挑战&需求3.PMC的解决方案如何推动业界前行ProprietaryandConfidential城域带宽的增长每两年翻一番3事件:城域流量从2013-2017年将增长四倍原因:IP视频及DC/云流量所驱动的全网络范围的流量变化影响:驱动了对于带宽利用率高的100G部署的需求2XOverNext2yrsSource:BellLabs“MetroNetworkTrafficGrowth:AnArchitectureImpactStudy”,Dec20134XGrowth2013-2017ProprietaryandConfidential优选的城域网络架构：100G+OTN交换+安全措施4ServiceProvidersdeployingOTNswitchingnetworks100G100G100GDCResidential4G•将光纤容量提升10倍•光纤资源利用率提升40%+•使得100G部署经济可行•将网络架构虚拟化•保障新的云服务的安全100G+OTN交换+安全措施ProprietaryandConfidential中国在100G部署及OTN交换领域均领先世界中国的三大运营商全都已经部署了100G及其OTN交换的技术2014年，中国移动部署的100GOTN端口约占全球总量的~25%中国的设备商均推出了可扩展的100GOTN交换的平台:−中兴:ZXONE8700−烽火:FONST6000−上海贝尔:1830PSS−华为:OSN980052013201420155K20K70K中国的100GOTN交换的端口部署预测Sources:CMCC,CTC,PMCestimate~25%全球的100GOTN端口”“已部署AndrewSchmittResearchDirector,CarrierTransportNetworkingInfoneticsResearch平台领军公司ProprietaryandConfidential中国的“互联网+”倡议城域光网络的更新换代今年三月,李克强总理宣布了划时代的“互联网+”倡议−使“云产业”成为中国的下一个增长引擎其中包括$1,130B+人民币的网络基础设施更新上的投资(2015-17)−80%+的村落将能接入基于光纤的宽带网络−高达100Mbps的宽带入户服务−遍布所有城市和村落的、全覆盖的4G移动网络机会:中国的100GOTN城域光网络的更新换代将会加速进行−国务院已经明确要求改善中国的骨干光网络需求:−中国的运营商:每槽位400G的融合分组及OTN交换平台(P-OTN)−超大规模数据中心:紧凑的、安全的、优化的用于数据中心互联的100G解决方案6OEM面临的挑战:以最低的功耗将100G线卡扩展为400GProprietaryandConfidential超大规模数据中心WAN互联的需求1.数据中心之间100Tb/s+的互联带宽*2.确保整个WAN中互联延迟保持低水平71.高密度100GDWDM链接−无需新的光纤投资，即可将网络容量扩展十倍2.100GOTN加密−100%保证的吞吐量−纳秒级的延迟−客户端无关市场驱动力需求*RiseofHigh-CapacityDataCenterInterconnectinHyper-ScaleServiceProviderSystems,ACGResearch,2014Nx100GDWDM“DCI”超大规模数据中心超大规模数据中心ProprietaryandConfidentialOEM面临的挑战将(P)-OTN线卡从100G扩展为400G8扩展四倍OTN线卡的需求Gen1Gen2OEM面临的挑战槽位容量100G400G1.四倍容量2.同样尺寸3.每端口功耗减半卡的尺寸同上同上端口密度10x10G,1x100G40x10G,4x100G功耗预算~250W500WProprietaryandConfidential什么样的技术以及方案能满足这些需求并克服所面临的挑战呢？9ProprietaryandConfidential向尺寸更小/功耗更低的100G客户端光设备演进10为了提供4x100GE的高密度，OEM需要利用不断演进中的尺寸更小/功耗更低的光设备OTN平台上的客户端卡从CFPCFP2CFP4QSFP28持续演进−驱动着OTN处理器上25G/28G电接口的需求ProprietaryandConfidential演进中的100G相干光学线路器件11ProprietaryandConfidential演进中的100GOTN处理器的需求12设备的OTN需求•集成28GSERDES•10/40/100G客户端•每100G80xODU0•将分组映射到ODUflex•无键击调整ODUflex(G.HAO)•支持分组&ODUk交换•支持L1保护(SNCP,1+1,1:N)软件驱动的需求•低于50ms网状网络的恢复•电信级的运营及稳定性平台架构•多种线卡及客户端卡的单个解决方案，缩短研发时间单个芯片=多种设计OTN/PKTSwitchFabricProprietaryandConfidential电信级的运营标准要求有电信级的OTN处理器SDK现场升级：OTN平台必须支持”Hitless传输无影响”的现场软件/固件升级−OTN处理器的SDK必须支持线卡的“暖”重启，且不影响运行中的数据传送−好处：可以在多次OEM产品发布中推出新的数据通道/非数据通道的功能为了性能提升的需要，支持现场安排的“维护”发布主机CPU宕机:线卡CPU的宕机需要OTN处理器进行恢复并继续运作−OTN处理器的SDK必须在API调用“之间”及“中途”的两种情况下，均支持主机CPU宕机重启13100GOTNSDKOTNSDKFlashBootImage宕机新功能宕机新功能VS.100G流量受到影响流量不受影响ProprietaryandConfidential介绍DIGI-G4OTN处理器14经运营商认证的OTN交换SDKDIGISDK已在中国、北美及欧洲得到了实地部署最高端口密度/功耗减半业界最高密度的单芯片nx10/40/100G消除外部100G器件每端口功耗降低50%为云及SDN设计的创新方案业界首款次波长的OTN加密在100G波长上同时整理及交换OTN及分组流量，以达到多层汇聚1G到100G的按需带宽分配实现四倍的线卡扩展，同时降低功耗50%，巩固PMC在行业的领军地位ProprietaryandConfidential业界首款单芯片的400GOTN处理器解决方案15采用多个FPGA的其他400G线卡单个芯片实现最高的扩展度及性能多个设备，更高功耗，只有在功能上作出牺牲才可能实现（如减少通道数、客户种类限制等）单个设备，4x100GOTN梳理及交换，每端口功耗降低50%——功能无损ProprietaryandConfidential业界首款次波长的OTN加密方案16传统的波长级别的OTN加密波长级别的加密,只支持单个网络客户&点到点架构DIGI-G4的次波长级别的OTN加密次波长级别的加密,支持多个网络客户&OTN交换的网络架构ProprietaryandConfidentialOEM控制软件业内已经运营商验证的OTN交换SDK降低OEMR&D开支，缩短上市时间17DIGI-G4OTN交换SDKDIGI适配层应用库系统级控制卡级控制DIGI-G4OTN交换SDK的亮点•基于经过实地验证的DIGI-120GSDK•DIGIAdapter–应用驱动的API•低于50ms的保护倒换•网络部署无关联–网,环,其他.•支持主机CPU死机重启•支持“Hitless传输无影响”现场固件升级OEM得到的好处•DIGI-Adapter可缩短部署时间达6+月•高度利用已有的DIGI-120G投资•满足电信级需求，且有余裕ProprietaryandConfidentialDIGI=单个硬件&软件平台简化OEM的产品周期管理18单个SDK400GP-OTP线卡/400G转发复用器/400G转发器BootImage1DatapathIPBootImage2DatapathIPBootImageNDatapathIPSDK1SDK2SDKNOEM控制软件OEM开发并管理多个设备SKUs无限制的SDKs数目单个设备SKU&SDKVS.ProprietaryandConfidentialDIGI-G4为软件定义光传输网提供所需的灵活性19多层汇聚虚拟化共享的光资源G.HAOODUflex提供按需带宽分配PKTOTNOTU4OTN交换的物理网络User1虚拟光网络User2虚拟光网络(withProtectedConnection)ODU3OTN交换100G/OTU4光层分组交换OTN交换的物理网络User:下午带宽需求User:晨间带宽需求DIGI的独特架构以及对OTN交换的支持将SDN延伸至城域传输网ProprietaryandConfidentialPMC引领市场及技术创新的历史202009201020112012201320142015OTN处理器系列助力实现用于OTN交换及传输的20-40G线卡PMC领导业界，促成分组矩阵之上(OPF)OTN交换的标准化业界首款OTN处理器，助力实现用于OTN交换的400G线卡利用ODU0将分组效率翻倍，助力实现城域OTN部署PMC在OTN领域的专长得到业界认可，获选成为G.709OTN标准的编订者之一业界首款分组矩阵之上的OTN交换方案，助力实现了第一代P-OTPs业界首款100GOTN处理器系列，改变100G的经济考量率先推动单芯片4x100GOTN线卡的实现率先推出次波长级加密PMC实现了用于40G和100G的行业最高性能的FECProprietaryandConfidential获得的荣誉21“在当今的光网络中，提供对于SDN的支持至关重要。评委们一致认为，DIGI-G4OTN处理器是经过验证的、在城域网中实现OTN交换的最佳选择。4.5分的高分实属少有，严格专业的评审充分反映了评委对DIGI-G4性能优异于同类产品的肯定。”Lightwave,March2015荣获最佳先进技术奖(DIGI)富士通网络通信May2015荣获光波通信创新大奖光波通信March2015ProprietaryandConfidential总结22中国倡导的互联网+行动将加速100GOTN的构建100GDWDM+OTN交换是应对城域流量增长的解决方案100G城域网由每槽位400G的P-OTP及融合的分组+光交换而实现云服务需要高容量的、安全可靠的光传输解决方案OTN交换+软件定义光传输助力实现了虚拟网络及带宽服务•助力实现OTN线卡的四倍扩展，功耗/端口数目减半•促成新一类的超大规模数据中心互联平台的实现•TCO最低+TTM最短:可以复用DIGI-120G所用的软件DIGI-G4为何成为业界共同的选择:NASDAQ:PMCSProprietaryandConfidential23文章版权属于PMC-Sierra公司所有，禁止在未授权的情况下部分或全部使用内容。内容具时效性，最终解释权归PMC-Sierra公司所有。