騰訊發(fā)布開(kāi)放式光互聯(lián)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)400G與200G的可插拔方案

4月20日，騰訊發(fā)布了TPC-4數(shù)據(jù)中心開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)的電層產(chǎn)品，本方案所使用的CFP2封裝的400G DCO模塊采用了來(lái)自II-VI 最新的相干光學(xué)引擎與 Inphi最新的7nm DSP的組合，實(shí)現(xiàn)了高性能的400G與200G的可插拔方案。

隨著數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)的爆發(fā)式增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)需求已經(jīng)在過(guò)去的若干年里給光傳輸設(shè)備帶來(lái)顯著而不同以往的特點(diǎn)。不同于傳統(tǒng)電信級(jí)光通信設(shè)備，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)設(shè)備有高帶寬，接口開(kāi)放，簡(jiǎn)化運(yùn)維，快速部署，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模式固定等特點(diǎn)。傳統(tǒng)的大機(jī)架設(shè)備，由于設(shè)計(jì)上各商用設(shè)備差別較大，沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以部署和運(yùn)維難度大時(shí)間長(zhǎng)，也不利于設(shè)備的開(kāi)放和互通，成本也相對(duì)不夠透明。

騰訊技術(shù)團(tuán)隊(duì)總結(jié)長(zhǎng)期以來(lái)在數(shù)據(jù)中心互聯(lián)應(yīng)用實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)，秉承開(kāi)放互通，簡(jiǎn)化部署運(yùn)維，長(zhǎng)期演進(jìn)理念，打造了光層的OPC-4和電層TPC-4平臺(tái)。光層和電層平臺(tái)共享同樣的機(jī)架和背板設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立光層，獨(dú)立電層或光電混合應(yīng)用。

TPC-4 平臺(tái)采用當(dāng)前最新的400G CFP2-DCO 線路端口，復(fù)用四個(gè) 100GE客戶端口（稍晚些版本將支持400GE的客戶側(cè)端口）。每塊T2X4C8單板可以支持兩個(gè)400G線路口，在2U的機(jī)架空間內(nèi)可以容納4塊業(yè)務(wù)板卡，600W+的功耗能提供3.2Tbit/s的互聯(lián)業(yè)務(wù)容量。每個(gè)線路口使用64 GBaud 16QAM調(diào)制，在單個(gè)波長(zhǎng)上傳輸400Gbps的數(shù)據(jù)，并且可以在75GHz波道間隔上調(diào)諧至64個(gè)波長(zhǎng)通道，從而在單根光纖上實(shí)現(xiàn)高達(dá)25.6Tbps的總傳輸容量。對(duì)于多跨段系統(tǒng)或大損耗跨段，可以采用200G QPSK調(diào)制方式來(lái)提升傳送性能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜跨段場(chǎng)景的應(yīng)用 。該DCO模塊在電芯片選擇方面采用了最新一代的Inphi 7nm CMOS DSP（Canopus）技術(shù)，該芯片是業(yè)界首顆支持400G/200G概率整形技術(shù)高性能CFP2-DCO的相干處理芯片。

同時(shí)，該模塊的光學(xué)前端采用了II-VI自己的高性能可調(diào)諧發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組件（ITTRA）。ITTRA是一種完全垂直集成的解決方案，它將相干光學(xué)前端的所有關(guān)鍵組成部分組合在一個(gè)緊湊的低功耗光學(xué)子組件中。

騰訊團(tuán)隊(duì)將所有的業(yè)務(wù)板卡和核心模塊統(tǒng)一設(shè)計(jì)為現(xiàn)場(chǎng)可替換模塊，電層板卡在線路口和客戶接口均采用可插拔模塊設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)最大程度的“隨增長(zhǎng)而付費(fèi)（pay-as-you-grow）”的部署模式。由于線路接口和客戶接口可靈活適配不同廠商的模塊，這種開(kāi)放式的硬件設(shè)計(jì)有利于多源技術(shù)的應(yīng)用和采購(gòu)。騰訊團(tuán)隊(duì)統(tǒng)一定義了線路和客戶端可插拔模塊的硬件規(guī)格和軟件接口，并依據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景內(nèi)置了模式和缺省配置，極大了簡(jiǎn)化了多模塊供應(yīng)商的應(yīng)用復(fù)雜性，將開(kāi)放架構(gòu)的思想拓展到復(fù)雜的相干模塊層面，實(shí)現(xiàn)波分系統(tǒng)電層相干模塊解耦。相干光模塊為波分系統(tǒng)的核心組件，采用可插拔DCO方案，將在硬件層面屏蔽不同DCO供應(yīng)商的差異性，相比以往新引入供應(yīng)商產(chǎn)品時(shí)需要進(jìn)行的控制器相關(guān)適配開(kāi)發(fā)工作，DCO方案將極大的縮減此部分工作內(nèi)容。

基于數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)有增長(zhǎng)快，交付時(shí)間短的特點(diǎn)。TPC-4/OPC-4 光傳輸平臺(tái)通過(guò)極簡(jiǎn)與人性化的設(shè)計(jì)理念，簡(jiǎn)化了部署與運(yùn)營(yíng)的復(fù)雜度。OPC-4的光層板卡使用工業(yè)界領(lǐng)先的小尺寸高功率分段增益光放器件，在超寬的增益范圍內(nèi)支持低噪聲系數(shù)，單一板卡可以適應(yīng)所有目標(biāo)應(yīng)用場(chǎng)景，節(jié)省并簡(jiǎn)化了庫(kù)存的管理，極大降低了傳輸鏈路環(huán)境變化超出硬件能力的風(fēng)險(xiǎn)，為運(yùn)維的簡(jiǎn)化鋪平了道路。TPC-4/OPC-4 數(shù)據(jù)中心互聯(lián)平臺(tái)支持基于騰訊擴(kuò)展定義的Open-Config Yang模型的NETCONF管理接口，可以通過(guò)騰訊的開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò)控制器（TOC）實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理。同時(shí)騰訊團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的電層/光層（TPC-4/OPC-4）硬件原生支持1秒級(jí)Telemetry的性能狀態(tài)采集，支持集中式的光層自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)新維度的SDN運(yùn)營(yíng)解決方案。這些海量的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)打造了全新的視角去分析和判斷網(wǎng)絡(luò)性能，為故障預(yù)判及精細(xì)化運(yùn)營(yíng)打下了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

隨著5G應(yīng)用的發(fā)展，未來(lái)數(shù)據(jù)中心互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的帶寬仍將繼續(xù)高速增長(zhǎng)。光互聯(lián)設(shè)備需要重構(gòu)，騰訊的開(kāi)放式光互聯(lián)平臺(tái)設(shè)計(jì)可以擴(kuò)展演進(jìn)以支持更高速率的光接口，靈活格柵，和ROADM的應(yīng)用以應(yīng)對(duì)未來(lái)。

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