思科為5G時代 重塑互聯網架構

JonathanDavidson
思科大規模規模基礎設施部高級副總裁Jonathan Davidson:思科花了5年時間部署互聯網的新架構,推出路由光網絡。

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COVID-19疫情的影響,全球大多數地區網絡流量,激增了25%到45%,網絡承受巨大壓力。網絡設備供應商思科估計,2032年全球有超過293億台互聯設備,導致互聯網流量激增。

數據流量上升勢所必然,加上視像會議普及、網上學習、遠程醫療、類似Netflix串流,還有電玩遊戲,5G流動網絡,流量上升已沒有懸念。

思科在電信和服務供應商市場有不少對手,近年積極部署下一代產品。2019年,思科先公佈Silicon One晶片,並推出了「未來互聯網」計畫,針對服務供應商、電訊、5G、Web-scale網上服務,Silicon One晶片開發出多款性能極高路由和交換設備,再配合軟件,優化至不同應用場景。

近年,思科贏得多張合約;包括Airtel、Altibox、Eolo、Facebook、日本樂天Rakuten Mobile、SFR、Swisscom、Telenor、Telia、Telstra、Websprix等,原因在於思科成功整合IP路由和光纖技術,加上開發下一代光傳輸,相信有助取得更多市場。

路由光網絡

Cisco Live 2021大會,思科宣佈新方案,提出「路由光網絡」(Routed Optical Networking)設施,以簡化網絡設計,基於思科先前宣佈的「融合軟件定義網絡傳輸」(Converged Software-Defined Network Transport)藍圖,以融合多層網絡,為一個通用基礎架構,以減低成本。

服務供應商核心網從10 Gbps升級至100 Gbps,每次升級代表就整個網絡,各層設備替換重整,相當複雜;從上層IP/MLPS和Segment Routing的封包管理,以至OTN光纖網絡控制層,以至最低層DWDM管理,如果能夠整合共同管理,省回設備和維護成本,思科的IP over DWDM不脛而走,正因路由光網絡,可節省大量升級成本。

除了整合IP和DWDM,思科也投資下一代光通訊技術「相干光互連」(Coherent Optical Interconnect),速度可超越100 Gbps。2019年,思科以45億美元收購Acacia,推出Coherent DWDM,配合Silicon One晶片,「路由光網絡」就是結合OTN光纖網絡和IP路由,進一步以IP over DWDM減低網絡複雜性。

DWDM
傳統的服務供應商從DWDM接入廣域,然後再經過OTN交換,然後變成封包,最上層是IP封包管理,類似IP/MLPS和Segment Routing。路由光網絡整合至單層,光轉頻器直接連到路由器。

「相干光互連」極速光纖

收購Acacia可說是思科重要一步,Acacia研發「相干光互連」,大幅改進光纖網絡性能和容量;原因是DSP(Digital signal processing)技術先進;華為、Ciena、Infinera都正開發類似技術。

模擬訊號處理是光通信的靈魂,傳統調制解調技術(Optical modem)已到極限,不能在同一介面處理更多訊號;提昇速度首先要解決訊號處理。「相干光互連」是下一代調制解調技術,以DWDM原理增加頻寬,Acacia推出速度可達400Gbps光轉頻器(Transponder),直接接入路由設備,配合思科增强的Segment Routing 和EVPN功能管理;Crosswork提供控制和流量分析,再加上Silicon One晶片交換性能,說思科重構了互聯網架構,絕不為過。

思科大規模規模基礎設施部高級副總裁Jonathan Davidson說,思科共花5年多時間研究和投資路由光網絡設施。思科的可編程Silicon One晶片,亦能針對不同應用優化,包括服務供應商、Web Scale網上服務,機架頂交換機等場景。

思科亦推出Silicon One G100處理器,為業界首款採用7 nm製程的25.6Tbps可編程和全工晶片,比傳統的商用晶片(Merchant silicon)快了1.7倍,處理封包速度高3倍。Silicon One晶片與思科Cloud Native Broadband Network Gateway配合,可針對固網和流動網絡,統一用戶管理。

思科路由光學網絡基礎設施的另一關鍵技術是Crosswork,提供了流量分析,網絡對等點全面視覺分析,並直接提供可行建議,可優化網絡邊緣流量。

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