大數(shù)據(jù)時代促進下一代高性能光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展

　　ICCSZ訊（編輯：Cathy）上月底，在2013光纖發(fā)展報告會上，上海交通大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師肖石林，講述了大數(shù)據(jù)時代促進下一代高性能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，報告主題是“擁抱大數(shù)據(jù)，惠及光通信”。

　　肖教授娓娓道來，1993年，戈爾宣布“國家信息基礎(chǔ)設(shè)施”計劃，波分復(fù)用光傳輸(WDM)從此得到了空前發(fā)展。2012年3月，奧巴馬政府宣布大數(shù)據(jù)(Big Data)研發(fā)計劃，光通信將得到空前發(fā)展嗎?今天全球從二十年之前的“信息高速公路”，正在狂飆到“大數(shù)據(jù)時代”，大數(shù)據(jù)將迎來快速發(fā)展的機會。大數(shù)據(jù)時代帶來的數(shù)據(jù)流動性，對承擔(dān)數(shù)據(jù)流動的光網(wǎng)絡(luò)帶來了新的挑戰(zhàn)，也必將促進下一代高性能光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

　　大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)特征

　　大數(shù)據(jù)時代通常用4個V來概括大數(shù)據(jù)的特征，即Volumn(海量的數(shù)據(jù)規(guī)模)、Variety(多樣的數(shù)據(jù)類型)、Velocity(快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和動態(tài)的數(shù)據(jù)體系)和Value(巨大/稀疏的數(shù)據(jù)價值)。形象說來即數(shù)據(jù)不眠，全球無時無刻不在產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)，每一天都會產(chǎn)生超過15PB新信息。數(shù)據(jù)不止，數(shù)據(jù)成本下降和多次復(fù)制促使數(shù)據(jù)量急劇增長，未來十年增加五十倍(IDC)。流動不息，以數(shù)據(jù)流的形式動態(tài)、快速地產(chǎn)生，以顯性或隱性地網(wǎng)絡(luò)化存在。下一代光網(wǎng)絡(luò)必須解決大象流的高效傳送問題才能滿足大數(shù)據(jù)的流動需求。

　　肖教授認(rèn)為要“馴服大數(shù)據(jù)”就是要做好IP層數(shù)據(jù)傳輸，做活OTN/SDH和光網(wǎng)絡(luò)層的傳輸。要實現(xiàn)大數(shù)據(jù)的傳輸就要提高下一代光網(wǎng)絡(luò)性能，具體主要從兩方面進行，一是基于光交換的大數(shù)據(jù)傳輸，二是軟件定義光傳送網(wǎng)。其中從軟件定義來看華為、Verizon等提出軟件定義光傳送網(wǎng)(SDN-OTN)或傳送軟件定義網(wǎng)絡(luò)，具備“彈性管道”、“即時帶寬”、“編程光網(wǎng)”三大特征，可以滿足未來不同業(yè)務(wù)快速部署、帶寬按需分配、網(wǎng)絡(luò)易維易管等要求。業(yè)界提出的光傳送網(wǎng)演進路線，OTN將從現(xiàn)在的分層控制向SDN集中控制方向發(fā)展。這一趨勢，極有潛力發(fā)展成為大數(shù)據(jù)流傳送的基礎(chǔ)平臺。

　　大數(shù)據(jù)時代影響光通信領(lǐng)域

　　在光通信領(lǐng)域，要積極推進光纖到戶，讓寬帶到端。因為光纖是綠色媒質(zhì)，開始飛入尋常百姓家，打通最后一公里瓶頸，業(yè)界也發(fā)明了小模場抗彎光纖。在寬帶提速上，通過升級換代，從時分到波分、頻分再到超密集波分，傳輸速率從1.25G/2.5G發(fā)展到10G，再向40G/100G、1T發(fā)展。

　　同時隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，超高速傳輸也朝多電平、多芯、模式復(fù)用發(fā)展，從增益、調(diào)制、FEC和更密集的載波間隔來進一步提高傳輸容量的空間有限，正在接近其技術(shù)極限。后T傳輸?shù)?M新技術(shù)如多電平調(diào)制QAM，模式復(fù)用(少模光纖、模式復(fù)用/解復(fù)用器、多模放大器、模式轉(zhuǎn)換和模式復(fù)用傳輸)以及多芯光纖等都將成為熱點。

　　隨著大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)流動，光網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)上也要從靜態(tài)到動態(tài)。波長交換的光網(wǎng)絡(luò)(WSON)可在WDM網(wǎng)絡(luò)上應(yīng)用GMPLS控制平面和PCE的自動可重構(gòu)傳送網(wǎng)。WSON可以解決光纖或波長的自動發(fā)現(xiàn)、波長路由計算和波長分配RWA、基于物理損傷的路由選擇以及波長快速提供和恢復(fù)等功能，在大數(shù)據(jù)時代顯得尤為重要。

　　另外ROADM也是一個熱點，無顏色(任意波長到任意端口)、無方向(任意波長到任意方向)、無阻塞的上/下路功能都能很好適應(yīng)大數(shù)據(jù)流的發(fā)展。

　　大數(shù)據(jù)時代困境與機遇并存

　　同時大數(shù)據(jù)時代的容量增長面臨三大困境：首先是容量危機，光通信容量增速已經(jīng)大大落后于互聯(lián)網(wǎng)流量的增速，過去十年間，光通信容量的增速已經(jīng)從上世紀(jì)的78%，大大落后于近年來互聯(lián)網(wǎng)流量速度的40%;其次是利潤危機，升級網(wǎng)絡(luò)的成本并不是一筆小數(shù)目，但是，升級后的營業(yè)收入并沒有同比例增長;第三是可持續(xù)發(fā)展考慮，需要更加靈活和有效地利用傳輸網(wǎng)絡(luò)，需要部署更加節(jié)能和小型的傳輸設(shè)備。

　　大數(shù)據(jù)時代蜂擁而至，給網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施帶來了新的挑戰(zhàn)，也蘊含著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上的創(chuàng)新機會，使網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施從“信息高速公路”升級到“大數(shù)據(jù)時代”。國內(nèi)的相關(guān)研究機構(gòu)，應(yīng)當(dāng)抓住大數(shù)據(jù)帶來的新挑戰(zhàn)時機，研發(fā)滿足大數(shù)據(jù)傳輸需求的新一代高性能光網(wǎng)絡(luò)，提高我國在大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)置研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)水平及其在國際上的地位。