
嘉宾介绍
曲宏亮:Calient技术总监
分享内容
各位晚上好,今天我将分享关于SDN和Optical领域的知识,这并不是我的专业领域,所以请大家多多指正。
本次分享分为四部分:
1. 光的部分:3D MEMS技术。
2. 基于ODL的LightConnect Manager软件架构。
3. 基于3D MEMS的光交换机在数据中心内部的应用场景。
4. 光与混合型数据中心openflow东西向流量调度测试报告。
让我们思考几个问题:网络的本质是什么,它解决了什么问题?光在数据中心内部应用是否真的能解决成本和效率问题?对于25G/50G/100G数据中心内部选择多模还是单模的问题,以及具体的选择如100G P4/CLR4/CWDM4/LR4/SR4/SWDM的优劣如何?由于时间关系,这些问题在这里不展开讨论。我们先看第一部分,关于3D MEMS技术。
3D-MEMS,全称3D微型电子机械系统,与我们平时见到的MEMS-CMOS不同,今天说的是另外一个分支。这项技术用初中物理的知识就可以解释清楚。简单来说,它是在硅片上雕刻镜子,镜子的形状通过调整角度利用光学反射原理实现光路切换。3D-MEMS技术可以让每个镜子水平转动也可以垂直转动(两个方向,正负20度)。在工厂生产阶段,会从384个镜子中挑选出320个优质镜子,剩下的作为备份。每个镜子的四个引脚连接到电路驱动板上,通过静电压值控制每个镜子的角度实现光路交换。整个MEMS可以实现384×384的光路交换,实际使用中是320×320,也就是入光片子上的每个镜子与出光片子上的对应镜子进行光路切换。我们知道在OTN ROADM中的WSS是N x1的光开关,并不是MEMS技术。关于ROADM这里就不展开了。
总结一下3DMEMS的特点:完全无源的光子层面上的交换技术、3D微机电系统结构、规模型微机电系统、静电驱动、比特率无关、低功耗。
接下来我们看第二部分,与软件相关的内容。这部分内容与ODL(OpenDaylight)结合得非常紧密。Calient通过自己的接口与光交换机对接,主要用于系统管理功能,这些功能在Openflow extension中没有定义,但光交换机已经支持Openflow 1.0 extension版本。基于ODL的SDN Controller主要实现物理层的动态拓扑及光层拓扑的自动化、可视化,可管理性及物理资源灵活调度功能。具体应用场景我们在下一部分展开。
这部分内容主要是解释光交换机与ODL之间的交互关系,包括拓扑管理、VPOD(虚拟物理光域)、光交换机系统管理等。其中拓扑管理是物理层拓扑的自动形成,通过of poll光交换机和以太网交换机端口信息并同步到数据库中形成整体拓扑。VPOD则是一种在数据中心内部实现物理资源灵活调配的方式。LightConnect Fabric Manager的Dashboard可以提供光层面的日志信息,对于识别网络中的误码有很大帮助。
接下来我们来看第三部分,也就是应用场景部分。主要有三个应用场景:WAN的应用和数据中心内部的应用。由于时间关系,这里主要介绍两个数据中心内部的应用场景。第一个应用场景是Hybrid datacenter,主要解决数据中心内部东西向持续性大流量问题,通过把大流量offloading到光交换机上来减轻原有网络负担。这个应用场景对原有架构改动不大,只需在TOR或汇聚交换机增加些Uplink到光交换机,调整以太网侧的收敛比来降低成本。通过ODL实现光层拓扑自动建立,自动下发Openflow表项到以太网交换机,实现流量自动地offloading。第二个应用场景是VPOD架构的应用,通过连接光交换机形成一个Optical Fabric,将数据中心物理资源进行“池化”,进行物理资源的灵活调度,让基础架构随应用需求动起来,提升物理资源灵活性与利用率。当然这个应用场景需要用户有较强的coding能力并且对基础架构进行较大的改动。最后给大家分享Hybrid DataCenter用openflow做东西向流量调度的测试报告结果和分析。对于这个测试例做一下总结,个人观点认为Openflow在做流量调度时具有灵活性但在实时下发flow table的场景下需要考虑一条路径上所有节点表项同步的问题这是和传统方式的最大区别另外宽外管理网的可靠性以及Controller到每个节点Latency值也值得考虑。当然这个场景也相对简单还有诸多场景待进一步探讨和挖掘该项技术在实战中的效能与潜力不亚于许多创新型解决方案与应用需要进一步的实际操作和观测
