互联网及云业务化对承载网提出新诉求
随着互联网以及云业务的快速发展，业务承载网也通过云化技术部署，从而降低建网成本，并提升承载效率。由于云化的网络资源池是基于DC集中部署,使得DC间的流量每年增长速度超过50%，DC之间的流量逐渐成为传送骨干网的主要流量。传统业务基于行政区化的建网模式必然转向以DC为中心的建网模式。 新的建网模式实现了大部分网络节点之间的Mesh互联，业务采取一跳直达的方式尽量减少经过的网络节点来降低时延，以保证DC间数据的实时交换，满足未来云业务的高实时性要求。众多厂家研究并推出的全光交叉，OXC成为下一代光交换技术的演进方向，该方案基于光背板技术，能够简化光层连接，实现光层多维度互联，有效满足光网络向大容量、低时延、低功耗发展的诉求。
OXC全光交换为DC互联提供多维度大带宽
传统骨干网最常见的是环形与链形网络架构。环形架构为例，单个节点承载的流量更多是穿通流量，让整个环流量消耗过快。比如，当整个环上的节点有10个以上，每个节点有1~2T，那么整环的流量将是10~20T，网络容量的快速消耗，导致扩容频繁。业务云化后流量的激增给传统环形与链形网络带来极大挑战，通过改变网络架构，让骨干节点之间Full Mesh 连接。Full Mesh 组网将能实现一跳直达，节点之间流量增长时，只需增加2个节点之间的带宽，不需要对整个环进行扩容。此外不同DC节点之间将有更多的路由，当网络流量突发或故障时，可选择其他的路由进行保护，提升了整网的健壮性与弹性。Full Mesh 组网对网络带来新的诉求，要求核心节点满足有更多的调度纬度，更大容量的业务交换能力。传统电交叉单子架可以提供20-40T的业务调度，既存在调度容量不足的问题，同时业务板卡的增加导致成本上升。OXC全光交换解决方案，拥有高达320T~640T 的全光交换容量与32维光方向调度能力，从而满足DC间的Full Mesh 互联需求；在维度增加时，只需增加光线路板，网络架构稳定，平滑扩容。
OXC全光交换为DC互联提供低时延
超低时延是云业务和数据中心双活的重要指标，因此对承载网提出苛刻的要求。金融类业务同城容灾备份要求时延在1ms以内；在线视频类业务的时延一般要求在20 ms 左右，桌面云业务的要求约为30 ms。业务的强烈诉求，全光交换应运而生，通过OXC设备实现网络节点之间的光层直通，免去了中间不必要的光-电-光转换，可以大幅降低时延。同时OXC全光交换配合Full Mesh互联可以使业务光层一跳直达，除了发送端和接收端必须的光电转换引入的时延，其余仅为光纤及光器件引入的时延。因此针对于超低时延场景，基于全光交换的光层一跳直达是实现超低时延的******，适用于波长级的大颗粒度传输与交换。
OXC全光交换为DC内部光层提供极简连接
未来新兴业务带来网络数据的快速增长，数据中心节点的交换容量将急剧膨胀，造成设备增多，机房空间不足，布局混乱和运维困难。传统的光交换方案，必须手动连纤才能实现交换。如下图所示，这是一个传统的光交换（CDC-ROADM）的技术实现方式。
典型传统CDC-ROADM 架构示意图
随着全光交换技术的持续演进，下一代全光交换朝着更高维度、简化运维的方向发展，其中OXC基于波长级别交换，实现达320-640Tbit的交叉容量，满足多达32个光方向的波长调度。在运维和使用方面光背板的引入，解决了传统光交换连纤复杂的问题，极大地简化光纤连接，降低连接损耗，并提高系统可靠性。
OXC 架构示意图
传统光交换按业务的扩展逐一链接光纤，由于缺乏事先规划。加上连纤复杂。导致业务规划与配置困难。OXC则事先设计好交换矩阵，使内部任意端口间两两互联，无需外部手工连纤，通过软件控制按需配置波长，OXC能够实现端到端分钟级业务发放，同时减少设备数量，缩小设备体积，极大简化运维，OXC通过光线路板，光背板和光支路板组成。在线路侧实现1个方向1个槽位，由于采用LCOS技术，OXC可以支持FLEX-GRID96波交换，并基于相控原理，产生不同的空间衍射方向，来实现32维度以上波长交换。波长通过光纤连接器从光线路板进入光背板，OXC采用全光交换背板，能够支持300T以上超大交换容量和纳秒级时延，波长通过光背板进入光支路板，通过增加一级LCOS晶面调节来构建N*M WSS,以实现多方向，多维度，无阻塞的自由波长上下。 同时，多个OXC组成的交换枢纽可以进行更加高规模和细微颗粒度的光交叉控制，实现传送网业务的灵活处理。
综述
基于OXC构建MESH化的骨干网架构，就如同“航空网络”，实现任意城市之间的一跳直达，为DC互联提供***时延。其中OXC基于波长级别交换，光背板的引入，解决了传统可重构光分插复用（ROADM）连纤复杂的问题，极大地简化光纤连接，降低连接损耗，并提高系统可靠性。OXC应用后，波分机房将化繁为简，实现带宽***，设备最少，体积最小，运维更加简洁。在用户体验方面，用户到DC以及DC之间，该解决方案能保障***的带宽、时延与体验。
全球权威咨询机构OVUM***光网分析师Don Frey评论：“复杂的光纤连接是现有ROADM技术的一大挑战，新型OXC设备通过光背板技术能够实现波长级别的灵活调度，降低光纤错误连接的概率，是一种更加优雅的光层技术。
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