作者：蒋星
思科首席架构师
思享家
是一个介绍如何利用思科先进技术解决客户难题的栏目。每期聚焦一个技术热点或应用场景，邀请资深思科技术专家深入浅出地介绍，为读者提供实用性强的建议。
根据 Cignal AI 的市场分析报告，2022 年全年 400G 可插拔相干光模块的发货量将达到 19 万端口，主要的客户是 Hyperscale 互联网和云服务商。虽然 2022 年由于经济放缓导致互联网服务商的投资缩减，但基于 400G ZR/ZR+ 的路由光网络解决方案还是由于可为客户节约 45% 的总体拥有成本而受到市场的欢迎，并由于流量的持续增长，新的数据中心互联网络普遍开始采用路由光网络解决方案来构建。
思科坚信更简单、高性价比和自动化的 IP+ 光融合网络架构将是下一代互联网发展的方向。思科于 2019 年收购相干光通讯的头部企业 Acacia 后，基于 400G ZR/ZR+ 高性能可插拔光模块结合思科高性能路由、交换和传输系统，以及横跨 IP+ 光的多平台自动化管控平台推出了路由光网络架构（Routed Optical Network - RON）1.0 架构，该架构在行业引起了广泛的关注。2022 年 10 月份思科发布了最新的 RON 2.0 解决方案， 在芯片，系统，软件和自动化领域为 IP+ 光的融合创新赋予了更多的内涵，下面就让我们一起来看看 2.0 方案包含了哪些新的黑科技。
思科路由光网络解决方案 2.0 为市场加了一把火
1.
在 400G ZR+ 数字相干光领域
思科正式发布了 +2dbm 的高功率 QSFP-DD Bright 400G ZR+ 的光模块。高功率的数字相关模块在裸光纤的点到点互联场景下不再需要额外的外置光放大器，既提高了传输的距离又降低了整体系统的复杂度和成本。而在 400G ZR+ 与客户已有波分传输系统混合组网场景下，弥补了此前 -10dbm 400G ZR 模块存在的功率均衡的挑战，并且进一步提升了传输的性能。这种新型高功率的模块的出现特别受到传统电信运营商的关注和喜欢，很多运营商已开始进行测试与试商用部署。
欧洲的大型 Internet 服务商 Arelion（前身为 Telia Carrier）2022 年 10 月宣布，通过与 Acacia 和思科在多个第三方开放线路系统上进行的一系列试验，它已迈出融合其 IP 和光网络融合架构的下一步。在汉堡和哥本哈根之间现有生产系统 ROADM 基础设施的光纤路线上，Arelion 成功地利用了 Acacia Bright 400ZR+ QSFP-DD 相干模块，在 Cisco 8000 和 NCS 5700 路由器平台之间传输功率大于 +1 dBm。该试验展示了路由光网络与承载波长服务的 DWDM 波长变换器的无缝集成。
“由于数十年积累的复杂性，IP 和光传输多层组网架构的可扩展性和高昂的建设维护成本一直具有挑战性。通过这次最新的试验，Arelion 展示了将网络架构化繁为简的可能性和可操作性，使我们更接近路由光网络的愿景目标，该网络可以向 CLOS 架构演进、具备高度可扩展性和效率 。” Arelion 网络技术和客户运营副总裁 Dariusz Solowiej 说， “ 400G 相干可插拔模块将帮助我们的客户以低成本确保高性能连接，并在我们继续连接世界的同时帮助我们扩大网络规模。”
2.
在系统平台领域
RON 2.0 进一步丰富了支持数字相干光模块的路由器平台，路由器平台覆盖了从数据中心，骨干，汇聚和接入等多个领域，极大地方便了不同客户建网所需的差异化容量和功能需求。
丰富灵活的产品线使得 IP+ 光融合的路由光网络解决方案既可以用于面向云计算的数据中心互联场景，又可以用于运营商城域网，以及面向 5G 的承载网络，真正实现了端到端的解决方案。
欧洲另一个大型运营商 COLT 也是路由光网络的倡导者，Colt 网络工程副总裁 Vivek Gaur 说 “ Colt 已将超过 50% 的欧盟核心网络流量迁移到思科路由器中的 400G ZR/ZR+ 光纤，以发挥路由光网络解决方案的优势。流式遥测可以从光层和数据包层导出，从而实现更快的配置 的服务和更好的敏捷性来部署所需的额外客户容量。更小的占地面积和更低的功率降低了我们的运营复杂性，迄今为止节省了高达 69% 的 TCO。”
3.
在软件创新领域
RON2.0 正式发布了专线仿真解决方案 PLE（Private Line Emulation），实现 bit 透明的专线透传服务。
在 IP + 光传输融合的场景中，绝大部分客户的业务数据由于 IP 化和以太网化的日趋普及，业务的承载主要通过二、三层 VPN 就可完美承载。但还有少部分业务，例如：Fiber Channel, OTN 专线等业务，这些业务无法通过传统 VPN 方式进行承载，还需要通过 bit 透明的专线方式进行承载。思科 PLE 解决方案正是实现这种 1 层 bit 透明的业务承载的关键技术创新。
PLE 解决方案包括了三个方面的技术创新：
1.基于 EVPN-VPWS 增强的 bit 透明的 PLE 报文封装技术, 这种创新的报文封装可以提供 100% 协议透明的 bit 透传能力，支持任意报文协议，并保证收发端的时钟同步。
2.专线类型的 Segment Routing 路由增强技术 Circuit-Style SR(CS-SR）, 该技术提供了业务带宽的刚性保证，收发报文双方向同路由确保时延和抖动的确定性， 1:1 的路径保护与恢复实现业务的快速保护倒换，这些技术创新确保了传统 OTN 所具备的专线服务能力均可以在 PLE 服务中得以实现。
3.自动化业务开通与业务保障 – 通过自动化控制器，业务人员可以针对业务的规划、开通、维护、删除的全生命周期进行图形化的管理，方便运维。
PLE 解决方案是一种开放的解决方案，相关的技术标准均已在 IETF 113 次会议上提交草案，有助于行业共同发展。
推动中国 400G ZR/ZR+ 的技术标准化工作
2022 年 IP+ 数字相关光融合的解决方案在国内互联网和电信运营商行业也引起了广泛的关注。国内头部的互联网企业和运营商在 2022 年已经完成实验室和现网灰度测试，部分企业已经开始大规模的商业化部署，并节省了高达 40% 的总体成本。
随着国内部署 400G ZR 路由光网络解决方案客户的增加，不同的客户对于 400G ZR/ZR+ 光模块寄存器以及初始化配置的需求千差万别，光模块定制化需求变得越来越多，定制化的需求会延长交货时间，增加成本，不利于产业的大规模发展。为了能满足中国客户的定制化需求，同时尽量将定制化的要求进行收敛，思科积极与开放数据中心委员会 (ODCC) 合作，支持 ODCC IPoDWDM 项目组的 400G ZR/ZR+ 定制化技术规范的起草与制定，贡献相应的技术和工程经验。目前ODCC 定制标准化的工作进展顺利，已完成几轮的草案发布与讨论，预期 2023 年初即可完成 ODCC 标准化工作，这对于推进 400G ZR/ZR+ 在中国的规模化部署具有很好的促进作用。
思科在 2022 年 9 月的 ODCC 峰会上获得了 ODCC ，这也是对思科几年来持续支持 ODCC 工作的一种肯定。
展望未来，800G 技术创新正扑面而来
更快，更经济，更节能是网络通讯领域不断追求的方向。而 800G 网络处理器和系统以及 800G 相干光领域的技术创新正是实现这一创新的基础。
展望 800G 网络处理芯片和系统
面向 800G 的 25.6T 网络芯片构造的单芯片系统不仅比面向 400G 的 12.8T 芯片系统通讯速率翻倍，同时一台设备即可以承担之前六台设备才能实现的网络转发能力，新的单芯片系统可以将能耗降低 77% ，设备空间占用减少 83% 。
思科在 2022 年 10 月的 OCP 大会上发布了全球第一款 800G 网络平台，这包括了 C8111 路由器和 Nexus 9232E 交换机。
这两款设备均采用了思科 Silicon One G100 的 25.6T 网络处理器芯片，该芯片采用 7nm 的制程，提供 256 个 112G SerDes 通道，可以在一个 RU 的空间中提供 32 口 800GE 或 64 口 400GE , 以及 256 口 100GE 等不同的设备形态。提供高性能转发的同时，具有最低的体积和功耗，为网络向 800G 时代演进奠定了基础。
展望 800G 相干光技术创新
随着通讯速率的提高，相干技术所具备的高性能的优势将更加突出。
目前 800G ZR（80公里），ER（40公里）, LR（10公里）等技术标准正在多个标准化组织中进行讨论。其中 800G ZR 和 ER 没有太多悬念，相干技术已经达成共识，将成为核心的技术选择，其中 OIF 已经选定了思科（Acacia）贡献的 oFEC 高性能前向纠错技术作为 800G ZR 的标准，同时电口的相关标准也正在积极推进中。
而 800G LR 技术规范采用直接检测（IMDD）还是相干检测 (Coherent) 还在 IEEE 讨论中，相干检测的性能更好，而直接检测的成本较低。
预计 800G LR/ER/ZR 相应的技术标准将于 2023 年实现标准化，2024/2025 年形成商业产品。
总结：随着行业对于数字相干光可插拔模块以及路由光网络架构的不断了解，我们看到越来越多的互联网和运营商企业已经广泛认识到技术创新带来的成本下降和效能提升。更快、更经济、更节能的路由光网络解决方案正在得到行业头部企业的认可并开始规模部署。而面向 800G 时代的芯片，光传输，路由交换机系统也已经发布或日趋成熟，网络行业在未来的几年中依然有机会保持摩尔定律的增长曲线，并为大众带来更好的网络访问体验。
点击关注B.P商业伙伴
回复“500强”
即可获取2022数字生态500强完整榜单
B. P商业伙伴是一家致力于为企业生态建设提供生态综合服务的平台。主要为客户提供生态战略咨询与调研、生态拓展与营销、生态合作伙伴大会系列服务，旗下拥有B.P商业伙伴生态全媒体矩阵、数字生态商学院、数字生态研究院等系列平台。
添加13021068260，加入B.P·ICT企业家俱乐部，与国内外名企200+董事长、总裁、总经理、CEO、创始人讨论战略发展；加入B.P生态营销俱乐部与700+Marketing精英互动交流市场营销，加入B.P生态管理者俱乐部200+生态管理精英对接合作，加入B.P商业伙伴和媒体朋友们与150+央媒、新闻资讯媒体、行业媒体、知名自媒体联合发声。B.P生态社群矩阵60+，覆盖2万人，定期分享课程及干货学习资料。扫码备注：公司 职务 姓名，发名片，审核后，邀请加入。
热门跟贴