云化数据中心网络之技术演进与突破.pptx

云化数据中心网络之技术演进与突破 2020年90%业务云化，DC流量增长迅猛CAGR 32%DC到DC：5年增长4倍Private CloudPublic CloudTelecom CloudEnterpriseFamilyPersonalThings744933201520162017201820192020DC到用户：5年增长3倍CAGR 24%177214381164346251571392411411381201520162017201820192020单位：EB/年单位：EB/年2183 云化业务对业务质量要求：低时延云业务对时延要求CityCityDCDCDC虚拟机热迁移 10ms次数据中心间的数据传输每次谷歌搜素需要140谷歌发现每多100ms有哪些信誉好的足球投注网站时间将造成8百万美金损失0.49s3 数据同步计算 20ms云游戏 25ms云桌面 50ms云存储 200ms云业务需要低时延保障业务体验 云化互联网业务对网络的新需求：业务快速上线业务之“快”配置手工输出需求输出业务上线调试业务上线周期3~4个周网络部署之“慢”2013年发布260项新特性每隔11秒就有一次更新部署每年服务器数量增加1倍；微信业务每年采购10万台服 务器扩容业务；“快慢”矛盾，影响企业发展资源容量不足业务更新缓慢业务长期受损，增长仅为业界1/31/3业务增长互联金融企业15%+交易超时30%扫码失败4 云化DC网络: 运营成本压力大20~50 设备/人运营商10,000 服务器/人互联网1 DCOTT 数据中心100,000 服务器50,000 存储4,000 交换机5 6云化数据中心网络挑战解决之道极致体验: 大带宽，低时延技术演进与突破极简网络: 快速TTM、运维简单解决之道 电子技术演进：FinFET 3D大幅降低OTN系统能耗功耗：200W/400G功耗：200W/100G每100G功耗下降75%功耗：800G/50W功耗：4T/90W45nm，800G交换芯片16nm，4T交换芯片功耗下降64%45nm 28nm 16nmFinFET工艺开启了? FinFET是鳍式场效晶体写 ，由加州大学伯克利半导体管(Fin Fiel分校的胡正工艺的3D时代：d-Effect Transistor) 的缩明教授发明；FinFET 16nm相对28nm，性能大幅提升：? 速度提升20-30%? 密度提升60~80%7 半导体工艺进步，支撑大容量OTN持续发展00T+)集群(14*U64 Mesh单节点无阻塞调度能力100T+子架间无阻塞连接，免规划，扩容简单，缩短TTM单系统(25.6T)低功耗交换芯片，单芯片5T容量；基于VCSEL的可拔插光模块；多框时钟同步和信元分发算法8 传统分立光路硅光技术推动光产业变革光子集成光路 光电融合1962年半导体激光器1980年代通信光路1990年Inp集成兴起2005年硅光子优势凸显2020年后单一芯片涵盖光电全功能1904年真空电子管发明1923年电子管收音机问世1947年晶体管发明1958年数字机问世1966年CMOS集成电路1981年IBM个人电脑电子管 晶体管 集成电路后摩尔时代2005年后发展变缓未来可能完全失效硬件可定义2025年后小功能单元矩阵实现全光逻辑光技术突破：硅光实现光器件的革新式跃变9 10E N光技术突破：硅光技术三大优势高性价比? 传统工艺 ? 硅基CMOS平台? 手工操作 ? 自动化? 效率低 ? 规模化3’’ InP 晶圆材料稀有昂贵? 200 切片8’’ 硅基晶圆材料取之不尽? 5000 切片高集成度低功耗弯曲半径(PLC)~5mm弯曲半径(InP)~500高折射率小弯曲半径激光器光栅调制器 波导衬底基板偏置电压 5VP=U x I1.5V内部光损耗低, 功耗低μm50μm5cm5mm弯曲半径(Si)5μm外部偏置电压低，功耗低CFPCFP4CFP2基于硅光技术的光模块尺寸越做越小传统技术 硅光子传统技术，多种材料，相互间耦合损耗大；传统技术 硅光子电流相当，电压越低，功耗越小； 硅光技术应用：100G 相干CFP光模块Transponder 线卡硅光CFP 线卡模块体积越来越小CFPCFP2CFP4x 4通道模块集成度越来越高单通道x 8通道11 OXC视 频E N12 光技术突破：全光交换OXC时代超低功耗系统功耗下降 1000倍13零时延全光信号, 时延=0光背板无纤化连接数字化光层OAM华为创新的全光交换系统，容量可达320T超大容量交换容量提升10倍以上 灵活线卡设计方寸间彰显实力高集成度芯片高效散热紧凑布局NE9000 -8 业界首款4T路由器 — 满足未来十年业务发展40*100GE8*400GE4T 线卡1st4T/Slot，