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近期，Microchip 参加了每年一度的“中国光网络研讨会”，并以“边缘化趋势：接入型 OTN 和边缘数据中心”为主题发表了演讲。可能在很多人印象中，Microchip 并没有光通信业，如果你还记得去年 3 月 Microchip 对 Microsemi 的并购会恍然大悟，这次并购加强了 Microchip 的通讯业务。在以往的会上，Microchip 讨论了 OTN 在 5G 承载中的角色，新一代光传送网与 5G 等话题，Microchip 资深产品经理郎涛强调，“无论我们的演讲主题如何变化，但是传送技术是我们这个产品系统的基因，我们一直在这个领域耕耘。”
在通信领域，传输网一般分为骨干层、汇聚层、接入层，OTN 技术一般用于骨干层。由于接入网面对的客户多种多样，非常复杂，接入技术也在不断变化。郎涛表示，“无论是家庭宽带从 GPON 转向 XGPON，还是无线 RRH 从 PTN/IP-RAN 转向 SPN、M-OTN 或者 IP-RAN2，或者政企客户从 MSAP 到 PTN/OTN，接入网技术也在不断变革。”如今，由于三大运营商建立了政企专线，边缘数据中心数量随着流量大增而崛起，OTN 技术在快速向接入侧下沉。
Microchip 通信业务部资深产品营销经理郎涛
从边缘数据中心崛起看 OTN 技术下沉到接入侧的意义
企业客户接入之前已经有了小型 PTN 技术，那么 OTN 技术下沉到接入侧的意义是什么？近几年，三大运营商开始建设政企专线，而政企专线需要大带宽、高品质的服务。因此，接入侧对 OTN 技术的需求大增。
OTN 技术具有从 100M 到 100G 的大带宽；本身具有刚性隔离，这是 OTN 专网和分组专网的重要区别。OTN 是基于时分复用（TDM）的，具有资源独占特性，也就是给用户提供的资源、带宽是固定的，不受别的用户的干扰。同时在 OTN 传送时不需要做报文的二层终结，延时最低可以做到 5 微秒；在安全方面，OTN 技术可以引入加密功能。
郎涛也解释，“用 OTN 技术来做接入的目的是能够提供点到点的 OTN 专线，能够把客户两个不同的办事处或者是不同的数据中心之间连接起来。OTN 下沉到接入侧是为了给企业提供专线业务，数据中心之间的互联需要大带宽、高品质的专线服务来支撑，而数据中心是企业专线用户的典型用户。所以，接入型 OTN 的技术就是让大量、高品质的专线服务变成可能，也为边缘数据中心大量互联提供了可能性。”
中国移动通信有限公司研究院教授级高级工程师李允博表示，“中国移动已经在干线上建立了一张全世界最大规模的 OTN 网络，从去年开始建设政企专网，延续了之前的 OTN 网络架构。去年，中国移动的政企专网收入接近 300 亿，而且每年在以 20%的速度递增。不管是国家干线，还是省内、城域，OTN 在大带宽、灵活性方面起到了重要作用。而且三大运营商都有一个共识，OTN 在政企专线服务方面是最好的技术。”
当然除了 OTN 技术，分组技术也可以用于专网服务。对于这两者的关系，郎涛认为，“针对不同的用户群，OTN 技术和分组技术可以互补。政企客户对租用线或专用线服务的要求比较高，使用 OTN 技术更合适；普通中小企业对租用线或专用线服务要求并不严格，分组技术可以满足需求，因此我们认为两者可以共存。”
DCI 如何应对 5G 大流量的带来的冲击？
5G 网络包括前传网、中传网和回传网，现在的趋势是把 BBU 的基站分拆成两块，一部分叫分布式的单元 DU，另外一部分叫集中式的单元 CU。分拆之后集中式的单元 CU 可以通过虚拟化实现，用户通过数据中心里大量的服务器就能实现 CU 的功能。所以 CU 将来就是数据中心的一个功能，由数据中心来实现。因此，数据中心就已经部署到 CU 层，就是基站层。
因为移动边缘计算（MEC）需要低延时，这一需求推动边缘计算能力向基站迁移。不仅 CU 变成数据中心虚拟化了，边缘计算中心的 MEC 的功能也直接和 CU 放到同一数据中心里面。
腾讯的应用涉及集中在数据中心互联层面，5G 会带来网络架构的演进，两个不同区域的数据中心之间业务的打通可以通过不同段的波分系统调节，这给会增加运维成本，而且需要大量的设备投入。腾讯技术工程事业群网络平台部光网络结构师李方超解释，未来我们会考虑在自己定义的光层设备上增加 WSS 板卡解决维度问题。另外，流量的增长必然带来巨大的时延成本，而且不同的业务对于时延的要求不同，针对这种节点，我们会通过光层穿透，这需要低时延、高可靠性，我们不经过 IP 设备直接穿透，优势在于不需要上电层设备，没有进入 OTN 解封装，也没有到 IP 去做下一跳，节约了时延。同时降低了 IP 的跳度时的端口需求量，从而可以节约了 IP 端口成本。
“未来腾讯会和 Microchip 合作解决采用可插拔模块来做转发。在城域应用中，小于 60 公里时，可以采用 ZR 模块方案，直接插在交换机上出彩光。在 80 公里到 100 公里之间，采用 CFP2-DCO 的方案，性能更好。原因是里面的激光器功率会更高一些，里面会加放大器。传统盒子一般使用像 MSA 大的模块，虽然性能更好，但是因为距离很短，优势得不到发挥，成本很高，所以后面会考虑在可插拔模块的情况下做一款自己的设备来解决问题。” 李方超补充。
凭借新型以太网 PHY 器件应对 DCI 未来发展趋势
当前，数据中心互联（DCI）市场呈现四大趋势：超大规模数据中心到 2021 年流量翻倍，需要 400GbE 或者更大的容量线卡；DCI 复合年增长率达到 30%，安全需求剧增；DCI 的增长和相干 DSP 需要比以太网更多的灵活性；而且 5G 对网络的同步提出的更大的挑战。
为了顺应 DCI 的发展需求，Microchip 推出 META-DX1 系列以太网 PHY 器件。META-DX1 是业界首个 T 级别的以太网 PHY，最高容量 1.2T，集成了 PHY/FEC/PCS/MAC 的以太网接口芯片，密度比同类产品高出 50%。涵盖 1GbE 到 400GbE 的各种以太网接口，56G PAM-4 高速 SERDES，MACsec 以太网加密，FlexE 灵活以太网，纳秒级的高精度 PTP 时钟戳，最高密度的 gearbox，最高密度的 CDR/Retimer，无损的 2:1 开关切换，SERDES 交叉功能。
当前应用需要路由器上的以太网接口速率更加灵活，传统以太网是固定速率，只有 100G、200G 和 400G 三种，无法充分利用相干 DSP 的能力，而采用 FlexE 的子速率模式可以细调到 25Gbps 颗粒。郎涛表示，“采用 FlexE 的技术，将以太网速率变细，和前面的设备进行匹配，新的以太网速率标准化工作至少 4 年以上，难以跟上步伐，用 FlexE 的绑定模式速率已超过了以太网速率。”
关于加密问题，数据中心在地理上越来越分散，城域分布式数据中心对广域网的安全有很大挑战，为了保证数据安全，比较实际的做法是二层加密（MACsec），MACsec 作为业界标准解决方案可支持多个 Terabit。郎涛认为，“如果在数据中心里有大量以太网业务，对以太网做二层加密更安全。我们在后面的产品定义里会将 MACsec 作为重要的功能做进去。”
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