基于数据中心高性能光互联网络架构技术的研究

王彤 李慧芳

（兰州城市学院电子与信息工程学院 甘肃省兰州市 730070）

1 光互联的基本概念及网络结构技术概述

随着数据处理和数字化进程的发展，数据的传输和存储也发生了质的飞跃，短距离互联网的发展受到了高宽带的约束。由于传输过程中的损耗与网络互绕，造成铜线进行网络传输的方式在高宽带网速条件下不能有效运行，成本相应较高。电缆数量增多，会造成互联网系统负荷较大导致布线难度加大，且拓扑结构复杂、网络能耗难以优化。比起电互连，光互联的带宽高、损耗低、无网络互绕且电磁兼容性强，并且光互联已经逐渐在机柜间、板间和框架间得到应用。

调研Synergy 第三方数据显示，在2020年下半年，全球超大规模数据中心已多于541 个，数据中心规模运行后，云服务器和云负载的超级数据中心将超过85%，其处理能力也会上升30 个百分点。到 2022年，全球 IP 流量预计将达到每月396EB，届时将有285 亿固定和移动个人设备和连接，日益增长的数据流量需求对网络架构提出更高要求。

1.1 数据中心网络结构

当数据互联中心的内部网速达到吉比特/秒时，分布式光互联网架构由于易部署、连接距离长、高带宽等优点被大量使用。随着互联网规模和业务发展的日趋成熟和壮大，东西分流逐渐加强，数据中心设备数量增多，网络节点数不断上升，从而丰富了互联网端口类型，如图1所示。光互联网络增加了光模块的数据流向使用率，加大了光模块对互联网的稳定性影响，网络设备硬件占比日趋增加。……