专访康宁房毅：构建低能耗数据中心、全光干线网络连接
发布时间：2022-08-09 18:10:08 热度：1877
8/09/2022，光纤在线讯，随着低碳经济的来临，全球对于节能减排工作日益重视。然而面对高质量、高带宽、绿色·节能低碳的要求，我们该如何构建下一代绿色大规模数据中心及全光网络？而随着数据中心网络架构的持续升级，更高速率、更低功耗、更低成本的需求成为业界努力的重点，光纤光缆作为基础设施如何更好地应对行业发展带来的挑战？以及行业需求变化对光纤光缆的性能会提出怎样的要求？近期在CDCE科技之星-品牌直播之际，我们有幸采访了康宁光通信大中华区应用工程和市场发展总监，房毅先生。
高密度、大芯数助力大型数据中心的连接
大规模数据中心是当前光通信行业发展和需求所驱动的数据中心演进的主要方向之一：一方面与我们生活密切相关的各类数据、信息等推动了大数据、信息化、数字化、云计算等需求和应用的高速发展，作为数字经济和信息行业的重要基础设施，数据中心毫无疑问地需要与各类应用协同发展，国家也明确表示在“十四五”规划期间，中国将力争实现成为制造业强国的目标，利用制造业的创新和互联推动经济的高质量发展，而这其中非常重要的组成部分就包括致力于有效利用5G、大数据、云计算、人工智能、区块链等新兴信息技术，进一步发展智慧制造，培育共享制造、设计和数据平台，因此，数据中心的增长和规模的扩展就成为一种发展趋势；另一方面，为了提供更快速、高效的服务和响应，网络设备、网络架构也在不断优化和演进，以应对比如AI、自动驾驶等各类新型行业应用对于数据中心的低时延、高带宽、高速率等要求，这些应用具有自身生产大量数据，也需要更多的数据传输、计算等交互通信的需求的特点。因此，我们看到的是数据中心规模以及内部的网络架构都较以往有了显著的变化，比如，服务器数量越来越多，占地规模越来越大，网络架构和连接更复杂、绿色节能的要求更高等，基于数据中心这些新的特点，同时加上对于带宽和速率的需求的提升，因此在现有的数据中心中光纤的需求数量越来越多，设备间以及光纤链路的交叉互连等情形也越来越复杂。
针对大型数据中心发展的特点，作为基础设施如何更好地应对行业发展带来的挑战？高密度、大芯数光缆成为一种优化的解决方案。由于数据中心的规模更大，扁平化网络架构带来大量的设备间光缆互连，因此，相较传统三层网络结构而言，扁平化和网状连接对于光纤数量的需求有了大幅的提升，一般达到数千芯甚至更高，同时网络主干部分通常会达到100G甚至更高的传输速率，这也对单模光纤有了更多的需求，在相关的报告和实际的应用中，我们也能发现其中的变化，尤其在大型数据中心的基础网络建设中，单模光纤所占比例较传统的企业数据中心有了较大幅度的提升。
面对这样的应用需求，康宁公司也提出了针对性的解决方案，比如RocketRibbon®光缆，这种系列的光缆可以提供室内、室外以及通用型的不同类型，具备超高密度的结构，可以达到3456芯甚至更高的芯数，结合相应的连接硬件，向用户提供完整的端到端解决方案，实现大型数据中心数量庞大的光纤光缆的高密度、复杂的系统连接，同时，康宁公司也在积极创新，解决实际工程应用中遇到的挑战，比如，去年我们也推出了实现大芯数、高密度光缆现场快速、高效连接的Fast Track MTP®连接器，这种创新的连接技术基于成熟的MTP®连接器，是康宁Rapid Connect 快速解决方案系列的一个部分，通过工厂预制插芯的方式，结合现场连接器外壳的安装，在完成数千芯光缆的快速连接的同时，最大化敷设管道的利用率，大幅提高现场安装的效率，真正实现高效、安全和快速的高密度、大芯数光缆的连接，更好地服务大型数据中心的光纤网络建设需求。
EDGE™/EDGE8®为绿色环保、节能降耗、高密度、易扩展而设计
绿色环保、节能降耗是未来数据中心发展的主要方向之一，作为数据中心的产品供应商，康宁公司充分了解绿色环保的理念并积极推进产品创新和优化，为实现双碳战略和目标而不懈努力。
数据中心是网络设备高度集中的区域，这其中会产生大量能源消耗，为此，作为无需能源驱动的无源光纤基础网络，能够为节能减排做出的贡献首先是如何让与承载信息传输的光纤配合使用的有源系统设备使用更少的能源消耗，同时光纤基础网络系统自身也为能源使用效率的提升做出贡献。
在光纤基础网络建设方面，康宁公司一直以来积极推进多模光纤并行传输的观念，并行传输理论就是基于多对光纤通道的合并传输，在当前市场主流的应用比如40G和100G光纤网络系统中，用4个10G 或25G实现40G或100G 的高速传输。并行传输在工程实践应用中的一种重要方式就是采用端口分支实现10G或25G连接，根据市场使用的产品测算，假如全部使用10G SFP光纤收发器，单只功率约为1W，共需要4只，约4W，而使用40G QSFP收发器，需要1只，功率仅为1.5W，借助光纤无源分支跳线实现同样的功能，平均每个10G端口的功耗节约了约60%，因此这种应用方式就是低成本、高效率传输的有效方式之一，与此同时，这样的做法还可以提升机柜空间使用效率，优化线缆桥架，改善设备端口密度等，这也让光纤基础网络从另一个方面为提高能效做出了贡献，而数据中心存在着大量的光纤收发设备，这些能耗的节约和系统的优化无疑是极为重要的。
未来数据中心对于能源使用效率的要求越来越高，我们也看到数据中心建设的指导政策和文件中都有相关的描述和规定，因此，无源光纤基础网络需要在上述的方面有所作为，一方面配合优化生态系统，提升光纤光缆与系统设备的能效，另一方面，提高有限空间中的光纤或通道的数量，通过光纤和光缆的技术创新，在传输和连接部件等方面推进小型化和高密度，改善空间使用效率，优化数据中心的空气流通效率，提升空调制冷效率，实现节能降耗。
康宁长期致力于信息化的通信基础网络建设、行业技术创新和发展。先后推出了基于康宁性能卓越的ClearCurve®抗弯曲光纤的高密度数据中心解决方案EDGE™以及EDGE8®系统，这是基于数据中心行业高速发展过程中对于光纤数量和管理有了迫切的需求而应运而生的，推动高密度、易扩展、易管理、小型化等适应未来发展的解决方案，在有效节省空间、提升能源利用率、降低维护成本等方面助力建设绿色节能的新型数据中心。这些卓越的解决方案助力并推动了行业的发展，成为行业发展的风向标和榜样之一，为国内众多的金融、保险、政府、企业等提供了可靠性高、网络架构先进、面向未来技术升级便利的数据中心光纤基础网络，为国内信息化和全社会数字化转型服务保驾护航。
同时我们也非常自豪，那就是专为数据中心打造的EDGE™系列高密度可扩展解决方案自发布以来，获得市场和用户的高度认同，在2022年伦敦举行的数据中心解决方案（DCS）颁奖典礼上获得“数据中心年度布线产品奖”。这是康宁产品连续第10年获得DCS大奖，极具里程碑意义，入围此奖项代表了产品在市场影响力、差异化功能和用户效益层面均通过了高标准的评估，代表了行业的顶尖水平。
康宁拥有创新的基因和文化，因此在EDGE™系列解决方案的发展中，我们依然继续延续这样的理念和行动，近几年，康宁公司陆续推出了基于EDGE™家族的EDS产品系列，EDGE™ Rapid Connect解决方案等，持续扩展EDGE™产品系列以及扩大EDGE™带给用户的出色体验，并且这些杰出的解决方案也在众多的项目建设中得以展示并得到用户的好评。
康宁公司会继续产品和技术的创新，为市场和用户带来更多更优秀的产品和解决方案。
“东数西算”促进全光干线网络发展 G.654.E大有可为
“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运算，促进东西部协同联动，更好为数字化发展赋能。因此，国资委等四部门联合发布的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》中，提出在四个经济圈、四个西部、北部循环能源充裕的省份集中建设超大规模数据中心、算力枢纽，并在各枢纽之间建立高性能、高速率长途干线网络，助力“东数西算”和能源效率的平衡。
可以看出，东数西算战略会强化数据中心建设的集中化和规模化，同时要求加快构建全国一体化数据中心体系和算力统筹智能调度，以及高性能和高速率的通信干线建设，进而凸显数据中心创新发展为全社会数字化转型服务的基础作用。
在数据中心集中化和规模化建设中，正如前述提到的随着数据中心规模和网络架构的演进，数据中心互连会产生对高芯数、大容量光纤光缆的需求，而在实现统筹调度方面，运营商长途干线承担着不可或缺的重要职责，尤其是伴随着接入网、城域网以及数据中心互联流量的快速增长，长途干线网络容量已经面临着越来越大的压力的情形下，为更好地支持国家“东数西算”工程，需要运营商不断优化网络结构和引入各种新型技术从而构建下一代全光干线网络，满足高容量、超长距、低延时的要求。为了在提高网络速率的同时降低每比特成本，运营商在采用高阶调制编码方式，新型放大器和检测方式等手段提升频谱效率的同时，需要有新型的光纤对这些技术实现更好的承载，以保持长途干线的超长传输距离的需求。实验数据和现网测试结果均表明兼具大有效面积、超低损特性的TXF® G.654.E光纤，能有效降低系统非线性，提升系统信噪比，是运营商构建超400G长途干线光网络的首选光纤，相信可以助力运营商构建下一代超高速率长途干线网络，实现大型数据中心的高效互联。
CDCE2022国际数据中心及云计算产业展览会是由GDCT数据中心节能技术委员会及雅式展览服务有限公司继续联合举办，CDCE2021与CDCE2022合并举办，总规模升级，专业观众22,000人、参展商200+、展出面积20,000平方米、15场同期活动、2场颁奖典礼、1场GIIT综合布线技能大赛！
高密度、大芯数助力大型数据中心的连接
大规模数据中心是当前光通信行业发展和需求所驱动的数据中心演进的主要方向之一：一方面与我们生活密切相关的各类数据、信息等推动了大数据、信息化、数字化、云计算等需求和应用的高速发展，作为数字经济和信息行业的重要基础设施，数据中心毫无疑问地需要与各类应用协同发展，国家也明确表示在“十四五”规划期间，中国将力争实现成为制造业强国的目标，利用制造业的创新和互联推动经济的高质量发展，而这其中非常重要的组成部分就包括致力于有效利用5G、大数据、云计算、人工智能、区块链等新兴信息技术，进一步发展智慧制造，培育共享制造、设计和数据平台，因此，数据中心的增长和规模的扩展就成为一种发展趋势；另一方面，为了提供更快速、高效的服务和响应，网络设备、网络架构也在不断优化和演进，以应对比如AI、自动驾驶等各类新型行业应用对于数据中心的低时延、高带宽、高速率等要求，这些应用具有自身生产大量数据，也需要更多的数据传输、计算等交互通信的需求的特点。因此，我们看到的是数据中心规模以及内部的网络架构都较以往有了显著的变化，比如，服务器数量越来越多，占地规模越来越大，网络架构和连接更复杂、绿色节能的要求更高等，基于数据中心这些新的特点，同时加上对于带宽和速率的需求的提升，因此在现有的数据中心中光纤的需求数量越来越多，设备间以及光纤链路的交叉互连等情形也越来越复杂。
针对大型数据中心发展的特点，作为基础设施如何更好地应对行业发展带来的挑战？高密度、大芯数光缆成为一种优化的解决方案。由于数据中心的规模更大，扁平化网络架构带来大量的设备间光缆互连，因此，相较传统三层网络结构而言，扁平化和网状连接对于光纤数量的需求有了大幅的提升，一般达到数千芯甚至更高，同时网络主干部分通常会达到100G甚至更高的传输速率，这也对单模光纤有了更多的需求，在相关的报告和实际的应用中，我们也能发现其中的变化，尤其在大型数据中心的基础网络建设中，单模光纤所占比例较传统的企业数据中心有了较大幅度的提升。
面对这样的应用需求，康宁公司也提出了针对性的解决方案，比如RocketRibbon®光缆，这种系列的光缆可以提供室内、室外以及通用型的不同类型，具备超高密度的结构，可以达到3456芯甚至更高的芯数，结合相应的连接硬件，向用户提供完整的端到端解决方案，实现大型数据中心数量庞大的光纤光缆的高密度、复杂的系统连接，同时，康宁公司也在积极创新，解决实际工程应用中遇到的挑战，比如，去年我们也推出了实现大芯数、高密度光缆现场快速、高效连接的Fast Track MTP®连接器，这种创新的连接技术基于成熟的MTP®连接器，是康宁Rapid Connect 快速解决方案系列的一个部分，通过工厂预制插芯的方式，结合现场连接器外壳的安装，在完成数千芯光缆的快速连接的同时，最大化敷设管道的利用率，大幅提高现场安装的效率，真正实现高效、安全和快速的高密度、大芯数光缆的连接，更好地服务大型数据中心的光纤网络建设需求。
EDGE™/EDGE8®为绿色环保、节能降耗、高密度、易扩展而设计
绿色环保、节能降耗是未来数据中心发展的主要方向之一，作为数据中心的产品供应商，康宁公司充分了解绿色环保的理念并积极推进产品创新和优化，为实现双碳战略和目标而不懈努力。
数据中心是网络设备高度集中的区域，这其中会产生大量能源消耗，为此，作为无需能源驱动的无源光纤基础网络，能够为节能减排做出的贡献首先是如何让与承载信息传输的光纤配合使用的有源系统设备使用更少的能源消耗，同时光纤基础网络系统自身也为能源使用效率的提升做出贡献。
在光纤基础网络建设方面，康宁公司一直以来积极推进多模光纤并行传输的观念，并行传输理论就是基于多对光纤通道的合并传输，在当前市场主流的应用比如40G和100G光纤网络系统中，用4个10G 或25G实现40G或100G 的高速传输。并行传输在工程实践应用中的一种重要方式就是采用端口分支实现10G或25G连接，根据市场使用的产品测算，假如全部使用10G SFP光纤收发器，单只功率约为1W，共需要4只，约4W，而使用40G QSFP收发器，需要1只，功率仅为1.5W，借助光纤无源分支跳线实现同样的功能，平均每个10G端口的功耗节约了约60%，因此这种应用方式就是低成本、高效率传输的有效方式之一，与此同时，这样的做法还可以提升机柜空间使用效率，优化线缆桥架，改善设备端口密度等，这也让光纤基础网络从另一个方面为提高能效做出了贡献，而数据中心存在着大量的光纤收发设备，这些能耗的节约和系统的优化无疑是极为重要的。
未来数据中心对于能源使用效率的要求越来越高，我们也看到数据中心建设的指导政策和文件中都有相关的描述和规定，因此，无源光纤基础网络需要在上述的方面有所作为，一方面配合优化生态系统，提升光纤光缆与系统设备的能效，另一方面，提高有限空间中的光纤或通道的数量，通过光纤和光缆的技术创新，在传输和连接部件等方面推进小型化和高密度，改善空间使用效率，优化数据中心的空气流通效率，提升空调制冷效率，实现节能降耗。
康宁长期致力于信息化的通信基础网络建设、行业技术创新和发展。先后推出了基于康宁性能卓越的ClearCurve®抗弯曲光纤的高密度数据中心解决方案EDGE™以及EDGE8®系统，这是基于数据中心行业高速发展过程中对于光纤数量和管理有了迫切的需求而应运而生的，推动高密度、易扩展、易管理、小型化等适应未来发展的解决方案，在有效节省空间、提升能源利用率、降低维护成本等方面助力建设绿色节能的新型数据中心。这些卓越的解决方案助力并推动了行业的发展，成为行业发展的风向标和榜样之一，为国内众多的金融、保险、政府、企业等提供了可靠性高、网络架构先进、面向未来技术升级便利的数据中心光纤基础网络，为国内信息化和全社会数字化转型服务保驾护航。
同时我们也非常自豪，那就是专为数据中心打造的EDGE™系列高密度可扩展解决方案自发布以来，获得市场和用户的高度认同，在2022年伦敦举行的数据中心解决方案（DCS）颁奖典礼上获得“数据中心年度布线产品奖”。这是康宁产品连续第10年获得DCS大奖，极具里程碑意义，入围此奖项代表了产品在市场影响力、差异化功能和用户效益层面均通过了高标准的评估，代表了行业的顶尖水平。
康宁拥有创新的基因和文化，因此在EDGE™系列解决方案的发展中，我们依然继续延续这样的理念和行动，近几年，康宁公司陆续推出了基于EDGE™家族的EDS产品系列，EDGE™ Rapid Connect解决方案等，持续扩展EDGE™产品系列以及扩大EDGE™带给用户的出色体验，并且这些杰出的解决方案也在众多的项目建设中得以展示并得到用户的好评。
康宁公司会继续产品和技术的创新，为市场和用户带来更多更优秀的产品和解决方案。
“东数西算”促进全光干线网络发展 G.654.E大有可为
“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，让西部的算力资源更充分地支撑东部数据的运算，促进东西部协同联动，更好为数字化发展赋能。因此，国资委等四部门联合发布的《全国一体化大数据中心协同创新体系算力枢纽实施方案》中，提出在四个经济圈、四个西部、北部循环能源充裕的省份集中建设超大规模数据中心、算力枢纽，并在各枢纽之间建立高性能、高速率长途干线网络，助力“东数西算”和能源效率的平衡。
可以看出，东数西算战略会强化数据中心建设的集中化和规模化，同时要求加快构建全国一体化数据中心体系和算力统筹智能调度，以及高性能和高速率的通信干线建设，进而凸显数据中心创新发展为全社会数字化转型服务的基础作用。
在数据中心集中化和规模化建设中，正如前述提到的随着数据中心规模和网络架构的演进，数据中心互连会产生对高芯数、大容量光纤光缆的需求，而在实现统筹调度方面，运营商长途干线承担着不可或缺的重要职责，尤其是伴随着接入网、城域网以及数据中心互联流量的快速增长，长途干线网络容量已经面临着越来越大的压力的情形下，为更好地支持国家“东数西算”工程，需要运营商不断优化网络结构和引入各种新型技术从而构建下一代全光干线网络，满足高容量、超长距、低延时的要求。为了在提高网络速率的同时降低每比特成本，运营商在采用高阶调制编码方式，新型放大器和检测方式等手段提升频谱效率的同时，需要有新型的光纤对这些技术实现更好的承载，以保持长途干线的超长传输距离的需求。实验数据和现网测试结果均表明兼具大有效面积、超低损特性的TXF® G.654.E光纤，能有效降低系统非线性，提升系统信噪比，是运营商构建超400G长途干线光网络的首选光纤，相信可以助力运营商构建下一代超高速率长途干线网络，实现大型数据中心的高效互联。
CDCE2022国际数据中心及云计算产业展览会是由GDCT数据中心节能技术委员会及雅式展览服务有限公司继续联合举办，CDCE2021与CDCE2022合并举办，总规模升级，专业观众22,000人、参展商200+、展出面积20,000平方米、15场同期活动、2场颁奖典礼、1场GIIT综合布线技能大赛！
