中國儲能網訊：2020年3月4日，中共中央政治局常務委員會召開會議，強調要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度，將數據中心正式納入新基建。
近年來，隨著云計算、大數據、工業(yè)互聯網等新一代信息通信技術和應用的蓬勃興起，數據中心作為信息通信網絡基石也迎來了大發(fā)展。同時為了更好地適應云計算等業(yè)務的發(fā)展，有力支撐數字經濟發(fā)展，如何持續(xù)優(yōu)化數據中心網絡，不斷提升性能和彈性，推進數網協同，成為業(yè)界關注的重點。
數據中心網絡持續(xù)演進
從數據中心內部網絡看，不同類型的應用對數據中心網絡有著不同的要求。前端網絡通常采用TCP協議，IP/以太網絡技術成為前端網絡主流技術，成本低、擴展性好。存儲網絡一直在追求大帶寬、高吞吐，以充分發(fā)揮存儲盤和CPU的作用，20世紀90年代末采用同時期比Ethernet速率更高的FC技術。進入21世紀，隨著更高速率的SSD的規(guī)模應用，特別是近來高速率、低時延的NVMe技術的出現，存儲需要更高速、更高效的網絡。計算網絡主要采用InfiniBand專網，典型代表為HPC等高性能業(yè)務，低時延成為極致追求。但隨著RoCE技術的不斷發(fā)展，Ethernet在計算網絡中的應用也逐漸普遍。
鑒于以太網是生態(tài)最完整、應用最廣泛的網絡技術路線，為了降低數據中心網絡的總擁有成本（TCO），前端網絡、存儲網絡和計算網絡三張網絡的技術“歸一”到以太網是大勢所趨。目前，開放數據中心委員會（ODCC）正在開展“數據中心三網合一”研究項目，旨在利用三網合一技術，大幅降低數據中心網絡TCO，顯著降低組網和運維工作的復雜性。
2013年以來，我國出臺了一系列政策，引導大型、超大型數據中心逐漸向中西部以及熱點地區(qū)周邊轉移。據工信部最新發(fā)布的《數據中心發(fā)展指引（2019）》顯示，到2018年年底，北京、上海、廣東三地的在用機架數約占全國總量的三分之一；中西部地區(qū)數據中心在用機架數全國占比約為40%。在上架率方面，國內數據中心總體平均上架率為50%左右，東部沿海省市的上架率基本達到60%以上，而西部各省份的上架率僅在30%左右，東西部差距仍然較大。有一半的數據中心直接接入骨干網，三分之一的數據中心接入城域網（見右圖）。
從我國數據中心機架分布和上架率情況看，在現有的網絡條件下，數網協同還無法支撐全國數據中心的布局優(yōu)化，亟待破局。
數網協同是必然趨勢
云計算在發(fā)展過程中，無論是云服務商的自身業(yè)務，還是客戶的應用需求，均需要高效、可靠的專用網絡進行支撐。DCI（數據中心互聯網絡）增強云服務商內部的數據中心間互聯能力，數網協同通過專用網絡連接云或數據中心。
當前，包括Google、阿里等業(yè)界領先的云服務商均在進行DCI建設。Google已經建成B4網絡，用以連接其分布于全球不同地區(qū)的數據中心。根據公開資料，B4網絡采用軟件定義網絡實現，建設水平相對較高，且在流量調度等方面已經發(fā)揮重要作用。
近年來，在強大的網絡能力的支撐下，云計算快速興起。隨著公有云和私有云的不斷發(fā)展，網絡基礎設施需要通過優(yōu)化網絡結構確保網絡的靈活性、智能性和可運維性，提供差異化的網絡服務，更好地滿足云計算應用的需求。
數網協同是云計算和網絡發(fā)展到一定階段的必然結果，也將成為未來一段時間的重點發(fā)展方向。
如何做到高效協同
充分考慮資源環(huán)境條件因素，合理進行數據中心布局，夯實數網協同發(fā)展的基礎。數據中心作為新基建的一部分，更多是要扮演包括云計算、大數據、人工智能等上層應用的基礎設施的角色，更好地滿足上層應用的發(fā)展需求。
通過推動區(qū)域數據中心直聯，促進區(qū)域數字經濟發(fā)展。隨著5G部署和應用加速，傳統的東西向流量將會演變?yōu)槟媳毕蛄髁康谋l(fā)式增長。因此，將傳統的以行政區(qū)劃組網轉變?yōu)橐訧DC為核心組網，并結合IDC流量流向進一步優(yōu)化網絡結構形成數網協同發(fā)展將成為大勢所趨。
通過網絡擴容和數據中心專線建設，推動三大經濟區(qū)域數據流動，提高整體的信息化活力。京津冀、長三角、大灣區(qū)為我國三個經濟發(fā)展最發(fā)達的地區(qū)，三個地區(qū)存在著密集的經濟和人才交互，2019年京滬高鐵全年全線運送旅客達到2.15億人次。擴大三個區(qū)域之間的網絡帶寬、降低時延將對三個區(qū)域之間更多的應用交互起到積極的促進作用。
通過定向網絡直聯提高能源富足地區(qū)的網絡質量，將能源由電力輸出轉變?yōu)樗懔敵?。不管是西氣東輸，還是南水北調，進行的都是全國性的資源調配。對于數據中心資源也是如此。我國內蒙古、甘肅、寧夏、青海等地區(qū)能源豐富，年均氣溫較低，非常適合數據中心建設。實現能源富足地區(qū)到一線城市的網絡擴容和時延降低，對于我國整體資源的調配將起到間接的推動作用，通過將算力在光纖上進行輸出，也將大大降低國家整體的資源轉移成本。
需要加快本地互聯網骨干直聯點建設，推動提升多個運營商之間的互訪網絡質量。直聯點的建設減少了全國流量傳遞過程中的繞轉，提高了區(qū)域內流量互通效率和安全性。隨著數網協同的深入發(fā)展，有必要繼續(xù)推動互聯網骨干直聯點建設，使運營商之間的流量互訪更為暢通。
基于5G實現更廣泛的網絡接入。5G的部署會給用戶帶來大帶寬、低時延的業(yè)務體驗。邊緣計算將是5G的重要使用場景，一方面，可以滿足更多場景下網絡接入等用戶方需求；另一方面，邊緣接入將給數據中心帶來更大的數據流量，需要通過邊緣數據中心等設施進行提前處理。在數網協同的趨勢下，5G和數據中心將會緊密協同，共同發(fā)展。
數網協同將成為數據中心發(fā)展的“下一站”。面對這一重要趨勢，業(yè)界需攜起手來，共同推動區(qū)域網絡直聯、專用數據中心網絡通道、定向網絡直聯和本地網絡直聯點等建設，大幅提升以數據中心為中心的網絡質量，促使數網協同更好地適應并支撐上層應用發(fā)展，最終助力新基建加速落地。
