再獲佳績(jī)，阿里云在ECOC 2022會(huì)議上發(fā)表多項(xiàng)技術(shù)成果

  9月18日至22日, 全球光通信頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議ECOC 2022在瑞士巴塞爾舉行，繼去年三篇論文入選ECOC后，阿里云基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)再獲佳績(jī)，今年又有兩篇論文入選ECOC，并獲邀在一個(gè)workshop上作報(bào)告，這是阿里云在科研和技術(shù)領(lǐng)域多年深耕的結(jié)果。

  ECOC全稱European Conference on Optical Communications，中文名是歐洲光通信會(huì)議。ECOC和OFC一個(gè)級(jí)別，都是光通信領(lǐng)域的頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議。

  1、業(yè)界首個(gè)基于SONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

  在論文“SONiC-based Network Operating System for Open Whitebox Optical Transport Equipment”中，阿里云基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)介紹了自主研發(fā)的業(yè)界首個(gè)基于SONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)。這是業(yè)界第一次將開源思想應(yīng)用到光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)中，這將促進(jìn)業(yè)界光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備走向開源開放，以適應(yīng)快速發(fā)展的大計(jì)算和大數(shù)據(jù)需求。

圖 | ECOC論文《基于SONiC的開放白盒光網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)》

  隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入發(fā)展，構(gòu)建高性能可預(yù)期數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)逐漸成為業(yè)界趨勢(shì)。白盒化作為網(wǎng)絡(luò)開放化的關(guān)鍵技術(shù)，其憑借軟硬件解耦、功能結(jié)構(gòu)化、接口標(biāo)準(zhǔn)化、可編程等特性發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。網(wǎng)絡(luò)白盒化生態(tài)的良性合作和發(fā)展也極大的推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。阿里云自研白盒交換機(jī)已經(jīng)在數(shù)據(jù)中心有了廣泛的應(yīng)用，并積極推動(dòng)SONiC社區(qū)、ODCC社區(qū)等開源生態(tài)建設(shè)和廣泛的合作。

  數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)是整個(gè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，阿里云在成功研發(fā)開放解耦數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行了白盒光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的研發(fā)。阿里云白盒光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)了設(shè)備物理硬件和軟件的進(jìn)一步解耦，采用開源的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)對(duì)設(shè)備內(nèi)部所有的光器件、光模塊通過統(tǒng)一的接口進(jìn)行管理。光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備白盒化將進(jìn)一步的加速光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)創(chuàng)新，持續(xù)減少網(wǎng)絡(luò)CAPEX和OPEX，打造良性的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，促進(jìn)大計(jì)算和大數(shù)據(jù)的發(fā)展。

  阿里云研制的基于SONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)已成功應(yīng)用在自研的白盒設(shè)備上，并通過了開放光網(wǎng)絡(luò)測(cè)試和實(shí)際系統(tǒng)驗(yàn)證，在該系統(tǒng)中，我們第一次提出并實(shí)現(xiàn)了基于統(tǒng)一的線卡抽象接口LAI來管理不同的電層設(shè)備和光層設(shè)備?；赟ONiC的白盒光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)的成功研制代表著阿里云在開放解耦數(shù)據(jù)中心光網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的持續(xù)創(chuàng)新和耕耘。未來我們將和開源社區(qū)、產(chǎn)業(yè)界一起努力，共同推動(dòng)光網(wǎng)絡(luò)的開源開放。

  2、靈活柵格系統(tǒng)中的頻譜碎片優(yōu)化和再利用

  隨著電層單波速率快速演化，業(yè)界一直采用的100GHz固定柵格的系統(tǒng)已經(jīng)不再適用，因?yàn)樗环矫嫦拗屏?00Gb/s信號(hào)的頻譜利用率，另一方面也導(dǎo)致了800Gb/s信號(hào)無法有效傳輸。阿里云從2020年開始研發(fā)靈活柵格系統(tǒng)，包括靈活柵格合分波器(Flexgrid Mux and Demux, FMD)和相應(yīng)的網(wǎng)管功能，以提高光網(wǎng)絡(luò)效率。

  在靈活柵格系統(tǒng)中，多種速率類型的電層設(shè)備可以共存，伴隨著實(shí)際業(yè)務(wù)的上線和下線，頻譜碎片會(huì)逐漸出現(xiàn)。這些頻譜碎片將造成頻譜資源的浪費(fèi)，降低頻譜利用率。在不影響業(yè)務(wù)的情況下，如何對(duì)頻譜碎片進(jìn)行整理再利用是靈活柵格成功應(yīng)用必須要解決的一個(gè)難題。雖然過去有論文對(duì)這個(gè)難題進(jìn)行過探討并提出了一些技術(shù)方案，但沒有任何方案在實(shí)際系統(tǒng)中得到實(shí)現(xiàn)。

  在論文“Demonstration of Hitless Spectrum Optimization in a Flexgrid Disaggregated System ”中，阿里云展示了如何通過創(chuàng)新的算法和控制設(shè)計(jì)，把400ZR-DCO模塊的的Bring tuning范圍拓展到+/-40 GHz，并在靈活柵格系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)無損的media-channel頻率范圍+/-40 GHz的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)不中斷的頻譜碎片整理和再利用。我們?cè)?A href="http://3xchallenge.com/site/CN/Search.aspx?page=1&keywords=ECOC&column_id=ALL&station=%E5%85%A8%E9%83%A8" target="_blank">ECOC上對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)演示。

圖 | 業(yè)務(wù)無損的頻譜碎片整理方案的演示平臺(tái)

  3、光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)降低碳排放

  綠色、低碳、可持續(xù)發(fā)展已經(jīng)得到各行各業(yè)的關(guān)注，今年ECOC設(shè)置了專門的workshop「Optical Networks – Will they destroy the planet or save humanity」，討論能否利用光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來降低數(shù)據(jù)中心的能耗，在這個(gè)workshop上，阿里云礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)做了題為“Are Optical Networks the Solution for Energy Hungry Data Centers?”的報(bào)告，其中，阿里云指出光網(wǎng)絡(luò)可以從兩個(gè)方面來幫助降低數(shù)據(jù)中心能耗，一是通過低能耗的光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥苄Ц叩臄?shù)據(jù)中心去處理，二是利用光網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延和大帶寬的特性來提高資源池化的規(guī)模和范圍以大幅提高資源利用率。這是一個(gè)很大的技術(shù)空間，有許多技術(shù)問題需要解決，需要業(yè)界的共同努力和技術(shù)創(chuàng)新。

圖 | workshop演講

  阿里云基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)一直秉承開放態(tài)度，致力于構(gòu)筑世界一流的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，持續(xù)在世界頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議如OFC、ECOC、SIGCOMM和業(yè)界分享研究成果。未來，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)積極探索前沿技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外平臺(tái)中不斷探尋阿里云基礎(chǔ)設(shè)施與行業(yè)、學(xué)界之間的高質(zhì)量合作，致力于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)實(shí)踐和學(xué)界理論的雙向結(jié)合。