《2012》、《未來水世界》、《全球風(fēng)暴》，每當(dāng)災(zāi)難大片震撼我們的心靈時，都似乎是在對人們提出警示：再不注意節(jié)能環(huán)保，全球氣候變暖將威脅人類的生存環(huán)境。降低碳排放備受熱議，“雙碳”戰(zhàn)略更是成為了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的長期目標(biāo)。數(shù)據(jù)中心作為公認(rèn)的能耗“大戶”，綠色化轉(zhuǎn)型迫在眉睫。網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)中心不可缺失的關(guān)鍵一環(huán)，與數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)發(fā)展密不可分，除了降低網(wǎng)絡(luò)自身能耗外，數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)“綠動”將有效改善數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)行的能效比，那么如何引領(lǐng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)走向“碳中和”？身處其中的網(wǎng)絡(luò)，又將扮演怎樣的重要角色？

擺在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)“碳中和”面前的四道坎

自誕生之日開始，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)便成為廣義局域網(wǎng)概念中的一個特殊分支。在“碳中和”趨勢下，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)不僅要完成設(shè)備自身的節(jié)能降耗任務(wù)，還需要通過多種技術(shù)創(chuàng)新，配合并推動數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施整體的減排目標(biāo)。在新華三集團(tuán)看來，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的“碳中和”歷程，有四條關(guān)鍵路徑以及相應(yīng)的技術(shù)難點(diǎn)亟待突破。

1. 超寬架構(gòu)

隨著半導(dǎo)體設(shè)計以及制程技術(shù)的不斷發(fā)展，IT設(shè)施的單體性能在快速提升，計算、存儲的高吞吐對網(wǎng)絡(luò)單端口速率提出更高的要求。對于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備而言（以交換機(jī)為主），盡早使用先進(jìn)制程的ASIC大容量芯片，在每1U（機(jī)架單位高度）內(nèi)提供更高密度的高速（100G/400G）端口，則成為有效降低傳輸單bit數(shù)據(jù)所消耗能源、空間的最有力措施。但數(shù)據(jù)中心交換機(jī)并非僅由ASIC芯片構(gòu)成，如何將ASIC高速信號通道轉(zhuǎn)變成設(shè)備的業(yè)務(wù)端口，對廠商的硬件設(shè)計能力具有很高的挑戰(zhàn)。因此推出新一代數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品的速度，往往最能體現(xiàn)一個廠商的硬件技術(shù)實(shí)力。

核心秘技：快速推出下一代數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品

技術(shù)難點(diǎn)：電氣設(shè)計、基礎(chǔ)材料、加工工藝

2. 彈性拓展

數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)正在快速趨于以Spine-Leaf架構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)，以POD/Fabric為單位的模塊化擴(kuò)展模式。SDN/Overlay技術(shù)的引入，極大簡化了業(yè)務(wù)應(yīng)用對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞男枨蟆Ｍ瑫r，隨著盒式設(shè)備單體能力的提升，相較于框式設(shè)備，盒式設(shè)備的空間占用大幅降低，并兼具快速部署、運(yùn)維簡單的優(yōu)勢，但高能耗成為其劣勢，尤其在盒式核心交換機(jī)中更為明顯。通過各種軟硬件手段解決極小空間內(nèi)產(chǎn)生的熱量排放難題，從而減少高功率風(fēng)扇的能耗，成為各設(shè)備廠商的核心設(shè)計方向。

核心秘技：降低高性能設(shè)備的單體能耗

技術(shù)難點(diǎn)：硬件散熱設(shè)計、電源能耗效率、能耗管理軟件

3、算網(wǎng)融合

在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，能耗增加的程度較其負(fù)載的提升會更加劇烈。因此均衡數(shù)據(jù)中心內(nèi)算力和網(wǎng)力的資源使用，使設(shè)備能夠工作在最優(yōu)的能效比狀態(tài)，是降低數(shù)據(jù)中心能源支出的重要手段。隨著數(shù)據(jù)中心應(yīng)用復(fù)雜度和數(shù)據(jù)流量的快速提升，業(yè)界已經(jīng)逐步達(dá)成共識：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃必須根植于對業(yè)務(wù)的理解，合理的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃可以提升整個數(shù)據(jù)中心的運(yùn)作效能。目前主流的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營模式，正逐步轉(zhuǎn)變?yōu)樵陧攲訉?shí)現(xiàn)ICT能力的統(tǒng)一管理，并引入AI、大數(shù)據(jù)等技術(shù)進(jìn)行預(yù)測、推演，對全網(wǎng)算力和網(wǎng)力資源進(jìn)行均衡部署。同時結(jié)合無損網(wǎng)絡(luò)、低時延網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)能力，進(jìn)一步提升運(yùn)算效率，降低數(shù)據(jù)中心單位產(chǎn)出的能耗。這一方面對上層管理平臺的開發(fā)有較高難度的要求，另一方面也要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備擺脫單純被管理角色，主動感知業(yè)務(wù)，具備初步的邊緣智能分析能力。

核心秘技：利用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的智能化，提升數(shù)據(jù)中心整體運(yùn)作效率

技術(shù)難點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備AI能力，無損、低時延以太網(wǎng)技術(shù)

4. 智能運(yùn)維

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)正在變得愈加緊密，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備將成為發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)問題的第一層感知系統(tǒng)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維方式在人力占用，架構(gòu)優(yōu)化、故障恢復(fù)等方面都需要大量投入。因此數(shù)據(jù)中心運(yùn)維模式急需向基于AI的智能運(yùn)維轉(zhuǎn)變，即通過邊緣網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的AI采集，以及運(yùn)維系統(tǒng)的AI分析，實(shí)現(xiàn)分布式的智能運(yùn)維能力，將傳統(tǒng)人工運(yùn)維中的重復(fù)勞動、遍歷式定位、經(jīng)驗(yàn)式排障，替代為以人工智能為基礎(chǔ)、以實(shí)時數(shù)據(jù)快照為依據(jù)的自主運(yùn)維模式，實(shí)現(xiàn)不間斷業(yè)務(wù)檢測、虛擬網(wǎng)絡(luò)仿真、智能故障定位、快速避障等功能，降低數(shù)據(jù)中心運(yùn)維所產(chǎn)生的時間、人力、資源成本。

核心秘技：基于人工智能完成數(shù)據(jù)中心運(yùn)營保障

技術(shù)難點(diǎn)：故障預(yù)測、網(wǎng)絡(luò)仿真、自動調(diào)優(yōu)

節(jié)能增效加速“碳中和”的四維發(fā)力

面向四大關(guān)鍵路徑，新華三立足于創(chuàng)新性軟硬件技術(shù)和解決方案，尋覓碳中和機(jī)遇。

1. 高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)預(yù)研

在以太網(wǎng)從100G邁向400G的歷程中，新華三集團(tuán)引領(lǐng)行業(yè)前沿趨勢，已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)400G交換機(jī)產(chǎn)品的規(guī)模商用。面向未來，向800G甚至更高速率沖擊，新華三也啟動了針對未來高速網(wǎng)絡(luò)的預(yù)研工作。

2. 多維手段節(jié)能降碳

降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的碳排放，需要從產(chǎn)品的生命周期初始就考慮低碳設(shè)計。新華三集團(tuán)在產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、交付、運(yùn)維等整個生命周期中均確保所有產(chǎn)品符合甚至超出環(huán)保法規(guī)要求，幫助客戶降低運(yùn)營成本，減少碳排放，提高網(wǎng)絡(luò)能效。

3. 借助AI提升能效

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)能效的提升既能減少碳排放，還能增強(qiáng)所連接IT設(shè)施的運(yùn)作效率，促進(jìn)整個數(shù)據(jù)中心的能效提升。但想達(dá)到這個目標(biāo)，首先需要網(wǎng)絡(luò)能感知、能判斷業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的流動變化，能自動調(diào)節(jié)自身狀態(tài)去匹配應(yīng)用需求；其次網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)能力需要進(jìn)一步挖掘，為應(yīng)對高并發(fā)、大流量的應(yīng)用提供更好的傳輸保障，這些都離不開AI賦能。

智能邊緣感知：在數(shù)據(jù)中心交換機(jī)中內(nèi)置AI芯片，利用算法對流量進(jìn)行感知與分析，將邊緣分析結(jié)果上送分析平臺進(jìn)行處理，并具備本地微優(yōu)化的能力。

算網(wǎng)融合分析管理：新華三AD-DC數(shù)據(jù)中心解決方案采用云智原生架構(gòu)，天然支持云環(huán)境下的部署以及對AI能力的融合。AD-DC SeerFabric解決方案可以將IT設(shè)施（計算/存儲）的狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行綜合采集分析，通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化帶動算力效率提升。

智能無損網(wǎng)絡(luò)：新華三數(shù)據(jù)中心交換機(jī)目前已全系支持RoCE無損以太網(wǎng)技術(shù)，同時還在不斷完善DCN內(nèi)的水線智能調(diào)節(jié)，DCI的靈活智能路由（Flexible Intelligent Routing，F(xiàn)IR）等功能，提升流量傳輸保障。 

4. 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維持續(xù)智能化

要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維向智能化的持續(xù)發(fā)展，新華三集團(tuán)認(rèn)為，必須讓針對性的技術(shù)和方案在以下幾個實(shí)際場景中予以支持：

日常維護(hù)：對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)資源的狀態(tài)進(jìn)行更精細(xì)的可視化管理，對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹⒘髁?、緩存、時延、光模塊等物理層工作狀態(tài)具備實(shí)時監(jiān)測能力，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元級、網(wǎng)絡(luò)級、應(yīng)用級三大級別的網(wǎng)絡(luò)洞察。

網(wǎng)絡(luò)改造：利用網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)，在虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖显囘\(yùn)行目標(biāo)策略，待驗(yàn)證后再下發(fā)至實(shí)體網(wǎng)絡(luò)中，最大程度保證策略更改的效果。

故障恢復(fù)：具備網(wǎng)絡(luò)健康度的持續(xù)評估和預(yù)測能力，在故障發(fā)生時能即刻采用事先指定的規(guī)避策略，保障業(yè)務(wù)穩(wěn)定運(yùn)行。

為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在以上場景中的運(yùn)維智能化，新華三集團(tuán)正在致力于以下技術(shù)方向上的持續(xù)創(chuàng)新：

隨流業(yè)務(wù)檢測：以更高的效率實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流的隨流插幀技術(shù)，在真實(shí)業(yè)務(wù)流上攜帶更為細(xì)致的轉(zhuǎn)發(fā)和鏈路狀態(tài)，方便管理者通過工具更直觀、更精細(xì)的洞察業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)，提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)字孿生：通過AD-DC運(yùn)解決方案將實(shí)體網(wǎng)絡(luò)的配置和狀態(tài)進(jìn)行提取，利用容器化技術(shù)在控制層面生成實(shí)體網(wǎng)絡(luò)映射，所有網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化/更改可以在該映射層進(jìn)行充分試運(yùn)行和驗(yàn)證，最大程度提高網(wǎng)絡(luò)改造一次部署成功率。

智能故障處理：網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的智能感知和采集能力為控制器精細(xì)化了解網(wǎng)絡(luò)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，而新華三耕耘多年的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維專家經(jīng)驗(yàn)庫，則提供了通過實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行故障預(yù)測以及自動化解決故障的能力，將網(wǎng)絡(luò)故障對業(yè)務(wù)的影響降到最低。 

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)“綠動” 新華三邀您同行

一番解讀下來，您一定大有體會，數(shù)據(jù)中心碳中和絕不僅僅只是“節(jié)能降耗”，作為連接算力設(shè)施的骨干通道，網(wǎng)絡(luò)將對數(shù)據(jù)中心整體效能產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。數(shù)據(jù)中心碳中和的關(guān)鍵路徑需要我們的共同踐行，并為數(shù)字化經(jīng)濟(jì)的綠色可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

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