光技術の革新がクラウド インフラストラクチャのパフォーマンス、容量、回復力を向上させる

ネットワークの複雑さは着実に増大しています。クラウド コンピューティング テクノロジーが登場する前は、インターネットの OTT デジタル サービスを推進するアプリケーションをホストするデータ センターしかありませんでした。現在では、ハイパースケール クラウド コンピューティング プロバイダーが提供するパブリック クラウド サービスを導入して、ハイブリッドおよびマルチクラウド エコシステムを構築するという急速な進化を遂げています。

今日、ハイパースケール クラウド コンピューティング プロバイダーが大規模なデータ センター ネットワークを構築し、グローバル バックボーンを拡張して地域市場をサポートし、重要なハブに戦略的にデータ センターを配置しながら、ネットワークのエッジまで急速に拡張する、新しいクラウド エコシステムが登場しています。同時に、地域のクラウド プロバイダーは、より直接的で高性能な相互接続インフラストラクチャに対する高まる需要を満たすために、キャリア中立型およびコロケーション型データ センターを急速に構築しています。

クラウド コンピューティングの人気の高まりにより、データ センターの開発と成長が促進されるとともに、基盤となるネットワーク相互接続インフラストラクチャの容量、パフォーマンス、回復力を向上させ、運用の複雑さとストレージ コストを削減する必要性が高まっています。

Equinix の最新の Global Interconnection Index レポートによると、世界の相互接続帯域幅は今後 5 年間で年平均成長率 (CAGR) 40% で増加し、毎秒 27,762 テラバイトに達すると予想されています。これは、年間 110 ゼタバイトのデータ交換に相当します。

相互接続インフラストラクチャは、パフォーマンスと回復力の期待に応え続けながら、この帯域幅の需要をどのように維持できるでしょうか?ますます複雑化するインフラストラクチャを効果的に管理して、増大する複雑さに対処するにはどうすればよいでしょうか?この記事では、主に光データセンター相互接続 (DCI) のイノベーションがこれらの要求を満たす上でどのように劇的な影響を及ぼしているかに焦点を当てます。

光学技術の継続的な発展を活用して

「必要は発明の母」という格言を信じるならば、増え続ける容量需要をサポートする必要性が、リモート エッジからコアに至るまで、光技術の新たなイノベーションを無制限に拡張することを推進するでしょう。

コヒーレント光学は、波長分割多重 (WDM) の波長の光学性能を向上させる革新的な変調技術を提供します。ビット/秒 (b/s)、スペクトル効率 (b/s/Hz)、容量到達範囲 (b/s-km) のいずれで測定しても、コヒーレント光学技術の導入と継続的な改善により、伝送速度は大幅に拡大しました。これにより、波長速度は 40 Gb/s から 800 Gb/s (ギガビット/秒) へと飛躍的に向上しました。さらに、全光伝送距離を数百キロメートルから数万キロメートルに延長します。この分野で革新を続けることで、さらなるスケーリングとマルチテラビットのコヒーレント光学を実現できるようになります。

波長分割多重化技術は、光ファイバー伝送スペクトル上の複数の単一光波長を介して複数のデータ ストリームを並行して送信します。これにより、ネットワーク事業者は、複数のチャネルにファイバーを展開するための高額なコストとそれに伴う収益源を回収しながら、ネットワーク帯域幅を大幅に拡張することができます。 10 年前、WDM ファイバー ライン システムは通常、C バンド スペクトルで 40 ～ 80 の波長をサポートしていましたが、今日では、ほとんどの光ネットワークが C バンドと L バンドの両方で動作できるようになり、ファイバー スペクトルの合計とデータ伝送容量が 2 倍になっています。今後、光ファイバーやケーブル技術の革新により、ネットワークの総容量は引き続き増加すると予想されます。

進化した光グリッド構造

既存の 1+1 ポイントツーポイント データ センター相互接続 (DCI) を光メッシュ トポロジに進化させることは、ミッション クリティカルなネットワークにとって重要な、よりコスト効率の高い 1:N の回復力と存続可能性の機能の範囲を広げることができる投資です。各データ センターの場所が少なくとも 2 つの他の場所に接続されていることを確認することで、基本的なメッシュ トポロジを作成できます。

光メッシュ ネットワークの主な利点は、回復力です。ファイバー グリッド設計を計画することで、地域および国際ルートの多様性を通じて、より回復力のある接続を確立できます。データセンター内のメインリンクに障害が発生した場合、スレーブリンクを使用して、別の光ルートを介して宛先リンクにデータを送信できます。

クラウド コンピューティングでは、データ センター間で大量のデータを転送する必要があります。また、内部および外部のビジネス継続性と災害復旧のために、プライマリ、セカンダリ、および三次データ センター間、および多くの場合リージョン間で同期および非同期レプリケーションを使用したデータ バックアップも必要です。 1 つのリンクが中断された場合でも、中断を最小限に抑えながら代替光ルートを介してデータ バックアップの送信を継続できます。

光学オートメーション

光技術の革新により速度と到達範囲が向上し、アーキテクチャ設計により回復力と生存性が向上しますが、スケーリング操作には依然として問題が残ります。今日の競争の激しい環境では、光ネットワークから最大限の価値を引き出すために、新たな要求に迅速に対応する必要があります。しかし、ネットワークが複雑になるにつれて、運用コストを削減し、柔軟性を高めることがますます困難になります。ここで自動化が役立ちます。

光ネットワーク自動化では、集中型のポリシー駆動型ソフトウェアを利用して光ネットワークの動作を自動化します。自動化により、操作が簡単でありながら、応答性、効率性、信頼性に優れた新しいタイプのネットワークを構築できます。ネットワーク プログラミングとオープン API インターフェイスの継続的な革新と成熟により、光ネットワークはプログラミングを通じて自己構成、リアルタイムのパフォーマンス最適化、障害イベントからの自動回復を実現できます。以下に、自動化のその他の利点をいくつか示します。

•より迅速なサービス展開 - サービスを顧客に迅速に提供することで、収益を増やし、差別化された顧客体験を生み出します。

• 運用効率を向上 – 反復的なタスクのコストを削減し、複雑な操作を簡素化します。

• 柔軟性の向上 - ネットワーク更新を迅速に展開し、変化するニーズに迅速に対応します。

• 高品質 – 人的エラーやシステムの中断を減らし、一貫性のある予測可能な結果を​​提供します。

将来的には光ネットワークの需要が大きくなりますが、光技術の継続的な革新により、データセンターの光相互接続インフラストラクチャが次世代のクラウドサービスを提供し続けることができるようになります。