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知过往 见未来 康普吴健谈网络技术与标准的普适价值

时间:2019-12-12 15:11:42来源:作者:

计算频道 12月09日 新闻消息(文/李祥敬):当前,云计算、人工智能、大数据、物联网等技术深入发展,数字经济蓬勃发展,数据中心作为数字经济时代的基础设施,在十年间发生了巨大的产业变革。近日,以“十年标准引航,数据创新未来”为主题的2019数据中心年度峰会在北京举行。大会上,康普北亚区技术总监吴健进行了主题分享,与现场观众一起回顾了过去十年的标准发展和过去四十年间以太网的发展。

康普北亚区技术总监吴健

吴健表示,今年是数据中心工作组(CDCC)成立的第十周年。十年间,CDCC做了很多工作,主要包括标准的拓展、新技术的研讨与白皮书的编写。CDCC中国数据中心工作组有两个方向:数据中心和综合布线。康普在12年前是布线工作组的初创成员,10年前也是数据中心工作组的初创成员。由此可见,康普一直关注数据中心的发展。

数据中心在中国有非常强劲的增长力,从大型数据中心到分布式数据中心,再进入边缘化,数据中心的发展潜力非常大。而在数据中心的发展中,光纤扮演着非常重要的角色,当速率提高到一定程度后,光纤是无可替代的。所以,光纤与数据中心是今年康普重点发展的方向。

另外就是智能园区。中国在智能园区方面有着惊人的发展,医院、学校,尤其跟民生有关的建设投资很大。康普与很多医院开展了合作,还有与机场的合作案例,如北京大兴机场,康普可以为智能楼宇提供全面的连接方案。

“未来光纤在数据中心,铜缆、PoE在园区和智能楼宇的应用会越来越多。”吴健说,“康普的价值在于可以提供端对端完整的解决方案。我们了解底层基础设施技术推进的发展趋势。”

三个问题的普适价值

铜缆和光纤的关系,无线跟有线的关系,5G和Wi-Fi的关系,这三个问题应该是目前业界最为关注。吴健在其主旨演讲中回顾了四十多年来以太网的发展和十多年间国际国内标准的发展,基于上述三个问题分析了整个标准发展过程中的普适价值。

吴健说,何为普适价值?例如以太网中的摩尔定律是否还在生效?摩尔定律是否依旧适用于底层的网络发展?还包括以太网的发展和接口速率的提升,以太网从十兆到百兆,到千兆,再到目前的40G和100G的发展。

在吴健看来,所有通讯的底层发展归纳为大道至简的一个原则——频率的提升和频谱资源的占用。包含铜缆从100MHz到500MHz,再到2GHz的发展,光纤波长由850nm到1300nm,再从1310nm到1650nm的拓展,其中波分复用对频率资源的尽可能地充分利用,以及无线技术的频率段从最早的800M到4G时代的2-3GHz,再到5G时代的3GHz以上的扩展,最终会向毫米波(24GHz以上)发展。“今天我们能够享受到如此高速率的传输是因为利用的电磁波频谱资源越来越广泛,通讯的发展归根结底是对于电磁波的充分利用。”

光纤现在用于40G到100G以太网,应该很快会进入到400G到800G,甚至1.6T。光纤持续地发展,未来会不会遭遇瓶颈?未来,光纤发展的摩尔定律会不会失效?会出现哪些问题?吴健提出了一些普适原则,包括在演进过程中成本的增加、功耗的增加、能量的提升以及高密度连接的必要提升。

5G问世以来,因为5G号称峰值速率可达20G,而现在Wi-Fi的峰值速率不过几百兆,甚至有些Wi-Fi的日常体验尚不佳。但实际上Wi-Fi的体验不佳并不是Wi-Fi本身的原因,而是Wi-Fi背后的有线基础架构没有跟上。另外,Wi-Fi也在发展,如今发展到Wi-Fi 6。第六代的Wi-Fi要达到10G的速率,意味着Wi-Fi背后的有线部分需要提速。前端用户需要达到10G,即手机与AP需要达到10G,而AP背后是从企业网络到运营商网络的搭建,背后的网络架构建设也要跟上。所以,Wi-Fi 6和5G的发展,其实会促进有线和光纤的发展。

5G是否会完全取代Wi-Fi?吴健认为不会,因为目前还是存在5G无法解决的问题。比如室内覆盖,5G更多考虑的是室外的致密化覆盖,通过更多智能灯杆、基站和天线来覆盖室外场景,但很难解决室内场景的覆盖,因为因为随着频率的增加,5G的能量和数据量都会提升,但穿透力会减弱。但Wi-Fi有很好的覆盖能力,因为Wi-Fi所在的频率低于未来的毫米波。

另外,终端方面,我们现在都还没有普及5G手机,目前只有手机支持5G,其他的终端,如平板、智能家居家电尚不能支持。另外,5G的普适性还不够好,而Wi-Fi的普适性非常好,我们现在用到的所有电器和电视都可以用Wi-Fi连接。“所以,我认为5G和Wi-Fi的关系不是二者选一的关系,而是共生共长的关系。”吴健说。

对于有线和无线的关系,吴健表示,成熟的无线技术是否会完全取代有线技术?答案是否定的。有线只会更好地发展,因为所有无线的背后都是有线连接,更多AP、天线部署的背后是更多光纤的部署。

比如在PoE中,PoE是使网络变得更包容、更简洁的原因。铜缆和双绞线可以同时实现供电与通讯,这让整个IT部署变得更简洁。不仅双绞线都是RJ-45接口,基本上所有的IT终端都是用RJ-45接口,所以铜缆的连接具有统一性,这和光纤形成对比,光纤的连接很复杂。在通讯里,光纤有非常多的接头。而铜缆非常简单,铜缆从过去10M以太网到今天的10G以太网,全部是RJ-45接口。

除了接头标准统一,供电和通讯融合,还有最重要的一点,所有需要有线供电的设备,如数字摄像头和AP背后都是有线连接的,它们都是低压直流的连接需求,即大部分都是在48V以下,直流提供的电流都是1A-2A以下。“在这种情况下,PoE具有很好的普适价值。也就是说,PoE标准的交换机连接的铜缆可以连接任何一个需要低压、直流供电、同时又进行数字化传输的设备,包括摄像头、AP、LED灯都是如此。”吴健说,“PoE的大量使用会给数据线缆尤其是铜缆带来诸多挑战。但是挑战和机遇是并存的,PoE的应用使铜缆焕发出‘第二春’,使其拥有了更大的市场和更广阔的前景。”

新技术下的数据中心

回望数据中心的发展,过往的数据中心的角色和设计的边界是清晰和明确的。但是现在随着各种新技术的发展,数据中心也在迎来变革。

吴健表示,数据中心还在迅猛增长。原因在于,一方面超大规模数据中心确实仍在发展;另外一个方面,超大型数据中心之外,存在各种各样以互联网公司为首建设的分布式数据中心的发展。“中国主要的互联网公司建设数据中心仍然会考虑到一个因素——数据中心尽可能离客户更近。”

目前大部分的数据中心是在一线城市,比如北京、上海、广州和深圳等。因为客户在那里,移动终端在那里,IT接入在那里,将数据中心建设在那里可以提供更好的用户体验。这是一个普适原则——随着应用的丰富性、流量的增长和对延时要求的越来越苛刻,延时这一点非常关键,随之数据中心的计算、存储、交付的服务应该离客户越近越好。

这直接催生了边缘端的发展,也就是现在的边缘计算。边缘是为了解决本地服务,实现快速交付与快速计算。边缘计算不仅为了更好地满足用户体验,也是5G时代下万物互联的需求。现在随着5G和物联网部署速度的加快,催生了一批对超高可靠性、超低时延的网络应用需求,从而促使数据中心往网络边缘转移。

“因为5G对高速率、低时延和海量接入都有极高的要求,如果所有的应用都要在北上广深进行计算、交付、存储和传输的话,是达不到要求的,只有本地交付、本地计算、本地存储才可以实现。所以,边缘是未来发展的方向,而且会是系统性地集体推进。”吴健说。

另外,5G带来的更多的不是人与人之间的服务,而是人与物、物与物之间的连接。比如,医疗中的远程手术,由于机器计算的精确性,机器人能够比医生更精准地进行手术。但是问题在于能否保证网络连接的稳定、持续。中途如果出现问题,比如突然卡顿10秒,就有可能危机患者的生命。所以,对于网络的可靠性和安全性,还是有待研究的课题。所以只是强调速率这一个角度,是远远不够的。

吴健认为,5G、物联网、边缘计算,这三个概念是联系在一起。5G解决了物理层的传输问题,物联网解决了终端的多样性以及未来网络的融合性,边缘能够带来交付服务的质量提升。三者在一起才是未来的一个理想愿景。

对于现在热门的区块链技术,吴健表示,区块链的概念就是去中心化。从互联网的分享式模型来看,去中心化早就存在,而去中心化其实也是分布式的一个概念,跟我们今天谈到的5G、互联网、边缘有一脉相承的思路。“你可能从来没有通过核心机房获取数据,而是与其他用户建立连接,这其实也就是边缘的概念。”

在目前的市场中,“云”和终端之间,还有一个新词叫“雾”。吴健认为雾与云是相同的概念,只是用了一个新词语。从核心思想讨论,云处于上方,即大型云数据中心,但当水汽到地面,集聚在我们身边,我们就称之为“雾”。换而言之,当你的资源在周围无处不在,这就是雾的概念。那么,我们正在建设的大型云计算中心是“云”,如果把所有的资源,尽可能地靠近用户,即实现一个楼宇里的一个无线接入路由器背后有机房,一个基站塔下面有机房。这时,给用户提供某种服务或大量的服务,实现时延小于一毫秒就很轻松。同时,还可以接入大量低速率的终端,即使一平方一百万个物联网传感器的接入也问题不大。对于个人享受的速率,基于无线频谱资源的拓展,单个客户都享受到1G左右的速率,那也是指日可待的。

边缘侧的发展,从网络设计的角度来看,运营商需要持续增加数据中心和边缘计算之间东西向的流量,而非依赖更长距离的南北向传输。无论如何,网络都需要不断地增加边缘处部署的资源,从而提升本地数据处理能力。这不仅能够让本地设备满足超高可靠、低时延的需求,还能有效节约带宽。

康普的客户方法论

不论是5G还是Wi-Fi 6,随着应用的不断拓展,我们的基础架构需要做到同步提升。康普与客户沟通过程中,一般会从三个方面加以考量:宏观设计、微观的产品模块化以及各方面的创新技术。

吴健解释说,厂商和CDCC标准化组织引导市场非常重要。对于新建建筑来讲,厂商可以引导客户提升自建标准。对于既有建筑来讲,未来趋势的把握就至关重要了。“如果十年前我和客户提议,应该部署6A铜缆而不是6类铜缆,光纤应该尽可能为未来的40G、100G做准备,应该尽可能多地用MPO的接口,而不用LC的接口,很多客户是拒绝的,因为他们认为这样的投资是一种浪费,但其实这是对未来应用的保护。”

现在客户对于未来应用趋势的接受度已有提高,思想比较开放包容。但是,落地的问题则是另外一个话题,涉及到具体实施,包括成本、复杂度以及标准化的统一性,这些都是需要考虑的。

“对于新技术,一般用户都是接受的,但是落地实施时却有很多务实的问题需要考虑。这些问题除了商业层面、成本层面,我认为最大的问题就是标准化的推进。作为普通用户,在接受新的产品时,出于对自身的保护会考虑这个产品是否符合行业标准。标准化是普通大众接受一个产品时的首选思考的角度。”吴健说,“所以,今年CDCC谈论标准引航。对于一般的企业用户来说,是必须要考虑标准的,需要理解标准和明确标准的发展趋势。尤其是对于中国的技术架构而言,我认为标准引航能够带来一个比较良性的、正向的引导。”

另外,既有建筑的升级需要做到更好的灵活化、模块化和模组化。广义上来讲,做成模组化会带来的好处是:当替换一部分的时候,不会伤及全部。从产品来讲,标准化的接口和模块化设施进行切换比较容易。“大的方面是宏观的设计,小的方面是产品化的模块化和快速切割。这样可以保证在基础设施不得不升级换代的时候,将对现有网络的影响减少到最小。”吴健说。

最后,各方面并举的创新技术。不光是从布线角度出发,IT设备尤其是通讯接口也是创新的突破口。原来的布线系统本来是为了10G服务的,现在需要有40G的应用。那么,如何在不改变原有布线的情况下,能够提升到40G甚至100G呢?其实可以引进一些新的技术,比如波分复用的技术,可以在一个物理的光纤里面加载多个波,使速率提升。所以,不光是从布线的角度考虑,从设备的角度也在考量,使用创新的技术并充分地利用旧有的资源。

“我们对老旧机房提升方面的建议是:尽可能不要‘一刀切’地全面提升,而是应该一步一步地做改进,包括铜缆、光缆、连接件、跳线,都需要一步一步来进行升级和改造,因为有些设施是必须要更换的。因为整个基础架构提升涉及到的不仅仅是布线本身的提升,也涉及设备和接口的提升。布线的升级会更困难一些,因为设备在末端,更容易更换,不会涉及到太多基础架构的改动,而布线的升级会对整个网络基础架构产生影响。”吴健说。

在多年的发展过程中,康普进行了多次的收购。其中比较重要的收购有,2008年康普收购安德鲁丰富了康普无线天线的产品组合;2015年完成对TE Connectivity的电信、企业网络和无线网络业务的收购,为康普带来更全面的综合布线和光纤以及线缆管理的产品;今年康普完成了对ARRIS(包含Ruckus Networks)的收购。ARRIS是全球领先的娱乐和通信解决方案公司之一,在音视频方面有相当多的专利,在全球范围内都具有影响力。Ruckus优科无线,拥有企业级无线AP产品,在Wi-Fi技术领域有很多专利。康普拥有15000项基础通讯领域的专利,这是很可观的一个数字。这意味着,康普能够了解基础通讯领域的技术前沿,并能预见未来的趋势。

康普致力于提供无所不在的连接方案。从通讯领域或OSI七层协议角度来说,过往主要致力于物理层。物理层基本都是无源件,如铜、光、连接件,包括天线也是分为有源件和无源件。未来大家可能会见到康普的无线路由器和交换机等产品,因为Ruckus的产品组合里面包含无线路由器与交换机,交换机也能够提供PoE的应用服务,这些意味着康普从物理层进入到数据链路层和网络层,乃至应用层服务。所以,接下来大家可以重点关注康普有源类的产品。

“为什么我要回答关于'铜和光的关系、无线跟有线的关系、5G和Wi-Fi的关系'这三个方面的问题?因为这些问题是市场中的热门话题,且有争议。今天康普已经已经看到了所有技术的融合,我们有资格给出客观和全面的答案。对于光纤领域的人,他们会认为光纤是未来的发展,而不是铜缆;对于5G领域的人来说,5G是未来的发展,而不是Wi-Fi;而我今天的讨论的主旨是包容,对所有的技术都应该持一种开放、包容的态度,所有的技术都有它自身发展的曲线,未来的网络也一定是融合的网络。对所有技术的全面认知,和未来趋势的客观判定,我认为这就是康普的优势。”吴健最后说。

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