騰訊陸佳寧：數(shù)據(jù)中心開放光網(wǎng)絡(luò)中“自動駕駛”設(shè)計與全局風(fēng)險管控

9月13日消息（焦焦）9月11日，第25屆中國國際光電博覽會在深圳開幕，在同期舉辦的“智算中心光技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展論壇”上，騰訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營工程師陸佳寧發(fā)表了以《數(shù)據(jù)中心開放光網(wǎng)絡(luò)中的“自動駕駛”與全局風(fēng)險管控》為主題的演講，與大家深入探討了在數(shù)據(jù)中心開放光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，光網(wǎng)絡(luò)中光纖變化所帶來的挑戰(zhàn)及“自動駕駛”的核心技術(shù)與未來展望。

陸佳寧表示，隨著數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施海量運(yùn)營，光纖數(shù)量增多，光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維中遇到最大的問題是光纖故障，主要包括：中斷，劣化，抖動/變化等。對于光纖中斷或是出現(xiàn)較大幅度變化等較嚴(yán)重光纖事件時，則采取建單，報障運(yùn)營商，波分運(yùn)營配合修復(fù)。而對于時常會出現(xiàn)的光纖小幅度抖動和變化時，出單幾率低，維修困難。若光纖衰耗與光放增益失配，無自動化手段恢復(fù)，會導(dǎo)致嚴(yán)重的系統(tǒng)隱患。

當(dāng)前光纖量越來越大，造成衰耗抖動愈發(fā)頻繁，對于業(yè)務(wù)的影響逐漸增多，光纖和增益的適配，不僅會影響波道性能，在收端的倒換也會受到影響，甚至?xí)?。因此，在系統(tǒng)建設(shè)初期，要保證余量足夠，用光放增益和衰耗配置的方法，可以順利運(yùn)營系統(tǒng)整個生命周期。同時，系統(tǒng)配置自動追蹤是提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

五大核心設(shè)計理念為“自動駕駛”保駕護(hù)航

陸佳寧介紹，所謂“自動駕駛”，實際上就是讓系統(tǒng)自動追蹤光纖的變化，并且準(zhǔn)確配置光放板卡的增益和VOA。

首先，“自動駕駛”設(shè)計以基準(zhǔn)衰耗為基礎(chǔ)。系統(tǒng)準(zhǔn)確捕捉光纖衰耗的真實變動，排除瞬時抖動或異常值的干擾，用擬合算法得到真實的光纖基準(zhǔn)衰耗。當(dāng)基準(zhǔn)衰耗變化值超過一定的范圍，觸發(fā)“自動駕駛”系統(tǒng)，以基準(zhǔn)衰耗為基礎(chǔ)，計算光放配置，準(zhǔn)確配置光放板卡的增益和VOA。

第二，“自動駕駛”需進(jìn)行模塊化解耦設(shè)計?！白詣玉{駛”模塊化設(shè)計的原理為：創(chuàng)建調(diào)測任務(wù)觸發(fā)“自動駕駛”，再進(jìn)一步調(diào)度任務(wù)，執(zhí)行任務(wù)。整體流程需要模塊化解耦對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計。為了后續(xù)的全局管控和任務(wù)調(diào)度，需對整體任務(wù)進(jìn)行分層設(shè)計，分為平面任務(wù)、復(fù)用段任務(wù)和子任務(wù)，按優(yōu)先級進(jìn)行管控。任務(wù)創(chuàng)建后，由任務(wù)自動調(diào)度模塊傳遞到調(diào)測流程中，正式開始配置計算和調(diào)測流程，此外還需要全局管控模塊，統(tǒng)籌風(fēng)險管控。

第三，“自動駕駛”設(shè)計要有全局視角調(diào)度和控制能力。全局控制調(diào)度包含系統(tǒng)劃分，順序保障以及臨時暫停和恢復(fù)。系統(tǒng)劃分是以傳輸系統(tǒng)的物理層面進(jìn)行劃分，保障不同調(diào)優(yōu)拓?fù)涞莫?dú)立性。順序保障需確保同一個系統(tǒng)中的所有子任務(wù)均已完畢，才開始調(diào)測下一個拓?fù)?。暫停和恢?fù)則是當(dāng)“自動駕駛”過程出現(xiàn)其他意外動作狀態(tài)，如故障或認(rèn)為結(jié)束命令時，暫停當(dāng)前調(diào)優(yōu)，意外動作狀態(tài)結(jié)束時，恢復(fù)調(diào)優(yōu)。

第四，“自動駕駛”要有全局視角調(diào)度順序。自動調(diào)度任務(wù)順序是核心，要確保鏈路調(diào)測順序符合人工運(yùn)維習(xí)慣。點(diǎn)對點(diǎn)系統(tǒng)調(diào)測順序無分叉，依據(jù)是簡單的上下游關(guān)系的順序；ROADM系統(tǒng)調(diào)測順序，帶分叉，依據(jù)業(yè)務(wù)流向定義順序。

第五，“自動駕駛”設(shè)計需明確調(diào)測流程關(guān)鍵點(diǎn)。調(diào)測流程設(shè)計要點(diǎn)為準(zhǔn)確性和安全性。在任務(wù)執(zhí)行時，配置準(zhǔn)確計算，以性能擬合值而非瞬時值計算，還需要對器件類型進(jìn)行區(qū)分。在調(diào)測過程中分布下發(fā)，并且進(jìn)行校驗，確保配置下發(fā)成功，性能符合標(biāo)準(zhǔn)。此外還設(shè)置安全機(jī)制，一定時間內(nèi)OSC無抖動開始任務(wù)調(diào)度，規(guī)避故障疊加，任務(wù)執(zhí)行過程中若發(fā)生非穩(wěn)態(tài)抖動則中止任務(wù)，繼續(xù)等待穩(wěn)態(tài)，如果有異常直接回退處理。

“自動駕駛”需全局風(fēng)險管控

為何要做全局風(fēng)險管控？陸佳寧解釋到，主要是因為波分系統(tǒng)承載了整個騰訊云骨干網(wǎng)的流量。兩者的關(guān)系可以理解為一套波分系統(tǒng)有兩個平面，兩個波分平面分別是一套獨(dú)立的波分的物理系統(tǒng)，兩個波分平面，承載著骨干網(wǎng)的多個平面。

陸佳寧表示，實際上光放增益配置調(diào)節(jié)存在理論風(fēng)險，考慮到骨干網(wǎng)風(fēng)險管控需求，多個波分平面不能同時中斷，所以僅從波分網(wǎng)絡(luò)視角的風(fēng)險管控，不足以對數(shù)通層面的風(fēng)險進(jìn)行管控，需對不同波分網(wǎng)管統(tǒng)一管控，才能同時進(jìn)行“自動駕駛”。而“自動駕駛”系統(tǒng)是放在每個網(wǎng)管上面，不同網(wǎng)管的“自動駕駛”無法互通，所以騰訊云網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步引入了全局風(fēng)險管控，對各網(wǎng)管的“自動駕駛”統(tǒng)一加鎖管控，集中式管控波分“自動駕駛”任務(wù)。

演講最后，在談到對“自動駕駛”的未來展望時，陸佳寧提出，“自動駕駛”實際上是通過對光網(wǎng)絡(luò)配置項做出相應(yīng)動作，讓光網(wǎng)絡(luò)處于最優(yōu)狀態(tài)。今后，可以對光纖故障處理動作精細(xì)化，根據(jù)實時光纖余量進(jìn)行光纖故障場景自動決策。目前，光纖余量計算的精度已經(jīng)得到實驗室的驗證。

此外，陸佳寧認(rèn)為，對于C＋L的“自動駕駛”思路也需轉(zhuǎn)變，從單一的衰耗補(bǔ)償思路轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合的入纖譜穩(wěn)定思路。這也是對C＋L系統(tǒng)提出的新要求，需考慮光放增益/voa，斜率，WSS voa等配置項，進(jìn)行統(tǒng)一的“自動駕駛”設(shè)計。

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