骨干网召唤400G

运营商骨干网正在赶超摩尔定律的节奏

几年前，Google的一位工程师曾经说过：100G接口太宽了吗？不，如果你给我一条8T（DWDM 80*100G）的链路，我现在就可以把它填满。当时，骨干网还处于10G时代，当有人提出要尽快向40G/100G演进时，人们还在质疑，我们需要如此高的带宽吗？

回到当今，再看这个问题，人们会发现，这位Google工程师的确是未雨绸缪。据Informa Internet Traffic forecast 预测，从2010~2015年全球互联网流量将增涨7倍，国内互联网流量将增长10~20倍，超越全球平均值。

按照摩尔定律（每隔18个月，集成电路上可容纳的晶体管数据将翻一番，性能同时增长一倍）的节奏来看，互联网流量的增长速度已经赶超。以如此速度发展下去，100G网络再过不久也会捉襟见肘。

IEEE的报告指出，根据互联网流量的发展趋势，2015年就需要1Tbps的网络带宽，2020年则需要10Tbps的网络带宽。

日前，为了迎接大数据时代的到来，三大运营商颇有战略性眼光的开展了400G路由器集采测试，就在不久之前，中国电信在广州研究院数据通信研究部完成了400G路由器2+2集群的测试。

记者获悉，更直接传递运营商重视400G的一条消息是，中国电信已明确在路由器集采里新设置400G分档，在2014年城域网一期、二期集采和163骨干网集采。

中国电信广州研究院网络发展研究部部长兰潮告诉《通信产业报》（网）记者：“4G网络即将全面商用，4G有可能引爆新一轮的流量增长。为了应对爆发增长的流量需求，相信运营商都会有所准备，对更高带宽的路由和传输技术进行测试和试点。”

从10G到40G/100G，经历了将近10年的时间，那么从100G到400G呢，更多业界专家的答案是两年。

100G捉襟见肘

2010年6月17日，IEEE正式批准IEEE 802.3ba标准，由此运营商IP骨干网进入100G平台时代。100G路由器被大量部署在运营商的骨干网和城域网络。

然而运营商并没有想到网络流量增长如此之快，短短三年的时间，现有核心骨干路由器的100G平台槽位资源已经被消耗殆尽。统计数据显示，中国电信的163网络作为全球最为庞大的一张网络平面，骨干网流量已经超过40T，并且以每年60%的幅度增长。

“如果在现有平台下，按照现网的2.5倍进行升级扩容，则只能支撑2年，按4倍升级扩容还能支撑3年。”一位长期参与骨干网升级扩容的设备商人士向记者表示。

兰潮也向记者坦承，每年中国电信进行扩容时，都会发现，实际扩容量远远超过当年的规划扩容量。未来，运营商网络升级扩容的压力和成本会越来越大。

有设备商人士提出，为了应对激增的流量，运营商可以将核心节点的路由器升级到多框集群形态。但是，集群路由器在带来大容量的同时，也带来了很多弊端。

上述参与运营商骨干网建设的人士告诉记者，首先，集群路由器对数据中心的电源、散热、光纤布放都提出了更高的要求；其次，在能耗方面，比如每Gbit耗电量，100G 2+8集群路由器是普通100G路由器平台的9.4倍；再次，2+8集群需要10个机柜占据机房较大空间，在寸土寸金的今天，部署集群路由器的整体CAPEX成本成为一个硬伤。

及时雨400G

既然上述两条道路都行不通，运营商该怎么做呢？答案是400G。

在“2013光通信技术和发展论坛”上，中国电信集团科技委主任韦乐平指出，按照互联网流量增长趋势，未来5年，网络流量年增长约40%，是100G主导的时代。而到了2017年，骨干最大截面传输带宽约为38Tb/s，需要 5个80波分100G系统，只要可行，400G是更合理的选择；未来5-10年，网络流量年增长约30%，高流量地区将需要45-125Tb/s，只要可行，400G应该是主导速率。

为什么说400G是更合理的选择，来自华为的专家向记者做了进一步的阐述。相比100G路由器产品，400G在成本、运维、扩展性、节能方面都具备较大的优势。

以华为400G来说，一台400G单机即可相当于40G的10框容量和100G的2+4集群的容量，无论是从板卡数量、机框数量、供电、机房空间都有很大的优势；而且400G同样支持2+8集群，而8框400G可以提供高达100T的容量，可满足运营商未来5-10年的扩容需求。

2013年召开的OFC上，来自Ovum的分析师表示，400G的部署将比预期来的更快。特别在一些高流量地区，这一趋势将更加明显。400G已经在数据中心互联等一些大带宽应用场景下已经显露出了其价值。

为了支持运营商400G部署，产业链从前几年就开始技术准备工作。2012年9月，华为发布480G路由线卡，开启了设备商竞逐400G的时代。随后不久，思科、阿朗也先后推出400G线卡。

作为400G平台核心技术，上述三家厂商均已推出支持400G系统的路由器芯片，思科nPower X1单芯片可实现400Gbps吞吐率，支持TB网络性能; 阿朗推出了400G路由芯片FP3，阿朗还在2012年首家发布了400G PSE商用芯片；华为Solar3.0芯片则可实现480Gbit/s线速业务转发处理能力。在整机及单板方面，华为的NE5000E、阿朗的7950、思科CRS-X和瞻博T4000等都支持400G大容量单板。

值得一提的是，在400G的道路上，国内厂商的话语权逐渐加强。据了解，目前400G平台设备关键技术和器材基本上可由国内厂商提供，如网络操作系统、芯片组和100GbE光模块等。

“国内厂商400G平台设备的整体竞争力较强，不但技术上领先欧美的设备商，而且全球市场商用合同也实现了领先，为我国较快推动骨干网大容量设备部署应用铺垫了坚实的基础。”一位设备商人士向记者表示。

以事实为例。在由中国电信广研院开展的路由器400G集群2+2测试中，华为的路由器率先通过了测试。同时华为还通过了中国移动和中国联通的400G测试。截止2013年底，华为400G路由器已全球部署150多套。上海贝尔则在今年年初完成了中国移动400G光传输测试。

单端口400G启动标准制订

随着100G端口及400G路由平台的成熟，下一代高度端口——单端口400G标准制定也提上了日程。

1973年，试验性的以太网诞生，使用同轴电缆传输，最初速率仅为2.94Mbps，也就是367KB/s。1982年，以太网2.0版出炉，换用粗同轴电缆，速率提升至10Mbps，不过直到1995年的802.3u才出现百兆以太网，随后，1999年达到千兆，2003年突破万兆。

以太网发展越来越快。标准制定时间从间隔10年到5年再到如今的3年。去年，IEEE宣布组建新的802.3 Standard for Ethernet工作组，探讨制定以400Gbps为代表的新一代以太网传输标准。

日前，上述小组正式启动单端口400G标准制定工作。该小组主席John D'Ambrosia认为，从单端口40G/100G标准批准过程来看，单端口400G标准制定工作的复杂性有增无减，下一个标准802.3bs（单端口400G）至少要等到2017年之后才可能最终成形。

Light Reading的分析师Dale Murray也表示2017年是一个非常有进取心的目标，通往单端口400G的道路肯定要比上一个以太网标准难走的多。

“这也就意味着，单槽位400G路由平台加上单端口100G的产品形态在技术层面将会持续至少4年时间。这对于已经或者将要部署400G的运营商无疑是一个利好消息，他们不需要在短时间内就对设备进行更新换代，400G平台将类似于10G，拥有很长的生命周期。”来自华为的专家向记者表示。

这位专家同时表示，未来，单槽位400G路由平台还将在大容量的基础上进一步考虑小型化、多业务和易部署等需求，充分适应网络解决方案的部署要求。

100G已经来了，400G还会远吗？

据不完全统计，目前全球至少有20多个国家32个运营商已经部署或正在考虑部署400G大容量路由器来扩容网络容量，包括沃达丰、Telefornica等全球主流运营商。

2013年10月，俄罗斯移动运营商Megafon选择华为400G路由器建设LTE承载的IP 骨干网，为俄罗斯数MBB用户提供更丰富、更流畅的业务体验。

西班牙固网运营商Jazztel则选择400G大容量路由器扩容其骨干网容量，以应对FTTH市场快速发展引发的数据流量迅猛增长，这也是欧洲部署的第一个400G骨干网。

此外，中东的移动宽带运营商Mobily、Zain，亚洲的泰国Ture、DTAC，印度TATA,中亚的MTS等运营商皆先后选择部署了400G大容量路由器扩容其网络，以期能更好的面对未来网络层出不穷的应用挑战，为客户提供更好的业务体验 。