लंबी दूरी और मेट्रो नेटवर्क दोनों फाइबर ऑप्टिक परिवहन बुनियादी ढांचे हैं, लेकिन वे विभिन्न समस्याओं के लिए बनाए गए हैं। दोनों को भ्रमित करने से अत्यधिक इंजीनियरी तैनाती, अनावश्यक लागत, या ऐसे नेटवर्क बनते हैं जो विलंबता आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते हैं। यह आलेख बताता है कि वे दूरी, क्षमता, विलंबता और प्रौद्योगिकी में कैसे भिन्न हैं - और Google के B4 नेटवर्क का उपयोग इस बात के ठोस उदाहरण के रूप में करता है कि व्यवहार में दो परतें एक साथ कैसे काम करती हैं।
लम्बाई और मेट्रो नेटवर्क क्या हैं?
लंबी दूरी के ऑप्टिकल फाइबर नेटवर्कशहरों, देशों और महाद्वीपों में डेटा ले जाने के लिए बनाए गए बुनियादी ढांचे हैं। ट्रांसमिशन दूरी आम तौर पर 1,000 से 2,500 किमी तक होती है, कुछ तैनाती 4,000 किमी से अधिक होती है। ये नेटवर्क वैश्विक इंटरनेट ट्रैफ़िक की प्राथमिक धमनियां बनाते हैं, जो विशाल भौगोलिक दूरियों में मेट्रो नेटवर्क को एक दूसरे से जोड़ते हैं।
मेट्रो नेटवर्क- को मेट्रोपॉलिटन एरिया नेटवर्क (MANs) भी कहा जाता है, - एक शहर या शहरी क्षेत्र के भीतर संचालित होता है, आमतौर पर 80 से 1,000 किमी की दूरी पर। वे एक स्थानीय क्षेत्र के भीतर कार्यालयों, डेटा केंद्रों, परिसरों और सेवा प्रदाता की उपस्थिति के बिंदुओं (पीओपी) को जोड़ते हैं।
दोनों एक दूसरे के विकल्प नहीं हैं. लंबी दूरी के नेटवर्क विभिन्न क्षेत्रों में मेट्रो नेटवर्क को जोड़ते हैं। मेट्रो नेटवर्क उस कनेक्टिविटी को स्थानीय स्तर पर अंतिम उपयोगकर्ताओं और व्यवसायों तक पहुंचाते हैं।
लंबी दूरी की दूरी और मेट्रो नेटवर्क में अंतर
ट्रांसमिशन दूरी और कवरेज
लंबी दूरी के नेटवर्क को अंतरमहाद्वीपीय और अंतर-शहर विस्तार के लिए इंजीनियर किया जाता है, जो अक्सर 2,500 किमी से अधिक होता है। मेट्रो नेटवर्क शहर और क्षेत्रीय सीमाओं के भीतर रहते हैं, अधिकांश तैनाती में व्यावहारिक रूप से 200 किमी से कम। 300-800 किमी की सीमा वह जगह है जहां दोनों आर्किटेक्चर उस ओवरलैप ज़ोन में तकनीकी रूप से व्यवहार्य हैं -, सही विकल्प ट्रैफ़िक पैटर्न और विलंबता आवश्यकताओं पर निर्भर करता है, न कि केवल दूरी पर।
नेटवर्क क्षमता
लंबी दूरी के नेटवर्क में उच्च समग्र क्षमता होती है, जो इसके द्वारा सक्षम हैडीडब्ल्यूडीएम(सघन तरंग दैर्ध्य प्रभाग बहुसंकेतन)- एक ऐसी तकनीक जो एक ही फाइबर जोड़ी पर एक साथ दर्जनों स्वतंत्र तरंग दैर्ध्य प्रसारित करती है। कुछ लंबी दूरी की प्रणालियाँ प्रति फाइबर 80 तरंग दैर्ध्य से अधिक होती हैं, जो कुल थ्रूपुट के प्रति सेकंड कई टेराबिट्स तक पहुँचती हैं।
मेट्रो नेटवर्क का उपयोगसीडब्ल्यूडीएम(मोटे तरंग दैर्ध्य डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग)या छोटे -स्केल DWDM. क्षमता कम है, लेकिन शहरी स्तर के यातायात के लिए पर्याप्त है। अर्थशास्त्र मेट्रो स्तर पर सरल, कम लागत वाली मल्टीप्लेक्सिंग का समर्थन करता है।
विलंब
मेट्रो नेटवर्क आमतौर पर 5 एमएस से कम विलंबता - प्रदान करते हैं, जो किसी शहर के भीतर {{2} से लेकर {3} अंत तक होती है - क्योंकि कम दूरी का मतलब कम प्रसार विलंब होता है। यह मेट्रो इंफ्रास्ट्रक्चर को विलंबता के प्रति संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए डिफ़ॉल्ट विकल्प बनाता है: वित्तीय व्यापार, वास्तविक समय वीडियो और वितरित डेटाबेस।
लंबी दूरी के नेटवर्क में विलंबता अधिक होती है। प्रसार विलंब दूरी के साथ बढ़ता जाता है, और मध्यवर्ती नोड्स पर सिग्नल प्रवर्धन अतिरिक्त ओवरहेड जोड़ता है।
प्रौद्योगिकी और उपकरण
लंबी दूरी के परिवहन के पीछे का डिज़ाइन दर्शन महानगरीय नेटवर्क से बिल्कुल अलग है। जहां अंतरमहाद्वीपीय और अंतर{2}शहर लिंक वर्णक्रमीय दक्षता को प्राथमिकता देते हैं और प्रवर्धित, सुसंगत के माध्यम से अक्सर 4,000 किमी से अधिक तक फैलकर - तक पहुंचते हैं।परिवहन फाइबर- शहरी- पैमाने पर फैली बुनियादी संरचनाएं बुनियादी तौर पर अलग-अलग तरह की बाधाओं के तहत काम करती हैं। शहर की सीमाओं के भीतर और आसपास दसियों से सैकड़ों किलोमीटर की दूरी तय करते हुए, मेट्रो नेटवर्क को कम विलंबता, घनी बंदरगाह क्षमता और तैनाती अर्थशास्त्र को संतुलित करना होगा, जो अक्सर उच्च {{4}प्रदर्शन लेकिन लंबी दूरी के ट्रांसमिशन द्वारा मांगे जाने वाले महंगे समाधानों की तुलना में प्रत्यक्ष {{3}पता लगाने या कॉम्पैक्ट सुसंगत प्लगेबल्स का पक्ष लेते हैं।
विशेष रूप से: लंबी दूरी की तैनाती की आवश्यकता होती हैसुसंगत ऑप्टिकल तकनीकमानक के रूप में, डीएसपी चिप्स हजारों किलोमीटर तक फैलाव की भरपाई करते हैं, औरईडीएफएएम्पलीफायरोंसिग्नल की शक्ति बनाए रखने के लिए लगभग हर 80 किमी पर तैनात किया जाता है। मेट्रो की तैनाती मुख्य रूप से निर्भर करती हैप्रत्यक्ष-पता लगाना (आईएम-डीडी)ट्रांससीवर्स - सरल, कम शक्ति, और काफी सस्ते। मेट्रो परिनियोजन के लिए संपूर्ण लंबी दूरी के सुसंगत बुनियादी ढांचे को लागू करना ओवरइंजीनियरिंग है जो शायद ही कभी वित्तीय समझ में आता है।
| लंबा-ढोना | मेट्रो | |
|---|---|---|
| कवरेज | देश/महाद्वीप | शहर/मेट्रो क्षेत्र |
| दूरी | 1,000 – 2,500 किमी+ | 80 - 1,000 किमी |
| क्षमता | उच्चतर (बड़े पैमाने पर DWDM) | निचला (सीडब्ल्यूडीएम/छोटा डीडब्ल्यूडीएम) |
| विलंब | उच्च | निचला (<5ms typical) |
| कोर प्रौद्योगिकी | सुसंगत + ईडीएफए | आईएम-डीडी/संक्षिप्त सुसंगत |
| के लिए सर्वोत्तम | क्रॉस-क्षेत्र रीढ़ की हड्डी | स्थानीय, विलंबता{{0}संवेदनशील ऐप्स |
वास्तविक-विश्व परिनियोजन: Google B4
Google का B4 नेटवर्कSIGCOMM के एक सार्वजनिक पेपर में प्रलेखित - 2012 - से पता चलता है कि कितने लंबे समय तक {{2}हॉल और मेट्रो नेटवर्क एक साथ बड़े पैमाने पर काम करते हैं, और जब प्रत्येक परत को उसके वास्तविक उद्देश्य के लिए अनुकूलित किया जाता है तो क्या होता है।
Google को अपने वैश्विक डेटा केंद्रों को तीन ट्रैफ़िक प्रकारों में सिंक्रनाइज़ रखने की आवश्यकता है: बड़े पैमाने पर डेटा प्रतिकृति, उपयोगकर्ता सामना करने वाली सेवाएँ, और आंतरिक गणना कार्य। प्रत्येक की अलग-अलग बैंडविड्थ और विलंबता आवश्यकताएँ थीं। मौजूदा WAN बैकबोन लिंक उपयोग को 30-40% पर छोड़ रहा था, जबकि वास्तविक समय की सेवाएं अभी भी विलंबता लक्ष्यों को पूरा करने के लिए संघर्ष कर रही थीं।
अंतरमहाद्वीपीय परत पर, Google तैनातलंबे -ढुलाई वाले फाइबर नेटवर्कDWDM सुसंगत ऑप्टिकल परिवहन के साथ ट्रांसोसेनिक और ट्रांसकॉन्टिनेंटल मार्गों पर प्रति फाइबर कई 100G तरंग दैर्ध्य ले जाता है। एक केंद्रीकृत एसडीएन नियंत्रक ने पारंपरिक एमपीएलएस ट्रैफ़िक इंजीनियरिंग को प्रतिस्थापित कर दिया, जो पूरे नेटवर्क में वास्तविक समय की मांग के आधार पर ट्रैफ़िक को गतिशील रूप से स्थानांतरित करता है। बैकबोन उपयोग 30-40% से बढ़कर 100% के करीब पहुंच गया - उसी भौतिक बुनियादी ढांचे ने फाइबर को जोड़े बिना काफी अधिक ट्रैफ़िक चलाया।
अंतः{0}}क्षेत्रीय परत पर, वही {{0}शहर और आस-पास के डेटा केंद्र कम {{1}पहुंच, उच्च {{2}स्पीड मॉड्यूल का उपयोग करके मेट्रो बुनियादी ढांचे के माध्यम से जुड़े हुए हैं। Google खोज और विज्ञापनों के लिए सुविधाओं के बीच विलंबता को लगातार 2ms - से कम रखा जाना एक कठिन आवश्यकता है, जहां प्रतिक्रिया समय सीधे राजस्व को प्रभावित करता है।
बी4 कार्यात्मक विभाजन को ठोस बनाता है: लंबी दूरी से यह निर्धारित होता है कि महाद्वीपों के बीच कितना डेटा स्थानांतरित हो सकता है; मेट्रो ने निर्धारित किया कि उस डेटा को स्थानीय स्तर पर कितनी तेजी से परोसा जा सकता है। कोई भी परत दूसरे का स्थानापन्न नहीं हो सकती।
लंबी दूरी तक डेटा को उच्च क्षमता पर विशाल दूरी तक ले जाया जाता है, जबकि मेट्रो इसे कम विलंबता के साथ स्थानीय स्तर पर वितरित करता है। अधिकांश उत्पादन परिवेशों में, दोनों परतें सह-अस्तित्व में हैं - लंबी दूरी की परत वैश्विक क्षमता की सीमा निर्धारित करती है, मेट्रो परत स्थानीय प्रदर्शन की मंजिल निर्धारित करती है {{4} जी जेडआर+ प्लग करने योग्य मॉड्यूल अब मेट्रो {{6} वर्ग ऑप्टिक्स को उन दूरियों तक विस्तारित कर रहे हैं जिनके लिए पहले पूर्ण लंबी दूरी की प्रणाली की आवश्यकता होती है, धीरे-धीरे दोनों के बीच अंतर कम हो रहा है। लेकिन मूल वास्तुशिल्प तर्क - पहुंच के लिए अनुकूलन या विलंबता के लिए अनुकूलन - निर्णायक कारक बना हुआ है।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
प्रश्न: 300-800 किमी की सीमा ओवरलैप ज़ोन है। किस वास्तुकला का उपयोग करना है यह तय करने में सबसे महत्वपूर्ण कारक क्या है?
ए: विलंबता आवश्यकताएँ। यदि आपके परिनियोजन में किसी भी एप्लिकेशन को 10ms से कम राउंड{1}ट्रिप प्रतिक्रिया समय की आवश्यकता होती है, तो वास्तविक समय में डेटाबेस, लाइव वीडियो प्रोसेसिंग, ट्रेडिंग सिस्टम {55, मेट्रो आर्किटेक्चर दूरी की परवाह किए बिना सही विकल्प है। यदि कार्यभार बैच डेटा स्थानांतरण, बैकअप, या 20 एमएस से ऊपर विलंबता सहनशीलता के साथ प्रतिकृति है, तो इस दूरी सीमा के भीतर लंबी दूरी के उपकरण प्रतिस्पर्धी हैं।
प्रश्न: Google B4 ने बैकबोन उपयोग को 100% के करीब पहुंचाने के लिए SDN का उपयोग किया। क्या यह मानक उद्यम लंबी दूरी की तैनाती पर लागू होता है?
उत्तर: सीधे तौर पर नहीं. B4 उस पैमाने पर काम करता है जहां Google दर्जनों डेटा केंद्रों में ऑप्टिकल परत और ट्रैफ़िक स्रोतों दोनों को नियंत्रित करता है। वाहकों से तरंग दैर्ध्य या डार्क फाइबर पट्टे पर लेने वाले अधिकांश उद्यमों के लिए, एसडीएन अनुकूलन वाहक पक्ष पर होता है। उद्यम ट्रैफ़िक वर्गीकरण तर्क को दोहरा सकते हैं जो विलंबता को अलग करता है {{5}संवेदनशील ट्रैफ़िक को थोक हस्तांतरण से अलग करता है और उन्हें एक ही बुनियादी ढांचे में अलग-अलग व्यवहार करता है।
प्रश्न: कॉम्पैक्ट सुसंगत प्लगेबल्स मेट्रो परिनियोजन के लिए एक विकल्प हैं। मेट्रो के सन्दर्भ में सुसंगतता कब आईएम-डीडी से अधिक मायने रखती है?
उत्तर: जब संचरण दूरी 80 किमी से अधिक हो, या जब प्रति तरंगदैर्घ्य क्षमता लक्ष्य 100जी से अधिक हो। इन सीमाओं के नीचे, आईएम-डीडी सरल और कम लागत वाला है। उनके ऊपर, सिग्नल अखंडता आवश्यकताएं मेट्रो संदर्भों में भी अधिक व्यावहारिक विकल्प बनाती हैं, विशेष रूप से घने शहरी तैनाती में जहां भौतिक पहुंच बाधाओं के कारण पुनः प्रवर्धन संभव नहीं है।
प्रश्न: यदि 400G ZR+ मेट्रो और लंबी दूरी के बीच के अंतर को कम कर रहा है, तो क्या नई मेट्रो तैनाती को IM {3}DD बुनियादी ढांचे को अपनाने से पहले प्रौद्योगिकी के परिपक्व होने का इंतजार करना चाहिए?
उत्तर: 400G ZR+ पहले से ही व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है और तैनात किया गया है - यह कोई उभरता हुआ मानक नहीं है। वर्तमान में, ZR+ मॉड्यूल की लागत समतुल्य कम दूरी के ट्रांसमिशन के लिए IM{5}}DD से काफी अधिक है। 80 किमी से कम दूरी पर ग्रीनफील्ड तैनाती के लिए, उस सीमा से आगे बढ़ने की कोई प्रत्याशित आवश्यकता नहीं है, आईएम -डीडी आज भी आर्थिक रूप से मजबूत विकल्प बना हुआ है।
