騰訊陸佳寧：數(shù)據(jù)中心開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò)中“自動(dòng)駕駛”設(shè)計(jì)與全局風(fēng)險(xiǎn)管控

9月13日消息（焦焦）9月11日，第25屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)在深圳開(kāi)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(yíng)工程師陸佳寧發(fā)表了以《數(shù)據(jù)中心開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò)中的“自動(dòng)駕駛”與全局風(fēng)險(xiǎn)管控》為主題的演講，與大家深入探討了在數(shù)據(jù)中心開(kāi)放光網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，光網(wǎng)絡(luò)中光纖變化所帶來(lái)的挑戰(zhàn)及“自動(dòng)駕駛”的核心技術(shù)與未來(lái)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(yíng)，光纖數(shù)量增多，光網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維中遇到最大的問(wèn)題是光纖故障，主要包括：中斷，劣化，抖動(dòng)/變化等。對(duì)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(shí)，則采取建單，報(bào)障運(yùn)營(yíng)商，波分運(yùn)營(yíng)配合修復(fù)。而對(duì)于時(shí)常會(huì)出現(xiàn)的光纖小幅度抖動(dòng)和變化時(shí)，出單幾率低，維修困難。若光纖衰耗與光放增益失配，無(wú)自動(dòng)化手段恢復(fù)，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的系統(tǒng)隱患。

當(dāng)前光纖量越來(lái)越大，造成衰耗抖動(dòng)愈發(fā)頻繁，對(duì)于業(yè)務(wù)的影響逐漸增多，光纖和增益的適配，不僅會(huì)影響波道性能，在收端的倒換也會(huì)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(yíng)系統(tǒng)整個(gè)生命周期。同時(shí)，系統(tǒng)配置自動(dòng)追蹤是提升系統(tǒng)穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

五大核心設(shè)計(jì)理念為“自動(dòng)駕駛”保駕護(hù)航

陸佳寧介紹，所謂“自動(dòng)駕駛”，實(shí)際上就是讓系統(tǒng)自動(dòng)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(dòng)駕駛”設(shè)計(jì)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(shí)變動(dòng)，排除瞬時(shí)抖動(dòng)或異常值的干擾，用擬合算法得到真實(shí)的光纖基準(zhǔn)衰耗。當(dāng)基準(zhǔn)衰耗變化值超過(guò)一定的范圍，觸發(fā)“自動(dòng)駕駛”系統(tǒng)，以基準(zhǔn)衰耗為基礎(chǔ)，計(jì)算光放配置，準(zhǔn)確配置光放板卡的增益和VOA。

第二，“自動(dòng)駕駛”需進(jìn)行模塊化解耦設(shè)計(jì)?！白詣?dòng)駕駛”模塊化設(shè)計(jì)的原理為：創(chuàng)建調(diào)測(cè)任務(wù)觸發(fā)“自動(dòng)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。為了后續(xù)的全局管控和任務(wù)調(diào)度，需對(duì)整體任務(wù)進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，分為平面任務(wù)、復(fù)用段任務(wù)和子任務(wù)，按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行管控。任務(wù)創(chuàng)建后，由任務(wù)自動(dòng)調(diào)度模塊傳遞到調(diào)測(cè)流程中，正式開(kāi)始配置計(jì)算和調(diào)測(cè)流程，此外還需要全局管控模塊，統(tǒng)籌風(fēng)險(xiǎn)管控。

第三，“自動(dòng)駕駛”設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)系統(tǒng)中的所有子任務(wù)均已完畢，才開(kāi)始調(diào)測(cè)下一個(gè)拓?fù)?。暫停和恢?fù)則是當(dāng)“自動(dòng)駕駛”過(guò)程出現(xiàn)其他意外動(dòng)作狀態(tài)，如故障或認(rèn)為結(jié)束命令時(shí)，暫停當(dāng)前調(diào)優(yōu)，意外動(dòng)作狀態(tài)結(jié)束時(shí)，恢復(fù)調(diào)優(yōu)。

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

第五，“自動(dòng)駕駛”設(shè)計(jì)需明確調(diào)測(cè)流程關(guān)鍵點(diǎn)。調(diào)測(cè)流程設(shè)計(jì)要點(diǎn)為準(zhǔn)確性和安全性。在任務(wù)執(zhí)行時(shí)，配置準(zhǔn)確計(jì)算，以性能擬合值而非瞬時(shí)值計(jì)算，還需要對(duì)器件類型進(jìn)行區(qū)分。在調(diào)測(cè)過(guò)程中分布下發(fā)，并且進(jìn)行校驗(yàn)，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(shí)間內(nèi)OSC無(wú)抖動(dòng)開(kāi)始任務(wù)調(diào)度，規(guī)避故障疊加，任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中若發(fā)生非穩(wěn)態(tài)抖動(dòng)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(dòng)駕駛”需全局風(fēng)險(xiǎn)管控

為何要做全局風(fēng)險(xiǎn)管控？陸佳寧解釋到，主要是因?yàn)椴ǚ窒到y(tǒng)承載了整個(gè)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(gè)平面，兩個(gè)波分平面分別是一套獨(dú)立的波分的物理系統(tǒng)，兩個(gè)波分平面，承載著骨干網(wǎng)的多個(gè)平面。

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

演講最后，在談到對(duì)“自動(dòng)駕駛”的未來(lái)展望時(shí)，陸佳寧提出，“自動(dòng)駕駛”實(shí)際上是通過(guò)對(duì)光網(wǎng)絡(luò)配置項(xiàng)做出相應(yīng)動(dòng)作，讓光網(wǎng)絡(luò)處于最優(yōu)狀態(tài)。今后，可以對(duì)光纖故障處理動(dòng)作精細(xì)化，根據(jù)實(shí)時(shí)光纖余量進(jìn)行光纖故障場(chǎng)景自動(dòng)決策。目前，光纖余量計(jì)算的精度已經(jīng)得到實(shí)驗(yàn)室的驗(yàn)證。

此外，陸佳寧認(rèn)為，對(duì)于C＋L的“自動(dòng)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(duì)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(xiàng)，進(jìn)行統(tǒng)一的“自動(dòng)駕駛”設(shè)計(jì)。

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