本文介紹了新興的面向云計(jì)算的通信體系結(jié)構(gòu)，這些體系結(jié)構(gòu)為新的光纖通信應(yīng)用程序提供了途徑。它簡要描述了新興的和分散的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，以及新的云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)以及在新的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中光纖通信的使用。

對于增加的通信帶寬的無限需求正在驅(qū)動新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和相關(guān)的云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展。這些新興網(wǎng)絡(luò)將允許更加靈活地分配云計(jì)算資源，但前提是使用光纖傳輸?shù)母咚偻ㄐ殴歉删W(wǎng)的覆蓋范圍和范圍不斷擴(kuò)大。新興的無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)新選擇-分布式異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)和集中式同構(gòu)體系結(jié)構(gòu)-都將為云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)提供新的機(jī)會。

新興的集中式和分散式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

集中式或同類通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方法利用了遠(yuǎn)程無線電頭端與集中式服務(wù)器之間的高速光互連（圖1）。集中式基帶處理從遠(yuǎn)程無線電頭轉(zhuǎn)移而來，可以通過使用支持標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議（例如CPRI）的光纖鏈路將其定位在數(shù)十公里之外?；鶐幚砜梢栽跇?biāo)準(zhǔn)服務(wù)器硬件上完成，從而降低了基帶功能的開發(fā)和部署成本。標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器硬件還使部署軟件更新和擴(kuò)展容量變得更加容易。標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器的使用使運(yùn)營商可以將一些與云計(jì)算相關(guān)的處理和存儲功能移近消費(fèi)者，從而提供新功能和收入來源。

集中式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

集中式服務(wù)器將需要連接到網(wǎng)絡(luò)主干，以滿足來自多個(gè)覆蓋區(qū)域的通信要求，并需要連接到其他服務(wù)器集群。群集之間的高速通信將有助于平衡處理和存儲要求，具體取決于每個(gè)區(qū)域中的用戶數(shù)量。服務(wù)器到服務(wù)器的連接將實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，從而有效地利用已部署的計(jì)算和存儲資源（系統(tǒng)中成本更高的元素）。

小小區(qū)方法（圖2）使用幾種不同類型的小區(qū)來提供不同的覆蓋范圍。宏小區(qū)覆蓋范圍最大，超過30公里，而較小的微型和微微小區(qū)覆蓋范圍從2公里到200米。這些單元中的每個(gè)單元都有一個(gè)自然覆蓋區(qū)域，從幾個(gè)城市街區(qū)或一個(gè)大型綜合體到一棟建筑物。最小的毫微微小區(qū)可能覆蓋單個(gè)小型企業(yè)。這些異類小區(qū)將無線電前端和基帶后端功能結(jié)合在一起，并且占用空間小。實(shí)際上，占地面積要求很小，因此可以輕松地部署在屋頂上或建筑物的現(xiàn)有服務(wù)柜中。這消除了安裝大型昂貴塔架的需要，并使部署更多容量變得更加容易。

小蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

最有可能的是，新興的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)將混合使用集中式和小型單元結(jié)構(gòu)。集中式服務(wù)器將連接到覆蓋范圍已建立且不受阻礙的區(qū)域的遠(yuǎn)程無線電頭，而小型小區(qū)將部署在覆蓋范圍內(nèi)的陰影區(qū)域和需要擴(kuò)展覆蓋范圍但仍不需要集中式設(shè)施的區(qū)域。當(dāng)小型小區(qū)部署在校園，辦公樓或其他高流量區(qū)域時(shí)，也可能具有關(guān)聯(lián)的云服務(wù)器功能。這些本地云服務(wù)器可以作為遠(yuǎn)程云服務(wù)的擴(kuò)展，并在繁忙時(shí)段減少流量。

一種新的云計(jì)算架構(gòu)

傳統(tǒng)的云計(jì)算體系結(jié)構(gòu)通常被認(rèn)為是使用大型服務(wù)器場，該服務(wù)器場與用戶之間的距離可能很遠(yuǎn)，甚至可能在不同的大陸上。這些農(nóng)場位于電力充足，冷卻用水量大并連接到多個(gè)超高速通信骨干網(wǎng)的地方。這些骨干網(wǎng)是整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸，并使用可用的最高帶寬，通常在40千兆位范圍內(nèi)，并隨著可用度的增加而朝著100吉比特的方向發(fā)展。顯然，很難找到電力，水和連通性的完美組合，即使具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)，部署起來也可能非常昂貴。具有許多較小服務(wù)器安裝的，分布更分散的系統(tǒng)可以幫助將計(jì)算和存儲移近用戶，從而打破通信瓶頸。然后，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)開始看起來更像一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在連接點(diǎn)處有大量較小的服務(wù)器，以提供基帶處理，數(shù)據(jù)存儲，云計(jì)算和通信功能。通信帶寬變得不再是瓶頸，因?yàn)閿?shù)據(jù)和計(jì)算現(xiàn)在可以放在需要的地方，而不是對提供商方便的地方。

光纖通信在新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的使用

Finisar的光模塊示例

隨著帶寬需求的增長，光纖通信將在這些新架構(gòu)中普及。在具有遠(yuǎn)程無線電頭的集中式系統(tǒng)中，在通信網(wǎng)格的最外邊緣，可以使用光纖通信來滿足魯棒性和中距離連接性的要求。如前圖1所示，將在遠(yuǎn)程無線電頭端和集中式基帶服務(wù)器之間使用支持CPRI的光模塊，如下面圖3左側(cè)所示的Finisar的示例。 -秒范圍通常將足以滿足這些應(yīng)用的需求。集中式服務(wù)器將使用更高速度的模塊連接到外部網(wǎng)格的光纖主干，也許會使用10個(gè)千兆以太網(wǎng)模塊，例如Finisar的示例，如圖3中間所示。這些區(qū)域通常會發(fā)現(xiàn)10到40吉比特的速度。聚集最重通信流量的新興骨干網(wǎng)應(yīng)用程序?qū)⑹褂酶邘挼哪K，例如上圖3右側(cè)所示的Finisar的100 Gb以太網(wǎng)模塊。

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