Page 38 - 网络电信2024年10月刊
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光通信
2.4 小结 全光网[4]具备高品质、确定性、高安全、低时延、低抖动
实验结果显示，物理网络的参数和服务器端侧参数都会对 等优势，是实现RDMA无损拉远的理想技术，可视为新型算力协
长距离RDMA的吞吐量产生影响。其中，距离是影响RDMA吞吐量 同互联的最佳解决方案。通过全光网络承载提供高品质、高可
的最重要因素之一，随着距离的增加，RDMA的吞吐量会逐渐降 靠的算网保障，可有效保证长距传输时RDMA的高吞吐量，以实现高效
低；网络侧丢包/误码也会对RDMA的吞吐量产生影响，当发生丢 算力协同。因此，构建全光算力网方案需要从以下几个方面展开。
包时，RDMA的Go Back N机制需要从丢包的位置重新发送后续的
全部数据，这导致业务的有效吞吐量显著降低；服务器端侧队 3.1 Mesh化组网架构
列对（QP）数量也会对RDMA的吞吐量产生影响，QP数量越多， 以算力为中心，规划“1ms-5ms-20ms”覆盖从城域至枢纽
RDMA吞吐量就越高；服务器端侧的块大小也是影响RDMA吞吐量 的多级时延圈，通过确定性链路带宽、时延和可用率，以及网
的因素之一，较大的块大小可以提高RDMA的吞吐量。 络端到端硬隔离、安全可靠品质实现分布式算力节点间Mesh化
根据上述特征，为了保证RDMA数据传输的效率，防止拥 连接。这种连接方式具备灵活高效调度能力，使算力能效最大
塞、无效重传、时延不稳定导致的性能下降，传输链路应具备 化。具体如图8所示。
确定性的长距离无损能力。 图8 算力节点间组网架构示意
a）传输链路应具备稳定的低时延能力，从源端到宿端光层
一跳直达，尽量减少电交换设备，以实现极致低时延，从而最 算力节点间互联采取Mesh化、立体化拓扑进行组网，全面
大化传输效率。 部署OXC，通过联动OTN实现光电协同高效调度。链路路由去行
b）传输链路应保持低误码率，误码率越低越好，以避免因 政化，减少路由迂回，实现最低的网络时延。枢纽内算力互联
误码导致的丢包、闪断等重传问题，从而确保性能的稳定。 以400G/800G系统为主，枢纽间算力互联以单波400Gbit/s的系
c）传输链路要避免拥塞，应尽量使用确定性的无拥塞管道 统为主，同时具备向单波800Gbit/s及更高速率演进的能力，频
传输，防止网络设备拥塞导致丢包影响业务，产生无效重传。 谱从C波段扩展到L波段，单纤容量得到显著提升（相比当前提
d）传输链路应具备与端侧协同的能力，传输设备应能与服 升4～8倍以上），单位比特的能耗大幅降低，最大化机房、光
务器端侧之间互通状态信息，当端侧能够感知到物理层状态参数信息 缆等基础设施的利用率。
时，就能灵活调整RDMA发送参数，从而实现长距离高吞吐量传输。
e）传输链路提供超大带宽能力，缩短搬移周期，促进数字 3.2 光电协同提供波长级超大带宽，并支持端网协同
经济的高速发展。 实现最大吞吐量
3、确定性光传输广域RDMA解决方案 网络需要端到端的波长级调度能力，通过在部分站点预
留端口资源，并与超级备波资源一起构建站点资源池化能力，
如图7所示，当前算力中心之间有2种互联方式：一是通 以支持波长在任意方向的无阻塞调度。在网络进行波长级调度
过互联网出口互联，这种方式容易受到互联网拥塞、丢包的影 或者工作保护路径倒换后，网络的时延等变化需要通知端侧，
响，从而导致RDMA广域传输性能严重劣化；二是通过专线方式 端侧RDMA根据变化后的时延等调整RDMA的参数（如QP数、块大
互联，这种方式可以解决互联网拥塞等问题，但数据中心内部 小、RDMA MTU），以确保RDMA的最大吞吐率。光电交叉协同示
经过大量的交换机及服务器处理转发，也会导致RDMA广域传输 意如图9所示。
性能受限。以某超算为例，DCN内需要经过约15跳节点处理才能 图9 光电交叉协同示意
到DC专线出口路由器节点，导致转发处理时延长。
图7 算力中心互联方式
为了实现RDMA广域高性能传输，算力互联网络架构需要优
化：构建算间全光高速平面，将DCN网络的Spine/leaf节点直连
OTN光传输设备，OTN设备基于物理层参数数据与端侧业务参数
协同，实现高吞吐长距离传输。
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