本文作者：Robert Reid 和 John Shuman

　　Meet Me Room (MMR)是出租型數據中心中一個劃分專屬區域，位置在ER之后，各個Cage之前。為用戶和電信運營商或ISP之間提供一個進行連接的獨立空間。

　　電信運營商明白，他們必須不斷對其網絡進行現代化改造，才能保持或成為行業領導者。在過去十年中，收入停滯不前，流量需求呈指數級增長，而在 COVID-19 大流行期間在家工作的人更是加劇了這種情況。這種壓力加速了CORD技術的電信中央辦公室(CO)中的采用。

　　CORD(central office rearchitected as a data，中央辦公室重新設計為數據中心)，CORD 就是結合SDN+NFV+云計算(OpenStack)，將傳統電信端局改造為數據中心(DC)的開源項目，該項目由ONF社區管理。CORD的運營商場景又可細分為分為家庭接入業務(R-CORD)、企業業務(E-CORD)和移動業務(M-CORD) 。

　　對于他們中的許多人來說，將他們的 CO 轉變為數據中心是挖掘新業務潛力的機會。通過將現有的 CO 重新配置為低延遲邊緣計算“cloudlet”(微云)和托管多租戶數據中心 (MTDC)，CORD 計劃努力用更靈活、基于軟件的元素替換過去的專用硬件，并在這樣做的過程中確保傳統運營商CO成為更大的云戰略的組成部分，為客戶提供彈性、低延遲的網絡服務。

　　“最后一公里”是一個激烈競爭的舞臺，超大規模和托管服務提供商處于領先地位。為了應對這些挑戰，運營商必須了解如何將中央辦公室轉變為現代化數據中心，配備易于配置、升級和敏捷的現代化設備。

　　隨著邊緣網絡直接連接到云，通過軟件定義網絡 (SDN) 和網絡功能虛擬化 (NFV) 將云經濟引入中央辦公室對于運營商的持續成功至關重要。

　　本文將介紹 CORD 的價值主張、應用、優勢、所需技術以及標準 CO 與已轉換為數據中心的 CO 之間的物理差異。

　　CORD的價值主張

　　將傳統的 CO 轉變為現代數據中心，運營商可以通過提供新服務(例如多租戶租賃空間、  Metro服務和云連接)來帶來新的收入來源，基本上模仿了過去二十年托管數據中心所做的事情。

　　然而，除了提高生產力之外，運營商進行現代化改造的動機是明確而切實的。從資本、運營和設施成本的角度來看，與 IP 網絡相比，維護公共交換電話網絡 (PTSN) 的成本相當可觀;此外，電信設備發展緩慢，升級困難。

　　在過去的 40 到 50 年里，許多 CO 并沒有掛太多。他們通常擁有多達 300 種不同類型的設備，這是運營費用 (opex) 和資本費用 (capex) 的巨大來源。通過 SDN 和 NFV 將云經濟學引入 CO 將降低成本并增加收入流，但需要進行重大的基礎設施轉型。

　　從基于銅線的中央辦公室遷移到基于光纖的中央辦公室還使運營商能夠縮小設備和物理工廠的占地面積，從而騰出空間來添加更多服務器和存儲機架，并可能增加一些客戶空間和機架。

　　將傳統 CO 轉換為下一代 CO/CORD 部署的最大挑戰是安全性、電源和帶寬監控以及布線基礎設施。在這些領域中的每一個，CO 運營商都必須在前進的過程中實施變革，以有效地運行 MTDC。

　　重要的是要記住，在將 CO 轉換為 CORD 時，IP 網絡布線需要遵守一組不同的標準(TIA 而不是 WECO)。

　　安全

　　在傳統的 CO 中，安全性相對簡單，因為只有一家企業可以進入大樓，并且受到嚴格控制。CORD 部署必須容納需要訪問 CO 數據中心才能在其設備上工作的多個客戶。通常，MTDC 使用六層安全性。

　　第一層是外圍，通常由整個物業周圍的圍欄組成，配有攝像頭和入口門。

　　第二層是外部公共空間，使用攝像頭和傳感器監控建筑物外部的停車場和公共空間。

　　第三層是安全接待區。該區域是租戶登記入住、提供帶照片的身份證件、確認其身份并獲得訪問許可的地方。

　　第四層是人員隔欄，在這個區域，每次打開一扇門會減慢進入/退出的速度。

　　第五層是數據中心機房的門，允許進入數據中心機房。通常具有IC卡或生物識別訪問控制。

　　第六層是數據中心機柜上的上鎖門，可防止不受限制地訪問機柜中的設備。

　　電源監控

　　在傳統的電力監控系統中，電力監控通常發生在建筑物入口處或直流配電處。它們通過電池配電、熔斷器和電池配電斷路器來限制自己的直流電源。

　　Colo 設施要求數據中心運營商以更高的粒度監控電力，以確保所使用的電力水平是他們同意提供給最終客戶的電力水平。通常，電力在客戶連接級別進行監控，這可能是機柜或機箱的饋電。此外，電源將變為主要使用交流電，使用不間斷電源 (UPS)，該電源將電池裝置與相關的開關設備面板和斷路器結合在一起。

　　帶寬監控

　　帶寬監控對于 CO 運營商來說并不是一個新概念，但仍需要進行調整，以便獲得更多詳細信息。在傳統的 CO 中，帶寬被監控到房間或分配交換機級別。在下一代 CO/MTDC 中，需要將帶寬監控到接入交換機端口級別，以便準確地向租戶計費他們正在使用或推送到網絡上的帶寬量。百分之九十五的帶寬測量是測量數據中心內帶寬的行業標準。

　　對于這些領域中的每一個，服務升級都會帶來額外的收入來源。

　　過渡傳統電信設備

　　由于 CORD 旨在滿足低延遲需求，因此 CO 將需要過渡到更多類似數據中心的設施。網絡架構的演進將導致當前 CO 使用的空間量減少 30% 到 50%，新的 CO 基礎設施將更加數據中心和企業化。

　　有源和無源組件都將受到新 CORD 架構的影響，包括對新電纜、連接器和附件的要求。網絡管理成本的降低和性能的提高是從傳統電信設備過渡到數據中心類設備的關鍵驅動因素，其中包括機架和機柜、冷卻基礎設施、電力基礎設施、滅火以及接地和連接。

　　冷卻

　　由于其中電信設備的高耐受性，CO 最初設計為具有最小的冷卻。由于傳統的電信設備被普通服務器所取代，冷卻方式需要遵循數據中心的標準。在 CORD 環境中，需要使用冷凍水和制冷劑冷卻系統等數據中心冷卻方法來解決使用較低溫度的高熱負荷情況。需要添加戰略性放置的冷卻設備，例如冷水機或機房空調 (CRAC) 或機房空氣處理器 (CRAH) 裝置，并且運營商需要找出制冷劑系統。

　　電力基礎設施

　　隨著 CO 轉變為數據中心，電力基礎設施也需要改變。CO 最初是使用 48 V DC 電源設計的，該電源由電池廠提供支持，可以在沒有公用電源的情況下支持超過 48 小時。

　　為了達到所需的性能，CORD 轉換需要轉向使用交流電源，這是為數據中心設備供電所需的主要電源，由電池廠和發電機支持，可以在沒有公用電源的情況下支持超過 48 小時。

　　CORD 部署將處理對延遲敏感的各種關鍵任務應用程序。斷電，即使是幾秒鐘，也可能造成巨大損失，因此下一代 CO 必須提供可靠、不間斷的電源，以防止可能導致運營中斷的停機時間。這將要求運營商添加帶有備用電池的 UPS(以提供短期電力以彌補公用電力損失和發電機電力激活之間的差距)，這將需要進行監控。

　　此外，下一代 CO 通常將使用數據中心配電單元 (DCDU)、大型工業配電單元 (PDU) 從 UPS 獲取電力并將電力從 480 伏交流電轉換為 400 伏交流電以獲取更新的數據中心，或 208 伏交流電用于較舊的。

　　遠程電源面板 (RPP) 是用于數據中心的斷路器面板，可靈活地切斷或恢復各個電路的電源并減輕破壞性浪涌，而機柜配電單元 (CPDU) 用于將電源分配給內部的 IT 設備每個柜子。在典型操作期間，每個 CPDU 承載不超過 50% 的 IT 負載以提供冗余(A + B 饋電)，以防配電設備發生故障。

　　滅火

　　傳統的電信滅火無法滿足更現代數據中心的密集覆蓋需求。數據中心通常不僅僅使用水來滅火，例如帶有噴水器的干式充電系統，雙級，具有更密集的發射器布局。

　　混合系統還可以使用氣體型化學品，例如 FM2000 的 Halon，以及在高壓下以細霧形式排放的介電流體，而不是像水基系統那樣的噴霧。

　　優化布線基礎設施

　　布線對數據中心的性能至關重要。有多種方法可以優化 CO 布線基礎設施以及需要注意的潛在問題。無論是不適合應用的電纜類型、極性反接，還是物理安裝和電纜管理/保護不佳，布線基礎設施實施不當都會影響冷卻，可能會增加停機時間，并可能影響設備的長期生存能力數據中心電纜廠。有關數據中心電信基礎設施最低要求的更多信息，請參閱 ANSI/TIA-942-B 標準。

　　CO 的設計人員應考慮使用最高等級的銅纜或光纖(單模和多模)電纜，以滿足當今和未來的應用。使用舊式電纜的經濟性可能很誘人，但可能會導致安裝時間增加和長期可靠性問題，因為一些舊式光纜無法承受當今 CO 所需的減小彎曲半徑�？偟膩碚f，下一代 CO 正在發展遠離銅線以獲得更高速的通道，轉而使用光纖，因為銅線根本無法在所需范圍內支持高數據速率。在網絡的各個層面，新一代的葉/脊結構和高速服務器接口對當今網絡的物理層提出了更高的要求。

　　讓我們看看需要升級布線基礎設施的領域。

　　會面室 (MMR)/入口設施

　　帶有運營商酒店的傳統托管數據中心使用會見室 (MMR) 來控制和管理數據中心內客戶對客戶和電信提供商對客戶的連接�？蛻艨梢允菣C箱或私人機架客戶，他們將從他們的空間連接到托管數據中心運營商管理請求連接的 MMR。

　　電信提供商也與 MMR 建立連接，以提供轉接連接。通常，在 MMR 中使用單模光纖，并安裝交叉連接以提供服務客戶機箱或專用機架。

　　數據中心

　　中央辦公室正在成為所謂的云內核的著陸點。隨著運營商從傳統的 CO 遷移到 CORD 部署，連接將從銅纜轉向有源光學解決方案和傳統的光纖結構化布線，以跟上數據速率。

　　提供商將在統一邊界中放置一個“他們的云內核”，使用葉脊架構連接特定應用程序，以支持移動、5G和GPON。現在的接入網速度可能是2.5 Gbits/s，但將來會發展到10G、40G，甚至100G。運營商使用服務器吊艙來推動服務/應用更接近邊緣。

　　云和邊緣數據中心一直在將結構串行通道速率升級到 400 Gbits/sec(從 2019 年起)，并為一些多模評估極短距離 (VR) 低成本、基于多模光纖(<100 米)的解決方案切換接口。

　　類別布線、直連銅纜 (DAC) 布線和有源光纜 (AOC) 目前是當前服務器網絡接口卡 (NIC) 通道速率(10 或 25)下交換機到服務器互連的成本最低的“固定”選項千兆位/秒)。隨著 400G 多模光纖 VR SR8 光學器件作為低成本選擇主流化，而 DR4 用于短距離，這些將轉向 50G NIC，并最終轉向 100G。

　　銅纜

　　TIA 和 ISO 標準組電纜和連接硬件分為不同的性能類別。這些標準規定了每個類別的固有帶寬和數據速率能力。

　　各類雙絞銅纜的帶寬限制和適用的以太網數據速率。

　　這些規格包括電氣性能參數，并在特定電氣頻率范圍或帶寬內進行測試。

　　應用范圍

　　目前在 CO 中使用了幾種類型的銅纜，包括 DAC 電纜，它的每一端都有工廠端接的收發器連接器。DAC 電纜用于連接網絡設備——通常是交換機、路由器和其他網絡設備，以及將服務器連接到交換機或存儲設備。DAC 電纜由屏蔽銅電纜構成，通常范圍為 24 至 30 AWG。它們通常與 ToR 連接一起使用，但隨著 CO 接近 50G，運營商將需要從在 25G 時只能支持 5 米或更短的 DAC 轉移到 AOC。

　　用于各種銅線布線系統的兩個連接器通道的預期范圍(以米為單位)。

　　光纖接入關鍵點

　　應選擇今天部署的光纖布線系統以支持未來的數據速率應用，例如 100G/400G 以太網和大于或等于 32G 的光纖通道。

　　幾種公認的水平光纖布線介質解決方案適用于 CORD 實施。

　　850 納米激光優化的 50/125 微米多模光纖電纜 OM3 或 OM4 (ANSI/TIA-568.3-D)，推薦使用 OM4;OM5 光纖解決方案支持 40G 和 100G 短波波分復用 (SWDM) 應用。這些光纖提供數據中心結構化布線安裝通常所需的高性能和擴展范圍。

　　單模光纖電纜 (ANSI/TIA-568.3-D)

　　各類多模和單模電纜的帶寬限制，以及適用的以太網數據速率。

　　AOC 在每一端都有工廠端接的收發器連接器，用于互連網絡設備——通常是交換機、路由器和其他網絡設備——以及將服務器連接到交換機或存儲設備。AOC 是固定長度的電纜，可以實現更長的距離，一般可達 100 米。隨著運營商轉向葉脊架構和更高的數據速率，AOC 將取代 DAC 以適應行尾 (EoR) 和行中間 (MoR) 設計。DAC 比 AOC 體積大，通路擁擠，并且與光纖相比更難彎曲/布線。此外，DAC 太短，無法支持 MoR 架構。

　　對速度的不斷增長的需求會導致產能緊縮，這推動了 CO 的發展。因此，CO 中的光纖數量呈指數增長。過去干線通常包含 72 或 144 根光纖，而現在它們已達到 288 根或更高。

　　支持基于 pod 的葉脊架構的布線

　　隨著從分層星型到葉脊架構的變化，銅纜和光纖布線基礎設施發生了變化，基于從 ToR 到 EoR 或 MoR 葉脊部署的過渡。借助具有更高吞吐量和 Radix(通道速率和數據速率的乘積)計數的交換機，單個交換機可以管理更多服務器。這意味著 CO 運營商可以選擇從 1:1 ToR 交換機到機架配置轉移到使用基于機箱的高 Radix 交換機的更具成本效益的 MoR 或 EoR 模式。

　　不同光纖類型的應用范圍

　　在一種設計方案中，葉子交換機放置在 MoR/EoR 機柜中，并使用 SR4 收發器/多模布線或 AOC 連接到整排的 ToR 接入交換機(或直接連接到服務器以進行較小的部署)。MoR 和 EoR 部署都可能需要 15 到 30 米的布線距離才能到達行中的 ToR 交換機(或服務器)，因此，類別布線對于 10G 以上的數據速率是不實用的。

　　主干交換機折疊成一個遠程中間配線架 (IDF) 行，并且可以通過多模 SR4 光學器件或更長距離的單模光學器件(如 DR4)互連到葉交換機。

　　MTDC CORD 的典型硬件將是客戶/OEM 特定服務器和存儲的集合，由客戶/OEM 特定交換機的葉脊結構互連。許多第三方系統集成商根據租戶自己的規范以“機架式”配置構建完整的安裝就緒(帶有軟件)的服務器吊艙，盡管一些租戶可能會建立自己的 LS 結構，帶有離散的交換服務器機柜，用于連接到 CO 網絡。

　　SR8 使能轉換

　　雖然今天大多數交換機端口的速度為 100 Gbits/sec 或更低，但預計到 2025 年，超過 60% 的交換機端口將達到 100 Gbits/sec 或更高。從服務器到網絡的更高上行鏈路速度也滿足了交換機端口速度的這種增長。服務器連接速度也從 1 或 10 Gbits/sec 過渡到 25 Gbits/sec 及以上。雖然當今大多數數據中心的服務器和交換機之間的連接速度為 1G 或 10G，但預計到 2025 年，面向交換機的 60% 端口的速度將超過 10G，其中 25G 占近 30%的互連速度。

　　為了滿足更高的帶寬要求，開關芯片必須通過增加開關基數或通道帶寬來擴展。在過去的 9 年中，交換機 Radix 從 64x10G 增加到 128x25G，現在增加到 256x50G，并且很快增加到 256x100G。

　　多個物理基礎設施選項可以支持葉脊架構

　　服務器連接速率可以通過根據結構化布線的需要將多個 SR8 端口組合在一起來選擇，并且隨著通道速率的增加，這種布線變得可遷移。該行業正在向 100G 的 256 條通道發展，主要是因為它節省了空間。這些通道可以折疊成一個基于機箱的交換機，并集中在 EoR、MoR 或數據中心的其他位置，遠離服務器。

　　400G SR8 技術是交換機到服務器互連的一個引人注目的解決方案，因為它可以在 8 路“分支模式”中使用，以支持從單個 SR8 400G 交換機端口的 50G 服務器 NIC，并在未來從一個 100G/200G SR8 800G/1.6T 交換機端口。

　　毫無疑問，在支持“最后一公里”的競賽中，CO 運營商處于有利地位，可以進入這個有利可圖的機會。通過將現有的中央辦公空間重新利用為可以支持新應用和服務的數據中心，電信公司可以扭轉收入下滑的局面，重用現有設施，并在這個新興環境中變得具有競爭力。難怪根據 IHS Markit 的數據，在全球最大的服務提供商中，至少有 70% 正在推進部署 CORD 的計劃。