拉曼放大器在企业存储网络中的应用

　　企业对于业务连续性和灾难恢复的要求越来越高了。对一级和二级数据存储中心之间的距离要求越来越长就是个很好的例子。为了在更大的范围内提供保护功能，很多企业都要求设备商使用新的技术以支持更长距离的应用，有些情况下企业对于距离的要求往往达到200公里。　　

　　跨度的增加使网络拥有者可以最大程度地减少或完全取消线路中的放大器和安置放大器的设备间。

　　使用全光拉曼放大器的网络可以满足这些企业的需求，并且可以帮助他们降低资本支出（CAPEX）和运营支出（OPEX）。企业存储网络对于拉曼放大器来说可算是一个新的应用领域。拉曼放大器和企业或业务提供商已有的基于单模光纤的网络完全兼容，并且支持更好的传输特性，以及高于掺铒光纤放大器的传输距离。



　　拉曼放大器原来主要用于解决业务提供商长途干线以及海底光缆网络的成本问题。经过不断的发展，现在拉曼放大器已经可以为跨度200公里、速率10Gbps的网络提供非常经济的传输方案。使用这种技术可以省去或者减少传输线路中间的放大器和为了安置线路放大器建造的机房或小型设备间；同时，很大程度上减轻了维护负担，消除因这些设备带来的安全顾虑。

　　拉曼放大器的使用为企业和业务提供商节省了CAPEX，工程设计、设施、安装和测试（EFI&T）以及运营、管理、维护（OAM）费用。对于SAN业务来说，放大器的减少最大的好处是增强了网络的可靠性和生存性，降低了企业网络遭遇灾难的风险。
　　
　　企业网络的新要求

　　意识到网络瘫痪将会给企业造成的灾难性影响，感受到灵活的运营模式的必要性，越来越多的企业用户开始构建他们的存储网络，以提供复杂的存储业务。存储网络红火的另一原因也不可忽视，那就是政府条例和规定的作用：比如1996年美国政府颁布的健康保险可转移性和责任法案（HIPAA）以及美国证券交易委员会关于审计和调查记录的保存的规定都对各行业的企业如何保存和保护相关数据做出了详尽的规定。

　　其中最苛刻的要求莫过于企业要对相关数据进行连续不间断的保护（CDP），也就是所谓的同步保护。在这种同步保护中，磁盘中的数据是实时更新的，一级数据中心和二级数据中心的数据同步更新，并盖上时间戳。这种CDP应用赋予了企业前所未有的数据恢复能力，与原来只是间歇性地（比如每隔4个小时）进行数据镜像不同，现在，企业可以及时地把数据恢复到过去的任意时刻。
　　


　　引入的泵浦光的拉曼散射为已经铺设的光纤和新的光纤中承载数据的信号光提供放大。其性能大大超过了传统的掺铒光纤放大器。
　　
　　CDP或其它的业务连续性和灾难恢复业务一般都使用WDM光网络作为传输媒质，因为WDM光网络对各种协议透明，而且强壮、可靠。DWDM、CWDM以及DWDM+CWDM的综合使用已经为越来越多的企业构建起了复杂的存储网络。这些新技术的使用不仅满足了企业对按时间恢复（RTO）和按点恢复（RPO）的要求，而且为未来的新需求预留了充足的带宽。
　　
　　如何获得更长的放大器间距

　　同样，光网络放大器领域的新技术也可以为企业所用，以进一步节省成本，提高系统业务性能。虽然光网络支持几千公里的数据传输，但是在线路上必须加入光发大器。企业一般使用掺铒光纤放大器（EDFA）使线路达到理想的长度。不过，EDFA的使用引入了安全隐患，另外为了安置EDFA而建设的机房或小型设备间等增加了企业的CAPEX、EFI&T和OAM费用。

　　取消或者减少光发大器不仅可以减少企业的支出，而且还以大大增强网络的灾难恢复和业务连续能力。所以使用更长跨度的光网络，企业可以在保证高带宽和支持实时业务（如同步数据镜像业务）的前提下增加一级数据中心和二级数据中心之间的距离。在商务危机发生时，数据镜像业务的生存性会大大增强。

　　成熟技术的新应用

　　业务提供商使用全光拉曼放大器已经有多年历史了，尤其在海底光缆系统。现在，这项技术已经很成熟，企业已可以经济高效地使用拉曼放大器。该系统的优势在同步存储应用中更加显著。

　　在拉曼放大器中，光纤被用作放大器的媒质。把一束适当波长的光（泵浦波）射入光纤，它的能量将会经过一个称为“拉曼散射”的过程释放出来，使光纤中某个波长的信号光得到放大。和掺铒光纤放大器不同，拉曼放大器是分布在整根光纤当中的，而不只存在于各个放大节点（如图2所示）。

　　所以使用拉曼发大器，可以在200公里内支持10Gbps的同步存储业务。因为拉曼技术利用的是光纤本身的固有特性，以光纤作为放大器的媒质，所以他可以利用企业或者业务提供商原有的单模光纤实现。并且和EDFA相比，拉曼技术还大大减少了放大器的数量，改善了传输特性，消除了安全隐患，通过增加两级数据存储中心的光纤链路的距离，增强了数据镜像业务的生存能力。

　　可以把拉曼放大器和EDFA结合起来使用，已经有企业开始使用高性能的拉曼/EDFA混合放大系统，并获得了更长的传输距离。比起只使用EDFA的系统，新系统可以砍掉不少放大器站点，为企业节省CAPEX、EFI&T和OAM成本。
　　
　　显著的节省

　　通过减少或者取消放大器站点节省的费用不可小视。我们来讨论一下前面提过的CAPEX、EFI&T和OAM费用。假设每个月租用机房的费用加上电源和空调费用一共是$1000~$2000，那么仅去掉一个放大器站点就可以在五年中为企业节省$100,000。所以从经济角度讲，在网络中使用拉曼放大器的理由是非常充分的。

　　对存储业务来说，具备延长站点之间距离的能力至关重要。为了实现保护功能（企业自己的需求或者政府越来越频繁的要求），企业必须把它的一级、二级数据中心建设在相距更远的地方。拉曼放大器可以经济地实现该功能。
作者：Per B. Hansen，ADVA Optical Networking   来源：光波通信