《2012》、《未來水世界》、《全球風暴》，每當災難大片震撼我們的心靈時，都似乎是在對人們提出警示：再不注意節能環保，全球氣候變暖將威脅人類的生存環境。降低碳排放備受熱議，“雙碳”戰略更是成為了我國經濟發展的長期目標。數據中心作為公認的能耗“大戶”，綠色化轉型迫在眉睫。網絡作為數據中心不可缺失的關鍵一環，與數據中心業務發展密不可分，除了降低網絡自身能耗外，數據中心的網絡“綠動”將有效改善數據中心整體運行的能效比，那么如何引領數據中心網絡走向“碳中和”？身處其中的網絡，又將扮演怎樣的重要角色？

擺在數據中心網絡“碳中和”面前的四道坎

自誕生之日開始，數據中心網絡便成為廣義局域網概念中的一個特殊分支。在“碳中和”趨勢下，數據中心網絡不僅要完成設備自身的節能降耗任務，還需要通過多種技術創新，配合并推動數據中心基礎設施整體的減排目標。在新華三集團看來，數據中心網絡的“碳中和”歷程，有四條關鍵路徑以及相應的技術難點亟待突破。

1. 超寬架構

隨著半導體設計以及制程技術的不斷發展，IT設施的單體性能在快速提升，計算、存儲的高吞吐對網絡單端口速率提出更高的要求。對于數據中心網絡設備而言（以交換機為主），盡早使用先進制程的ASIC大容量芯片，在每1U（機架單位高度）內提供更高密度的高速（100G/400G）端口，則成為有效降低傳輸單bit數據所消耗能源、空間的最有力措施。但數據中心交換機并非僅由ASIC芯片構成，如何將ASIC高速信號通道轉變成設備的業務端口，對廠商的硬件設計能力具有很高的挑戰。因此推出新一代數據中心產品的速度，往往最能體現一個廠商的硬件技術實力。

核心秘技：快速推出下一代數據中心產品

技術難點：電氣設計、基礎材料、加工工藝

2. 彈性拓展

數據中心的網絡架構正在快速趨于以Spine-Leaf架構為標準，以POD/Fabric為單位的模塊化擴展模式。SDN/Overlay技術的引入，極大簡化了業務應用對基礎網絡拓撲的需求。同時，隨著盒式設備單體能力的提升，相較于框式設備，盒式設備的空間占用大幅降低，并兼具快速部署、運維簡單的優勢，但高能耗成為其劣勢，尤其在盒式核心交換機中更為明顯。通過各種軟硬件手段解決極小空間內產生的熱量排放難題，從而減少高功率風扇的能耗，成為各設備廠商的核心設計方向。

核心秘技：降低高性能設備的單體能耗

技術難點：硬件散熱設計、電源能耗效率、能耗管理軟件

3、算網融合

在數據中心內部，能耗增加的程度較其負載的提升會更加劇烈。因此均衡數據中心內算力和網力的資源使用，使設備能夠工作在最優的能效比狀態，是降低數據中心能源支出的重要手段。隨著數據中心應用復雜度和數據流量的快速提升，業界已經逐步達成共識：網絡規劃必須根植于對業務的理解，合理的網絡規劃可以提升整個數據中心的運作效能。目前主流的數據中心運營模式，正逐步轉變為在頂層實現ICT能力的統一管理，并引入AI、大數據等技術進行預測、推演，對全網算力和網力資源進行均衡部署。同時結合無損網絡、低時延網絡等先進能力，進一步提升運算效率，降低數據中心單位產出的能耗。這一方面對上層管理平臺的開發有較高難度的要求，另一方面也要求網絡設備擺脫單純被管理角色，主動感知業務，具備初步的邊緣智能分析能力。

核心秘技：利用網絡設備的智能化，提升數據中心整體運作效率

技術難點：網絡設備AI能力，無損、低時延以太網技術

4. 智能運維

數據中心網絡與業務的關聯正在變得愈加緊密，網絡設備將成為發現業務問題的第一層感知系統。傳統的數據中心運維方式在人力占用，架構優化、故障恢復等方面都需要大量投入。因此數據中心運維模式急需向基于AI的智能運維轉變，即通過邊緣網絡設備的AI采集，以及運維系統的AI分析，實現分布式的智能運維能力，將傳統人工運維中的重復勞動、遍歷式定位、經驗式排障，替代為以人工智能為基礎、以實時數據快照為依據的自主運維模式，實現不間斷業務檢測、虛擬網絡仿真、智能故障定位、快速避障等功能，降低數據中心運維所產生的時間、人力、資源成本。

核心秘技：基于人工智能完成數據中心運營保障

技術難點：故障預測、網絡仿真、自動調優

節能增效加速“碳中和”的四維發力

面向四大關鍵路徑，新華三立足于創新性軟硬件技術和解決方案，尋覓碳中和機遇。

1. 高速網絡技術預研

在以太網從100G邁向400G的歷程中，新華三集團引領行業前沿趨勢，已經成功實現400G交換機產品的規模商用。面向未來，向800G甚至更高速率沖擊，新華三也啟動了針對未來高速網絡的預研工作。

2. 多維手段節能降碳

降低數據中心網絡設備的碳排放，需要從產品的生命周期初始就考慮低碳設計。新華三集團在產品的開發、生產、交付、運維等整個生命周期中均確保所有產品符合甚至超出環保法規要求，幫助客戶降低運營成本，減少碳排放，提高網絡能效。

3. 借助AI提升能效

數據中心網絡能效的提升既能減少碳排放，還能增強所連接IT設施的運作效率，促進整個數據中心的能效提升。但想達到這個目標，首先需要網絡能感知、能判斷業務數據的流動變化，能自動調節自身狀態去匹配應用需求；其次網絡的轉發能力需要進一步挖掘，為應對高并發、大流量的應用提供更好的傳輸保障，這些都離不開AI賦能。

智能邊緣感知：在數據中心交換機中內置AI芯片，利用算法對流量進行感知與分析，將邊緣分析結果上送分析平臺進行處理，并具備本地微優化的能力。

算網融合分析管理：新華三AD-DC數據中心解決方案采用云智原生架構，天然支持云環境下的部署以及對AI能力的融合。AD-DC SeerFabric解決方案可以將IT設施（計算/存儲）的狀態與網絡狀態進行綜合采集分析，通過網絡優化帶動算力效率提升。

智能無損網絡：新華三數據中心交換機目前已全系支持RoCE無損以太網技術，同時還在不斷完善DCN內的水線智能調節，DCI的靈活智能路由（Flexible Intelligent Routing，FIR）等功能，提升流量傳輸保障。 

4. 網絡運維持續智能化

要實現數據中心網絡運維向智能化的持續發展，新華三集團認為，必須讓針對性的技術和方案在以下幾個實際場景中予以支持：

日常維護：對業務數據以及網絡資源的狀態進行更精細的可視化管理，對網絡拓撲、流量、緩存、時延、光模塊等物理層工作狀態具備實時監測能力，實現網元級、網絡級、應用級三大級別的網絡洞察。

網絡改造：利用網絡仿真技術，在虛擬網絡拓撲上試運行目標策略，待驗證后再下發至實體網絡中，最大程度保證策略更改的效果。

故障恢復：具備網絡健康度的持續評估和預測能力，在故障發生時能即刻采用事先指定的規避策略，保障業務穩定運行。

為實現網絡在以上場景中的運維智能化，新華三集團正在致力于以下技術方向上的持續創新：

隨流業務檢測：以更高的效率實現業務流的隨流插幀技術，在真實業務流上攜帶更為細致的轉發和鏈路狀態，方便管理者通過工具更直觀、更精細的洞察業務和網絡，提升網絡運維效率。

網絡數字孿生：通過AD-DC運解決方案將實體網絡的配置和狀態進行提取，利用容器化技術在控制層面生成實體網絡映射，所有網絡優化/更改可以在該映射層進行充分試運行和驗證，最大程度提高網絡改造一次部署成功率。

智能故障處理：網絡節點的智能感知和采集能力為控制器精細化了解網絡提供基礎數據，而新華三耕耘多年的網絡運維專家經驗庫，則提供了通過實時數據進行故障預測以及自動化解決故障的能力，將網絡故障對業務的影響降到最低。 

數據中心網絡“綠動” 新華三邀您同行

一番解讀下來，您一定大有體會，數據中心碳中和絕不僅僅只是“節能降耗”，作為連接算力設施的骨干通道，網絡將對數據中心整體效能產生深遠影響。數據中心碳中和的關鍵路徑需要我們的共同踐行，并為數字化經濟的綠色可持續發展貢獻力量。

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