日立製作所(日立)は3月9日、他拠点に分散したデータセンター間の通信や大規模データセンター内のネットワークを対象とした大容量・高信頼ネットワーク技術を開発したと発表した。

近年、スマートフォンの普及、クラウドコンピューティングやビッグデータ利活用の進展によりデータセンターが扱うデータ量が急激に増加しており、サーバーやストレージの増加している。これに伴いルーターやスイッチの数も増えることで転送遅延が発生し、データセンター全体の性能向上を阻害する原因となっている。

また、データセンターが大規模化していくと、災害などによるネットワークの遮断や、データセンターの停止による社会への影響が大きくなることから、トラブルが発生した際にデータを瞬時に移行して運用を継続できる多拠点、分散型のデータセンターが必要とされている。

こうした状況の中、日立は「低遅延かつ効率よくデータセンター内のデータを集約する技術」、「400Gbpsでデータセンター間の大容量通信を実現する光多値伝送向け送受信技術」「複数の伝達路を持つマルチコア光ファイバーを用いた伝送経路冗長化技術」を開発した。

まず「低遅延かつ効率よくデータセンター内のデータを集約する技術」は、データセンター内の各サーバーやストレージなどから出力されるデータ回線をビットごとに順番に1本の回線に集約し、各送信先に自動的に振り分けるというもの。データを集約する際に、あらかじめビットごとに送信する順番と送信先をひもづけし、転送後に自動的にデータを各送信先に振り分けることで、これまでのパケット通信で行っていた複雑な処理が不要となる。パケットよりもさらに細かいビット単位で1本の回線に集約するため、各種プロトコルの影響を受けず、サーバ向けLANやストレージ向けネットワークをまとめて集約できる。

次に、「400Gbpsでデータセンター間の大容量通信を実現する光多値伝送向け送受信技術」では、光の波の振幅と位相を少しずつ変えて多値変調を行うことで、1度に4ビットのデジタル情報を送信することが可能になり、1波長で従来の4倍となる100Gbpsのデータ送信を実現する。さらに、これを4つの異なる光波長の信号で集約化し送信することで、1本の光ファイバーあたり400Gbpsのデータ通信が可能となる。

「複数の伝達路を持つマルチコア光ファイバーを用いた伝送経路冗長化技術」では、これまでは1本の光ファイバーにはコアが1本しかなかったところを、7本のコアを持つマルチコアファイバーを用いて、一部のコアを平常時には予備のコアとする。また、1本のコアを通信断絶の検出および通信装置間での通信経路切り替え制御信号の交換に常時試用する。これにより、あるファイバーで通信断絶が発生した場合には、使用中だったコアの通信を呼びのコアに振り分け、通信路の遮断を回避する。

日立は、北海道札幌市にある20kmの光ファイバーを用いて実証実験を行い、各技術の有効性を確認した。なお、同技術は3月10に開催される「電子情報通信学会 2015年総合大会」で紹介される予定。

開発した技術を適用したデータセンター