天下武功，無堅不破，唯快不破。
當網(wǎng)絡成為生活的必需品，當“互聯(lián)網(wǎng)+”與各行各業(yè)深度融合，能否快速響應是用戶體驗的第一感知，某些新興行業(yè)和新興業(yè)務甚至對網(wǎng)絡時延提出了近乎苛刻的需求：一筆慢了10ms(毫秒)的電子期貨交易損失將達10%、一次虛擬機的熱遷移時延不能高于10ms、一筆云支付業(yè)務的支付時延需低于10ms、一次云桌面業(yè)務的最佳體驗需要時延低于20ms……
“互聯(lián)網(wǎng)時代，對時延的追求永無止境。”公司副總工程師張軍告訴記者，上海電信本地低時延專線網(wǎng)絡中的技術(shù)創(chuàng)新，在全球范圍內(nèi)尚未看到有哪家運營商這樣做過。
最近，上海某期貨公司便利用此創(chuàng)新成果，將時延從4.6ms（環(huán)回）降至0.63ms，客戶極其滿意的同時，公司收入較之前有了大幅增長，“時延就是競爭力，時延就是用戶感知，時延就是經(jīng)濟效益。”張軍如是總結(jié)。
■記者郝俊慧
半個月網(wǎng)絡時延降低近九成
信息不對稱是交易盈利的不二法則，而網(wǎng)絡時延則是現(xiàn)代交易時代實現(xiàn)信息不對稱必要的技術(shù)手段，尤其是在高頻交易（HFT:HighFrequencyTrading，交易品覆蓋期貨、股票、外匯等多個領(lǐng)域）中，時間就是金錢這句古語有著頗為現(xiàn)實的意義。
2008年，美國咨詢公司TABBGroup給出的題為《TheValueofaMillisecond:FindingtheOptimalSpeedofaTradingInfrastructure（毫秒的價值：尋找交易基礎設施的最佳速度）》的研究報告中就指出，對于一個在美國電子交易市場的交易公司而言，如果其交易系統(tǒng)處理時間（包括傳輸時延）比競爭對手慢5ms，它將損失1%的利潤，如果慢10ms，則損失擴大到10%。
強烈的需求刺激了市場，高價值的金融專線市場成為運營商爭奪的焦點。全球電信運營商積極尋求低時延的方案，并以此獲得更高的業(yè)務收入。2011年底，美國運營商Level3提取一條從紐約到洛杉磯的低時延10G電路（該電路時延比競爭對手低350微秒，大約降低1.5%），雖然為此付出了2.5倍建設成本的代價，但拍賣價格是普通電路的50倍。
同樣的案例發(fā)生在上海浦東。最近，上海某交易所上線了一條低時延專線，時延從原先的4.6ms下降至0.63ms，降幅為86.3%，遠高于客戶最初提出的3ms目標，公司收入因此大幅增加。
發(fā)揮自身資源優(yōu)勢
如此驚人的本地時延降幅源自上海電信在傳輸專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域持之以恒的創(chuàng)新。
早在2012年，張軍便提出傳輸網(wǎng)絡技術(shù)創(chuàng)新的四大目標：更高的帶寬、更低的時延、更快的業(yè)務響應和更好地服務于數(shù)據(jù)中心。2015年，隨著整個上海電信網(wǎng)絡向百兆、千兆升級的同時，張軍組織專業(yè)技術(shù)團隊啟動了專題科研項目：如何向用戶提供可承諾的低時延傳輸專線。
研究團隊做了一件全球運營商幾乎都沒做過的“笨事”，將傳輸網(wǎng)絡中在用的傳輸網(wǎng)板卡全部測試一遍，看看究竟是什么原因造成了網(wǎng)絡時延。
這是一次海量的測試，經(jīng)過近1年的測試，答案還真被他們找到了，“網(wǎng)絡傳輸之所以慢，光纜的長度、映射路徑、網(wǎng)源處理時延都是重要原因，”張軍告訴記者，在沒有采用任何新技術(shù)的情況下，將原有設備和技術(shù)方案重新組合之后，映射路徑被加速，傳輸時延大大降低。
“這項創(chuàng)新的獨特之處在于，即使競爭對手知道了其中奧秘，也無法模仿。”對于上海電信網(wǎng)絡上的獨家優(yōu)勢，張軍頗為自得。
2016年，上海聯(lián)通和上海移動相繼提出了網(wǎng)絡低時延的目標，但針對的主要是國內(nèi)長途和國際出口，而對于本地低時延網(wǎng)絡，并沒有太好的解決方案。“這是因為友商的基礎網(wǎng)絡是環(huán)狀網(wǎng)，而我們是網(wǎng)狀網(wǎng)。”張軍告訴記者。
所謂環(huán)狀網(wǎng)是指各站點之間通過環(huán)形光纜連在一條首尾相連的閉合環(huán)形通信線路中，這種做法一是光纜路由長了，二是經(jīng)過的網(wǎng)元數(shù)量也多了，從而增加了傳輸時延。而上海電信早在2008年就建設了基于網(wǎng)狀網(wǎng)的ASON一平面，2012年建設了ASON二平面，改變了傳統(tǒng)SDH環(huán)網(wǎng)架構(gòu)（全國其他本地網(wǎng)至今仍采用SDH環(huán)網(wǎng)），網(wǎng)狀網(wǎng)的好處是減少了光纜長度和網(wǎng)元數(shù)量，這為之后的低時延網(wǎng)絡的建成打下了堅實的基礎。
“上海電信的獨家優(yōu)勢在于，基礎設施是原先的電話局站，局站之間的光纜網(wǎng)絡拓撲采用的是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；而友商都是基站，基站間的光纜拓撲結(jié)構(gòu)基本都是環(huán)形，獨特的資源決定了我們差異化競爭優(yōu)勢。”張軍告訴記者，通過一系列創(chuàng)新，2016年12月，上海電信發(fā)布了本地低時延專線產(chǎn)品，這是一張“網(wǎng)中網(wǎng)”，針對低時延，將原先的傳輸網(wǎng)元從8個降低到6個，并改變了電路的映射路徑，因此內(nèi)、中、外環(huán)時延圈承諾指標可分別做到1ms、1.5ms、2ms，即便在外環(huán)外，也只需要3ms。
除了提供標準的時延指標外，上海電信還提出，可以根據(jù)客戶的需求，提供時延的可承諾服務，敢于立此“軍令狀”，是因為激光在光纖中的傳輸時延為常數(shù)（5微秒/公里），整個傳輸系統(tǒng)時延可預測，具體做法是將光纜線路資源信息和傳輸板卡時延數(shù)據(jù)錄入到資源系統(tǒng)中，通過一定的算法便可以給出向用戶承諾的時延值。
極致需求將帶來“高價值”
中國電信發(fā)布的《低時延光網(wǎng)絡技術(shù)白皮書》中提出，光網(wǎng)絡是目前具有最低時延優(yōu)勢的網(wǎng)絡技術(shù)，進一步研究表明，不論是非相干光網(wǎng)絡還是相干光網(wǎng)絡，光纖傳輸時延都占整體時延的90%左右，是決定因素。因此，在全光網(wǎng)覆蓋、甚至快要實現(xiàn)千兆光網(wǎng)全覆蓋的上海，本地低時延專線是相當有競爭力的差異化產(chǎn)品。
需求在不斷擴大。除了金融/交易類業(yè)務之外，一些新的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務也對低時延提出了極為苛刻的要求，比如4K/8K高清視頻/虛擬現(xiàn)實（VR）等對帶寬有高要求的視頻服務，時延同樣影響它們的客戶體驗。受協(xié)議所限，TCP吞吐量受限于三個因素，帶寬、往返時延RTT和丟包率ρ，假設帶寬足夠，且良好的網(wǎng)絡質(zhì)量可以不考慮丟包率，如果時延過大，客戶體驗帶寬無法提升，此時僅提高帶寬無法解決問題，業(yè)內(nèi)稱之為“帶寬黑洞”。通常計算結(jié)果是，4K高清視頻的吞吐量需求為30~45Mbps，而所能容忍的最大往返時延為12~17ms。
隨著數(shù)據(jù)中心逐漸成為網(wǎng)絡流量的核心，數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部以及數(shù)據(jù)中心之間(DCI)的遷移越來越頻繁，也即所謂的云通信業(yè)務，一些云通信業(yè)務也有嚴格的實時性要求。最典型的實時性云通信業(yè)務是虛擬機遷移，例如熱遷移通常要求時延低于10ms。此外，云數(shù)據(jù)熱備份、云災備、高通量協(xié)同計算等云通信業(yè)務也有著嚴格的實時性要求。
據(jù)《低時延光網(wǎng)絡技術(shù)白皮書》介紹，在發(fā)達國家和國際市場的專線市場中，低時延電路已經(jīng)是一個專門的產(chǎn)品門類，時延已成為各大運營商專線業(yè)務的重要SLA和差異化指標。例如隸屬澳大利亞電信（Telstra）的海纜公司PACNET就將其兩個節(jié)點間的傳輸海纜專項按照時延性能分成低時延（LowLatency）、標準時延（StandardLatency）和盡力而為（BestEffort）三個等級，并提供差異化定價。塔塔電信（TATACommunications）于2012年宣布建成全球低時延網(wǎng)絡，重點服務于全球的金融公司和高頻交易公司。Verizon也專門成立了服務于金融公司的部門（VFN:VerizonFinancialNetwork）,并于2012年推出了紐約、新澤西、芝加哥六大金融和交易數(shù)據(jù)中心之間的專用低時延網(wǎng)絡，其中最具有代表意義的CME芝加哥Cermak數(shù)據(jù)中心和新澤西Carteret數(shù)據(jù)中心之間的傳輸專線雙向時延是14.5ms，比普通電路減少了40%。
