跟着施行依据云的服务和机器到机器通讯所发生的数据呈指数级添加，数据中心面对重重应战。
这种添加毫无减缓态势，有业界专家猜测内部数据中心机器对机器流量将会超出一切其他类型流量多个数量级。这种明显添加给数据中心带来三个首要应战：
· 数据速度 – 接纳与处理数据所需的时刻增强了数据的接纳和处理才干，完成高速传输。这使数据中心可支撑近乎实时的功用。
· 数据品种 – 从图画与视频这样的结构化数据到传感器与日志数据这样的非结构化数据，可将不同格局的数据传输进来。
· 数据量 – 一切用户供给的数据量。
关于很多运用来说，应对这些应战需求数据中心之间的直接通讯。例如，供给索引、剖析、数据同步、备份与康复服务。为支撑数据中心间的通讯，需求运用非常大的数据管道，一起，用于在这些管道间传输数据的网络一般称为数据中心互连 (DCI)。
DCI 发挥着无足轻重的效果，有助于数据中心布置规划扩展，支撑更多数数据中心以在给定地舆区域内铺开服务。当然，跟着数据中心数量的添加，它们之间的互连程度也会随之增强。
要想在数据中心内完成 DCI，既可运用专用接口盒，也可运用传统的传输设备。运用专用接口盒能在外部数据中心(线路侧)与数据中心内部网络(客户侧)之间供给接口。
由于数据中心内存有灵敏信息，例如财政信息、健康信息以及其他事务的要害信息，因而数据安全性至关重要。安全漏洞会让数据中心一切者丢失决心与信赖并构成收入丢失。最糟糕的是，假如安全漏洞非常明显，还或许构成法令或监管结果，然后影响运营。
因而，无论是在数据中心内部仍是在数据中心间的传输过程中，信息安全保证都是头等大事。这就要求 DCI 完成计划能在数据进出数据中心时支撑对数据进行加密或解密。
当时的 DCI 完成计划选用以下技能之一：
· Bulk Layer 1 安全计划：运用类似于 AES256 的技能对整个内容进行加密和认证。这是目前为止最具本钱效益的办法，能为大型点对点数据管道供给安全性。
· 由 IEEE 802.1 AE 界说的 MACsec：可对数据包进行独自加密，也可在硬件中轻松处理。MACsec 可在 Layer 2 中供给安全性。
在 DCI 互连盒中，一般只运用两种安全技能中的一种。但是，跟着数据中心数量的添加，找到可完成这两种安全办法的解决计划非常必要，让运用不同安全办法的数据中心间能够灵敏地进行通讯。这需求 DCI 渠道具有灵敏性且易于装备，可从支撑一种安全解决计划到支撑另一种安全解决计划。有了这种灵敏性，运用不同厂商技能的数据中心之间就能进行通讯。
虽然新式数据中心的数量快速添加，但现有数据中心在线路侧与客户侧均有布置，故也选用全新的规范。DCI 互连盒有必要满足灵敏才干应对多个晋级周期，跨越多代网络接口。晋级网络设备的相关本钱是这种跨代晋级的部分推动力，例如，100Gbps 传输卡的本钱是与它类似的切换端口本钱的 100 倍。因而，从本钱视点来看，每三年替换这些设备并不合算。该功用有助于数据中心运营商将 DCI 互连盒脱离晋级周期。
DCI 互连盒架构
出于对不同的安全技能与惯例晋级周期间歇的支撑，DCI 互连盒架构需求能够习惯布置功用要求，一起依据技能与规范改变完成简略演进。
图 1 – DCI 互连盒情形图
要想完成对规范的习惯性并为演进开展供给支撑，就需求可支撑多种数字相干光学 (DCO) 线路侧接口的架构。
越来越多地将 DCO 格局布置为可插拔格局，而且能够支撑不同厂商线路侧接口的特性完成了最大的灵敏性。
客户侧接口则需求支撑 10GE 至 400GE 的以太网速率，以及像 FlexE 的更新规范。
要将客户侧与线路侧进行衔接，所需的解决计划不只要供给接口功用，还要能完成运用所需的安全解决计划。
比如赛灵思 UltraScale+™ FPGA 的可编程逻辑可为 DCI 互连盒规划人员供给多种优势。可编程逻辑 IO 的高灵敏功用完成恣意到恣意体系间的接口功用，答应客户侧和线路侧接口具有必要的 PHY 支撑。
可编程逻辑的并行特性还可完成算法的流水线化，以取得最优吞吐量。得益于可编程逻辑架构的并行特性，由于消除了传统的体系瓶颈，该解决计划还具有更好确实定性。
此外，可编程逻辑也可完成现场晋级，在选用规范时，可支撑全新协议修订版别的布置。可编程逻辑的这种可晋级才干使 DCI 盒能够具有运用所需特性。该改变可经过 SDN 操控器来编列，因而，依据 FPGA 的 DCI 盒极具可塑性。在当今 SDN 操控的网络环境中，这样一种依据运用的 DCI 盒特性会构成极大优势。
就 FPGA 运用的开发而言，存在多种可用来加快功用性的由高档软件界说的环境。它们包含 SDAccel™、SDNet™ 与 SDSoC™ 规划环境，统称为 SDx。这些环境支撑运用高层次归纳对 FPGA 运用进行开发。当与重装备加快栈 (Reconfigurable Acceleration Stack) 相结合时，开发人员就能够运用业界规范结构与库集成数据中心。
图 2 – SDx 开发环境
总结
数据中心正在阅历明显添加，并经过运用 DCI 这样的技能使之间的互连变得越来越严密。DCI 互连盒可供给互连功用与数据事务处理的安全维护功用，一起还可在 DCI 与数据中心功用与规范演进开展的一起支撑途径晋级。
FPGA，例如赛灵思 UltraScale+ 系列，可供给灵敏的高功用解决计划，并可运用 SDx 东西链加快该解决计划的开发，供给高档规划环境。
