Data Center Optiset kytkentäverkot: END - - - lopun perspektiivi

Moderni digitaalinen maisema on nähnyt ennennäkemättömän muutoksen laskennallisten resurssien järjestämisessä, hallinnassa ja hyödyntämisessä. Tämän vallankumouksen ytimessä on tietokeskus - hienostunut ekosysteemi, joka toimii toisiinsa kytkettynä maailmassa. Kun siirrymme eksponentiaalisen tiedon kasvun aikakauteen ja yhä monimutkaisemmista sovelluksista, datakeskuksen suunnittelun ja verkkoarkkitehtuurin perinteiset paradigmat kohtaavat merkittäviä haasteita, jotka vaativat innovatiivisia ratkaisuja.

Tietokeskukset ovat kehittyneet yksinkertaisista palvelintiloilta monimutkaisiksi, erittäin organisoituneiksi ympäristöiksi, jotka tukevat kaikkea perusverkkopalveluista edistyneisiin tekoälyn sovelluksiin. Pilvipalvelun, Big Data Analyticsin ja Real - -ajankäsittelyvaatimusten esiintyminen on muuttanut perusteellisesti liikennekuvioita ja suorituskykyodotuksia näissä tiloissa. Tämä evoluutio on luonut kiireellisen tarpeen hienostuneemmalle yhdysteknologialle. Optisen verkottumisen on tulossa kriittiseksi mahdollistajana seuraavalle - Generation Data Center -arkkitehtuureille.

Videon suoratoiston, satelliittikuvien, vertaisarvon - laajalle levinnyt käyttöönotto ja nopea parantaminen - vertaistiedonsiirto ja tallennusjärjestelmät ovat johtaneet merkittävään Internet -liikenteen kasvuun. Optisten verkkotunnusratkaisujen arvoesityksen ymmärtämiseksi täysin datakeskuksen ympäristöissä meidän on analysoitava kattavasti kuinka nämä nousevat sovellukset vaikuttavat sekä intra - datakeskukseen että Inter - datakeskuksen liikennekuvioihin.

Sovellusten lisäksi, jotka tuottavat absoluuttista liikenteen kasvua, kuten videon suoratoisto, lukuisat muut sovellukset, mukaan lukien lääketieteellinen skannaus, virtuaalitodellisuus ja fyysinen simulointi, hankkivat, varastoivat ja käsittelevät yhä suurempia tietomääriä. Anturien leviäminen ympäristössamme jatkaa kasvavien tietojoukkojen keräämistä ja analysointia, ja jatkuvasti parantaa prosessorin laskennallisia ominaisuuksia nopeuttaen edelleen tätä suuntausta.

Nämä sovellukset tuottavat massiivisia tietojoukkoja, jotka joko käsitellään verkossa lähetyksen aikana tai tallennetaan seuraavaa offline -prosessointia varten. Maailmamme tuottaa eksponentiaalisesti kasvavia määriä tietomäärää, ja tutkijat etsivät aktiivisesti optimaalisia menetelmiä näiden massiivisten tietojoukkojen käsittelemiseksi edistämään kenttiä, kuten mobiililaskenta, henkilökohtainen media, koneoppiminen ja robotiikka.

Tietokonevisiosovellukset edustavat laskentaa - intensiivisiä työkuormia, joilla on tietyt latenssivaatimukset interaktiivisissa tiloissa ja osoittavat muuttujaa, tietoja - riippuvat suorituskykyominaisuudet. Yleensä näillä sovelluksilla on ominaisuuksia, jotka suosivat rinnakkaiskäsittelyarkkitehtuureja. Videon havaitsemissovellusten laskennallinen tehtävän hajoaminen osoittaa, kuinka syöttövideovirrat toistetaan erilaisiin analyysimoduuleihin, ja tulokset siirretään aggregaatiomoduuleihin lopullisen tapahtumien havaitsemispäätöksiä varten.

Erilaisten alalaitosten väliset kaistanleveysvaatimukset vaihtelevat merkittävästi, videotietojen siirtoputket vaativat huomattavasti suurempaa kaistanleveyttä kuin analyysitulokset. Samanaikaisesti nopeaan analyysiin vaadittavien tietojen määrä on tullut valtavaksi.

Kuten edellä on keskusteltu, nousevat sovellukset ajavat yhä korkeampia kaistanleveyden vaatimuksia. Tieteellisistä laskentasovelluksista hakukoneisiin ja MapReduce -sovelluksiin kaikki vaativat massiivista intra - klusteriviestintä kaistanleveyttä. Joten -, nimeltään intra - Klusterin datakeskuksen liikenne, joka tunnetaan myös nimellä East - Länsi -liikenne, kasvaa hinnoilla, jotka ylittävät jopa pohjoisen - eteläisen liikenteen (liikennettä ja poistuvat tietokeskukset).

Vuonna 2011 East - länteen pohjoiseen - eteläisen liikenteen Microsoftin tietokeskuksissa lähestyi 4: 1. Jatkuvasti kasvavilla datakeskuksen asteikolla ja sovelluskaistanleveysvaatimuksilla, jotka saavuttavat verkot, jotka toimivat lähellä ihanteellista - - - Kaikista yhteyksistä on tullut valtava haaste. Perinteisissä tietokeskuksissa käytetään tyypillisesti puuta - verkkoarkkitehtuureja, joissa intra - telineen yhdistäminen kaistanleveys ylittää inter - telineen kaistanleveyden, luomalla verkon yli - Tilaussuhteet.

Vaikka datakeskukset mahdollistavat teoreettisesti suuret - tallennus- ja laskentajärjestelmien asteikon laajennus (kaupallisten standardien tai alhaisten - kustannusprosessorien perusteella), tämä arkkitehtuuri suosii korkeaa - kaistanleveyden paikallista viestintää (viereisen solmun viestinnän) eikä suuren - mittakaavan globaalin viestintää. Tämän seurauksena suuremman viestinnän tehokkuuden saavuttamiseksi rinnakkaisohjelman käyttöönotto tulee yhä vaikeammaksi, mikä vaatii sopeutumista asianmukaisiin laskentasolmuihin, jotta ne voidaan mukautua - tilattujen verkkoarkkitehtuurien yli.

Perinteiset hierarkkiset puiden topologiat, vaikka ne ovat helppo ymmärtää ja toteuttaa, luovat luontaisia ​​pullonkauloja, jotka rajoittavat skaalautuvuutta ja suorituskykyä. Näiden malleihin liittyvät yliarvioinnin - tilaussuhteet muuttuvat yhä ongelmallisemmiksi, kun sovellukset vaativat yhtenäisempiä, korkeampaa - kaistanleveysyhteyttä mielivaltaisten solmuparien välillä.

Advanced Network topologiat, kuten Clos Networks, Fat - -puut, ja mesh -kokoonpanot tarjoavat paremman puoliajan kaistanleveyden ja vähentyneet - tilaussuhteiden yli. Nämä topologiat, kun ne on toteutettu optisella yhdysteknologialla, voivat tarjota lähellä - Ideal All - - - Kaikki yhteysmallit, jotka vastaavat paremmin nykyaikaisten rinnakkaisten sovellusten viestintävaatimuksia.

Näiden edistyneiden topologioiden toteuttaminen vaatii hienostunutta optista kytkentä- ja reititysominaisuuksia. Optisen piirikytkentä, optisen paketin kytkentä ja hybridi -elektro - Optiset lähestymistavat Jokainen tarjoaa erilaisen kaupan - -sovelluksen suorituskyvyn, monimutkaisuuden ja kustannusten suhteen. Asianmukaisten optisten verkkoteknologioiden valinta riippuu suuresti erityisistä sovellusvaatimuksista ja suorituskykytavoitteista.