全新数据中心网络架构可解决延迟和吞吐量问题

数据中心内的数据流量及其支持的处事正在敏捷增添。就Google而言，其数据中心的带宽需求每年约莫翻番。为此，在硬件方面已经取得了很大的前进。互换机Tomahawk 4刚到达25.6兆位/秒。收发器技能最近又打破了400G。

到2021年，全部数据中心流量的约莫95%未来自云端，而且在云应用中，大大都数据包都在500字节以下。跟着尺寸变小，您必要更快地切换以匹配。不幸的是，收集仍在守候耽误方面挣扎。

跟着数据中心体系的扩展，行使中的电壮辗书互换收集会碰着“长尾耽误”，凡是会到达数百毫秒乃至更长，比中位数值耽误值高几个数目级。具体说来，正常环境下，每100名用户中有1名的守候时刻到达峰值并不是题目，可是当1%的用户酿成数千名用户时，这将成为一个真正的题目。

最近宣布的名为PULSE的系统布局提供了创新的办理方案。本杰明(Benjamin)等人计划了一种由漫衍式硬件调治措施节制的光电路互换收集。在MATLAB上建模时，该架构的均匀耽误约为1微秒，尾部耽误约为5微秒。当思量到调解开销时，它的吞吐量是惊人的每秒25.6Pb，尽量瞬时节点到节点的限定是100Gbps。

这是通过收集的一些要害成果来完成的。行使了平行星形耦合器，它应承光泽从任何端口均等地传输到全部其他毗连的端口。每个机架有64个节点，总共有64个机架，每个节点都有多个收发器以利便子网。每个收发器都通过差异的星形耦合器将其节点毗连到差异的子网。

在数据传输时代，发射器和吸取器被调谐到沟通的时隙和波长。因此，对付每个耦合器，在统一机架中都有一个对应的节点调治措施，用于处理赏罚源-方针机架对。另外，哀求会提前几个时期(周期一连时刻)发送到调治措施。创新的调治算法为每个电路周期计较一个新的波长。该架构的要害特性是其纳秒级电路的从头设置速率。

因为子网是完全独立的，因此这种奇异的配置应承一再行使波长。功效，该收集可以支持高出25万个频道。另外，该体系应承100%的波长行使。此架构不必要缓冲、寻址和收集内互换。可是，它确实必要极快的过滤、调治、数据规复、可调波长切换和同步。在这种机关下，节点可以有用地共享资源，并使瓶颈最小化。

令人惊奇的发明之一是，相对付当前的收集架构，其本钱约为5美元 / Gbps，现实上具有很高的本钱效益。为此，该收集每位仅耗损82皮焦耳。收发器的本钱在降落，这将进一步使PULSE等体系受益。另外，在数据中心革新周期内，仅必要进级终端节点收发器，从而可以节减更多本钱。

（编辑：湖南网）

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