光學(xué)數(shù)據(jù)中心：為什么它是未來數(shù)據(jù)中心的需要？
了解當(dāng)前數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的光學(xué)功能。
由于人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，過去幾年數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增長。隨著數(shù)據(jù)的大量增長，當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)正在經(jīng)歷網(wǎng)絡(luò)流量的指數(shù)級(jí)增長。數(shù)據(jù)中心通常由數(shù)十萬臺(tái)連接的服務(wù)器組成，用于存儲(chǔ)人們?cè)诰€執(zhí)行的所有操作。因此，隨著服務(wù)器到服務(wù)器的流量快速增長，利用現(xiàn)有技術(shù)滿足不斷增長的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理需求已成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)。使用以光編碼的信號(hào)在不同類型的網(wǎng)絡(luò)中傳輸信息的光網(wǎng)絡(luò)代表了一種有前途的替代方案。
與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)相比，光網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的CAPEX和OPEX較低。根據(jù)所使用的技術(shù)，它可以在數(shù)百米或數(shù)十公里的范圍內(nèi)傳輸超過10GB、40GB或100GB/s的數(shù)據(jù)。光纖系統(tǒng)比銅系統(tǒng)更薄更輕，并且可以進(jìn)一步彎曲。在設(shè)計(jì)機(jī)架內(nèi)和機(jī)架間連接時(shí)，這些屬性是有益的，通常大量電纜捆綁在一起。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，光收發(fā)器采用可插拔模塊實(shí)現(xiàn)，可輕松插入交換機(jī)機(jī)架和放置在服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)接口控制器。
數(shù)據(jù)中心中的光學(xué)元件
在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，光纖是唯一支持更快數(shù)據(jù)速率（例如50GB/s及更高）的網(wǎng)絡(luò)連接電纜。這可以通過參考網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)來證明，其中包含設(shè)計(jì)用于支持256–50GB/s交換機(jī)端口的專用集成電路(ASIC)。
由于當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)基于電子分組交換機(jī)，因此基于光交換的互連架構(gòu)已被證明可以有效地減少或消除電子組件以實(shí)現(xiàn)高能效。許多研究已經(jīng)表明，與基于電子開關(guān)的方法相比，光學(xué)解決方案能夠顯著降低能耗。根據(jù)一份報(bào)告，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心光核心交換機(jī)可以分為兩大類：混合電子/光和光交換機(jī)。在混合交換機(jī)中，電子部分解決了數(shù)據(jù)包級(jí)別的細(xì)粒度交換，而光學(xué)部分基于提供高容量的電路交換。
光共享內(nèi)存超級(jí)計(jì)算機(jī)互連系統(tǒng)（OSMOSIS）是IBM和康寧公司于2003年發(fā)起的一種高性能光分組交換架構(gòu)，旨在開發(fā)超級(jí)計(jì)算機(jī)中的光交換技術(shù)，解決降低高性能計(jì)算成本的光技術(shù)挑戰(zhàn)。(HPC)領(lǐng)域。這種廣播和選擇系統(tǒng)建立在波長和空分復(fù)用的基礎(chǔ)上，提供低延遲、高帶寬和具有成本效益的可擴(kuò)展性。
光網(wǎng)絡(luò)顯著表明，存儲(chǔ)不需要靠近處理，使數(shù)據(jù)中心變得更加模塊化、靈活和分布式。它們可用于創(chuàng)建大規(guī)模分布式學(xué)習(xí)。近年來，隨著數(shù)據(jù)的不斷增長，圍繞光學(xué)數(shù)據(jù)中心的討論得到了廣泛關(guān)注。這些數(shù)據(jù)中心在培育可再生能源和減少能源消耗方面具有優(yōu)勢(shì)。
By Vivek Kumar
來源：千家網(wǎng)