Κατανόηση της διασύνδεσης του Κέντρου Δεδομένων

 

Πριν από την απομάκρυνση των περιπλοκών των οπτικών τεχνολογιών, είναι απαραίτητο να ορίσουμε διεξοδικά το DCI. Η διασύνδεση του κέντρου δεδομένων αναφέρεται στην υποδομή δικτύωσης και τις τεχνολογίες που επιτρέπουν την επικοινωνία μεταξύ διαφόρων κέντρων δεδομένων, είτε βρίσκονται στην ίδια πανεπιστημιούπολη είτε διανέμονται σε γεωγραφικές περιοχές. Αυτή η διασύνδεση διευκολύνει την ανταλλαγή πόρων, την ανάκτηση καταστροφών, τη μετανάστευση του φόρτου εργασίας και τη διανομή περιεχομένου - όλες τις κρίσιμες λειτουργίες στα σύγχρονα περιβάλλοντα cloud computing.

 

 

Όταν εξετάζουμε τι περιλαμβάνει η αρχιτεκτονική DCI, βρίσκουμε πολλαπλά στρώματα πολυπλοκότητας. Στον πυρήνα του, το DCI σημαίνει την καθιέρωση υψηλής - εύρους ζώνης, χαμηλής - συνδέσεων λανθάνουσας κατάστασης που μπορούν να χειριστούν τις τεράστιες ροές δεδομένων που χαρακτηρίζουν τις σύγχρονες εφαρμογές. Αυτές οι συνδέσεις πρέπει να υποστηρίζουν διάφορα πρότυπα κυκλοφορίας, από την East - Δυτική κυκλοφορία εντός κέντρων δεδομένων στο βορρά - νότια κυκλοφορία που συνδέει τους χρήστες με υπηρεσίες.

 

Επιπλέον, η κατανάλωση ενέργειας προέκυψε ως κρίσιμη ανησυχία. Τα κέντρα δεδομένων καταναλώνουν τώρα περίπου το 2% της παγκόσμιας ηλεκτρικής ενέργειας, με δίκτυα διασύνδεσης να αντιπροσωπεύουν ένα σημαντικό μέρος αυτής της κατανάλωσης. Οι οπτικές διασυνδέσεις προσφέρουν ανώτερη ενεργειακή απόδοση, ιδιαίτερα για το υψηλό - εύρος ζώνης, μακρά - συνδέσεις απόστασης. Η κατανόηση της βελτιστοποίησης DCI για όλο και περισσότερο σημαίνει εστίαση στην εξουσία - ανά - μετρήσεις bit, όπου οι οπτικές τεχνολογίες επιδεικνύουν σαφή πλεονεκτήματα.

 

 

Core Optical Technologies για οριζόντια κλίμακα - Out Architectures

 

 

 

End - σε - end perspective: rethinking design network

 

Η υιοθέτηση ενός τελικού - σε - end προοπτική για την οπτική διασύνδεση αποκαλύπτει ευκαιρίες βελτιστοποίησης που δεν είναι εμφανείς κατά την προβολή μεμονωμένων στοιχείων μεμονωμένα. Αυτή η ολιστική προσέγγιση εξετάζει ολόκληρη τη διαδρομή δεδομένων - από το στρώμα εφαρμογής στο φυσικό στρώμα - και βελτιστοποιείται σε όλα τα επίπεδα για να επιτύχει ανώτερη απόδοση και αποτελεσματικότητα.

 

 

Προηγμένες τεχνολογίες οπτικής μεταγωγής

 

Η εξέλιξη των τεχνολογιών οπτικής μεταγωγής αντιπροσωπεύει ένα κρίσιμο σύνορο στη διασύνδεση του κέντρου δεδομένων. Ενώ τα πρώιμα οπτικά δίκτυα βασίστηκαν στο οπτικό - ηλεκτρικό - οπτική (OEO) μετατροπή σε κάθε σημείο μεταγωγής, αναδυόμενες όλες τις τεχνολογίες μεταγωγής -} οπτική εναλλαγή υπόσχονται να εξαλείψουν αυτές τις μετατροπές, μειώνοντας την καθυστέρηση και την κατανάλωση ενέργειας.

 

 

Οι οπτικοί διακόπτες μικροηλεκτρομηχανικών συστημάτων (MEMS) προσφέρουν μία προσέγγιση σε όλα τα - οπτική εναλλαγή, χρησιμοποιώντας μικροσκοπικούς καθρέφτες για την ανακατεύθυνση οπτικών σημάτων χωρίς ηλεκτρική μετατροπή. Αυτοί οι διακόπτες μπορούν να επιτύχουν χρόνους μεταγωγής στο εύρος χιλιοστών του δευτερολέπτου, καθιστώντας τους κατάλληλους για το κύκλωμα - μεταβαλλόμενες εφαρμογές. Ωστόσο, για τα πακέτα - switched δίκτυα που κυριαρχούν στα σύγχρονα κέντρα δεδομένων, απαιτούνται ταχύτερες τεχνολογίες μεταγωγής.

Οι οπτικοί ενισχυτές ημιαγωγών (SOA) και άλλες μη γραμμικές οπτικές συσκευές επιτρέπουν την οπτική μεταγωγή νανοδευτερόλεπτου -, πλησιάζοντας τις ταχύτητες που απαιτούνται για τη μεταγωγή πακέτων. Όταν εξετάζουμε την εξέλιξη του DCI προς τα εμπρός, αυτοί οι ultra - γρήγοροι οπτικοί διακόπτες φαίνονται όλο και πιο ζωτικοί για την επίτευξη των επιπέδων απόδοσης που απαιτούνται από αναδυόμενες εφαρμογές όπως το πραγματικό - Ώρα AI συμπερασμάτων και κατανεμημένων κβαντικών υπολογιστών.

 

Η επεξεργασία ψηφιακού σήματος (DSP) διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στα συνεκτικά οπτικά συστήματα, επιτρέποντας εξελιγμένες μορφές διαμόρφωσης όπως 64 - qam και πιθανοτική διαμόρφωση αστερισμού. Αυτές οι προηγμένες τεχνικές διαμόρφωσης επιτρέπουν στα κέντρα δεδομένων να πιέζουν περισσότερα bits ανά σύμβολο, αυξάνοντας αποτελεσματικά το εύρος ζώνης χωρίς να απαιτούν πρόσθετη υποδομή ινών. Καθώς ορίζουμε τις δυνατότητες DCI για τα μελλοντικά δίκτυα, οι συνεκτικές τεχνολογίες εμφανίζονται όλο και περισσότερο ως βασικά συστατικά για την επίτευξη ταχύτητων διασύνδεσης πολλαπλών διαβολικών.

 

 

Φωτονική ενσωμάτωση: Η διαδρομή προς την επεκτασιμότητα

 

Η επεκτασιμότητα των διαλυμάτων οπτικής διασύνδεσης εξαρτάται κριτικά από την πρόοδο της φωτονικής ολοκλήρωσης. Ακριβώς όπως η ηλεκτρονική ολοκλήρωση επέτρεψε την επανάσταση του ημιαγωγού, η φωτονική ολοκλήρωση υπόσχεται να μετασχηματίσει την οπτική δικτύωση μειώνοντας το κόστος, βελτιώνοντας την αξιοπιστία και επιτρέποντας νέες λειτουργίες.

 

Τα φωτονικά ολοκληρωμένα κυκλώματα (PICS) συνδυάζουν πολλαπλές οπτικές λειτουργίες - πηγές, διαμορφωτές, διακόπτες και ανιχνευτές - σε ένα μόνο τσιπ. Αυτή η ενσωμάτωση όχι μόνο μειώνει το φυσικό αποτύπωμα των οπτικών συστημάτων αλλά και βελτιώνει την απόδοση ελαχιστοποιώντας τις απώλειες και τις αντανακλάσεις που σχετίζονται με διακριτές διεπαφές συστατικών. Η κατανόηση του τι είναι η επεκτασιμότητα DCI για όλο και περισσότερο να εστιάζουμε στην πυκνότητα και τη λειτουργικότητα των φωτογραφιών.

 

 

Διαφορετικές πλατφόρμες υλικών προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα για τη φωτονική ολοκλήρωση. Η φωτονική του πυριτίου αξιοποιεί τις ώριμες διαδικασίες CMOS αλλά αντιμετωπίζει προκλήσεις με πηγές φωτός. III - V ημιαγωγοί όπως το φωσφίδιο ινδίου επιτρέπουν ολοκληρωμένα λέιζερ αλλά με υψηλότερο κόστος. Οι προσεγγίσεις ενσωμάτωσης υβριδικών, συνδυάζοντας τα καλύτερα χαρακτηριστικά διαφορετικών υλικών, αντιπροσωπεύουν μια πολλά υποσχόμενη διαδρομή προς τα εμπρός. Το DCI σημαίνει αξιοποίηση αυτών των διαφορετικών τεχνολογιών βέλτιστα για την ικανοποίηση συγκεκριμένων απαιτήσεων εφαρμογής.

 

 

Εικονικοποίηση δικτύου και λογισμικό - καθορισμένα οπτικά δίκτυα

 

Το λογισμικό - καθορισμένο πρότυπο δικτύωσης (SDN), το οποίο χωρίζει το επίπεδο ελέγχου από το επίπεδο δεδομένων, εκτείνεται φυσικά σε οπτικά δίκτυα. Λογισμικό - καθορισμένα οπτικά δίκτυα (SDONS) Ενεργοποιήστε τον δυναμικό, προγραμματιζόμενο έλεγχο των οπτικών πόρων, επιτρέποντας στα κέντρα δεδομένων να προσαρμοστούν γρήγορα στα μεταβαλλόμενα πρότυπα κυκλοφορίας και τις απαιτήσεις εφαρμογής.

 

Η Virtualization Network Virtualization (NFV) συμπληρώνει το SDN, επιτρέποντας τις λειτουργίες δικτύου που παραδοσιακά εφαρμόζονται στο υλικό για να εκτελούνται ως λογισμικό σε διακομιστές βασικών προϊόντων. Στο πλαίσιο των οπτικών δικτύων, αυτό μπορεί να περιλαμβάνει εικονικούς οπτικούς διακόπτες, εικονικούς αναμεταδότες και ακόμη και εικονικούς οπτικούς ενισχυτές που εφαρμόζονται μέσω της επεξεργασίας ψηφιακού σήματος.

 

 

Ο συνδυασμός των SDN και NFV σε οπτικά δίκτυα επιτρέπει νέα λειτουργικά μοντέλα για τα κέντρα δεδομένων. Η τεμαχισμό του δικτύου, όπου πολλαπλά εικονικά δίκτυα μοιράζονται την ίδια φυσική υποδομή, καθίσταται εφικτή με προγραμματιζόμενα οπτικά συστήματα. Αυτή η δυνατότητα είναι ιδιαίτερα πολύτιμη για τα κέντρα δεδομένων ενοικιαστών Multi -. Όταν εξετάζουμε τι είναι η ευελιξία DCI, το λογισμικό - καθορισμένες προσεγγίσεις εμφανίζονται ως βασικοί παράγοντες.