數(shù)據(jù)中心分解:光互連實現(xiàn)不了偉大想法

    OFweek光通訊網(wǎng)訊:一般來說,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心都有一個相對靜態(tài)的計算基礎(chǔ)設(shè)施:如服務(wù)器“X”號,每臺服務(wù)器都有一定數(shù)目的CPU,以及固定的內(nèi)存量。然而,那些工作負載,特別是商業(yè)數(shù)據(jù)中心的工作負載卻并不相同。舉例來說,數(shù)據(jù)中心運營的最佳點是有足夠的資源來應(yīng)對峰值需求,而不是在非高峰期使用相同的資源。

  目前,數(shù)據(jù)中心運營商在安全方面耗費大量的資金,以保持不使用的或沒有充分使用的服務(wù)器在活動池中。這是為了保證在高峰需求的時候,能為他們的客戶提供足夠的服務(wù)的唯一途徑。然而這樣的保障卻代價昂貴。

  數(shù)據(jù)中心分解

  分解的定義是指“分離成組件!倍蛛x數(shù)據(jù)中心設(shè)備,特別是服務(wù)器的資源組件,這為運營商提供了靈活性:增加覆蓋高需求的時間,同時確保最佳利用的機會。

  作為數(shù)據(jù)中心分解的一種方法,軟件可以從計算機和網(wǎng)絡(luò)硬件分離。這樣做可以將資源利用率控制在正確的方向,但還遠遠不夠。

  據(jù)專家介紹,這樣做是正確的。人們需要以資源為中心的體系結(jié)構(gòu)(模塊化,微處理器,存儲器的連接池和存儲)取代傳統(tǒng)的以服務(wù)器為中心的架構(gòu)。模塊化布置可以顯著地改善資源配置和資源利用率。

  數(shù)據(jù)中心分解聽起來不錯,我們一定不要忘記使用離散資源池,因為這意味著發(fā)展互聯(lián),包括服務(wù)器主板開發(fā)。這是可能的嗎?我們知道,PC板電氣的互連在物理層面和電子層面已接近極限。

  用光子取代電子

  也許光電子科學(xué)可能會給出答案。維基百科介紹了光子作為“一個研究領(lǐng)域,其目標(biāo)是使用光來執(zhí)行傳統(tǒng)上電子領(lǐng)域(如電信和信息處理的典型領(lǐng)域)的功能。”

  光子已經(jīng)用來傳播從數(shù)據(jù)中心機架到其他數(shù)字世界的通信,研究人員正在尋找取代采用電子信號的芯片處理器的各種方法。那么,為什么不使用光纖來連接資源池?

  回答這個問題是OSA(光學(xué)學(xué)會)產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會和綜合接入網(wǎng)絡(luò)中心成員的想法,他們主辦了一個研討會,由美國國家科學(xué)基金會主辦的“分類數(shù)據(jù)中心研討會”,以及隨后推出的路線圖報告,重點討論如何利用光子促進數(shù)據(jù)中心的分解。

  研討會規(guī)劃者也希望能夠回答以下問題:

  1、怎樣才能使光學(xué)應(yīng)用遷移到數(shù)據(jù)中心分解中?

  2、一個具有光電子功能的分解數(shù)據(jù)中心是什么樣子?

  3、光子在分類數(shù)據(jù)中心什么性能指標(biāo)/要求是非常重要的?

  美國光學(xué)學(xué)會高級顧問湯姆.哈斯肯博士表示,數(shù)據(jù)中心的分解可以提高效率和增加容量,但會受到成本和光子互連的性能限制。

  湯姆.哈斯肯然后談起一個關(guān)鍵點。他說:“研討會的與會者對光纖互連采取樂觀態(tài)度,幾乎在任何地方都更換了電纜。如果成本,性能,指標(biāo)和規(guī)模都符合標(biāo)準(zhǔn)的許可,那么光子互連將會取代電子互連,使數(shù)據(jù)中心得到分解!

  下圖列出了上述指標(biāo)。

  分類數(shù)據(jù)中心的互連要求

  大會報告討論了適合數(shù)據(jù)中心的解體四個環(huán)節(jié):板載設(shè)備、背板/內(nèi)架(內(nèi)存總線),內(nèi)部數(shù)據(jù)中心/架間,跨數(shù)據(jù)中心。

  板載(CPU到CPU和內(nèi)存總線):電路板中包含一個或多個服務(wù)器,并連接到背板。板載總線的解體意味著大量的CPU或內(nèi)存分別聚集在主板上或者某些類型的模塊上。

  背板/內(nèi)架(內(nèi)存總線):背板將一切連接機架交換機上!罢麄背板將涉及許多分解池的技術(shù),如處理器,內(nèi)存,存儲設(shè)備等。

  內(nèi)部數(shù)據(jù)中心/幀間(外設(shè)總線):此總線涉及整個數(shù)據(jù)中心的機架之間的連接?偩可以包括獨立的存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和共享的機架空間。英特爾機架的架構(gòu)規(guī)模體現(xiàn)了這種類型的分解,其中,計算硬件是由存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)硬件中分離的。

  跨數(shù)據(jù)中心(PeripheralBus):報告中強調(diào),這是不正常的跨數(shù)據(jù)中心鏈接,但鏈接具體地說就是共享數(shù)據(jù)中心之間的資源,而無需為每個數(shù)據(jù)中心執(zhí)行相同的操作。

根據(jù)不同的時延要求,這些互連可以考慮定制,因此只有負擔(dān)得起的大型數(shù)據(jù)中心才可以運營。報告中提到,“數(shù)據(jù)中心之間的資源分解目標(biāo)可能是10美元/Gbps,在某種程度上,它可以滿足時延要求!

  OIDA文件評價互連技術(shù):“如果光互連的費用與相同規(guī)格電氣互連的費用相差無幾,并且能夠提供等效或更好的性能,那么光學(xué)解決方案將占上風(fēng)!

  服務(wù)器端的組件級分類是數(shù)據(jù)中心技術(shù)的下一個合乎邏輯的發(fā)展。然而,如果光子互連得到應(yīng)用,那么這種顆粒分解才會可行。

  湯姆.哈斯肯博士認為在硅光子學(xué)中,從光學(xué)到板級所需的技術(shù)現(xiàn)在還沒有準(zhǔn)備好。

  因此,我們得出了一個結(jié)論,雖然數(shù)據(jù)中心分解將是一個顛覆性的技術(shù),但光子互連技術(shù)仍在等待成熟。


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