數(shù)據(jù)中心分解：光互連實(shí)現(xiàn)不了偉大想法

    OFweek光通訊網(wǎng)訊：一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心都有一個(gè)相對(duì)靜態(tài)的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施：如服務(wù)器“X”號(hào)，每臺(tái)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(fù)載，特別是商業(yè)數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)載卻并不相同。舉例來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)的最佳點(diǎn)是有足夠的資源來(lái)應(yīng)對(duì)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(yùn)營(yíng)商在安全方面耗費(fèi)大量的資金，以保持不使用的或沒(méi)有充分使用的服務(wù)器在活動(dòng)池中。這是為了保證在高峰需求的時(shí)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(jià)昂貴。

　　數(shù)據(jù)中心分解

　　分解的定義是指“分離成組件。”而分離數(shù)據(jù)中心設(shè)備，特別是服務(wù)器的資源組件，這為運(yùn)營(yíng)商提供了靈活性：增加覆蓋高需求的時(shí)間，同時(shí)確保最佳利用的機(jī)會(huì)。

　　作為數(shù)據(jù)中心分解的一種方法，軟件可以從計(jì)算機(jī)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

　　據(jù)專(zhuān)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(chǔ)器的連接池和存儲(chǔ)）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(tīng)起來(lái)不錯(cuò)，我們一定不要忘記使用離散資源池，因?yàn)檫@意味著發(fā)展互聯(lián)，包括服務(wù)器主板開(kāi)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(huì)給出答案。維基百科介紹了光子作為“一個(gè)研究領(lǐng)域，其目標(biāo)是使用光來(lái)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(lái)傳播從數(shù)據(jù)中心機(jī)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(hào)的芯片處理器的各種方法。那么，為什么不使用光纖來(lái)連接資源池？

　　回答這個(gè)問(wèn)題是OSA（光學(xué)學(xué)會(huì)）產(chǎn)業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)和綜合接入網(wǎng)絡(luò)中心成員的想法，他們主辦了一個(gè)研討會(huì)，由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)主辦的“分類(lèi)數(shù)據(jù)中心研討會(huì)”，以及隨后推出的路線圖報(bào)告，重點(diǎn)討論如何利用光子促進(jìn)數(shù)據(jù)中心的分解。

　　研討會(huì)規(guī)劃者也希望能夠回答以下問(wèn)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(gè)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(lèi)數(shù)據(jù)中心什么性能指標(biāo)/要求是非常重要的？

　　美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)高級(jí)顧問(wèn)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(huì)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(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。他說(shuō)：“研討會(huì)的與會(huì)者對(duì)光纖互連采取樂(lè)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(huì)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(lèi)數(shù)據(jù)中心的互連要求

　　大會(huì)報(bào)告討論了適合數(shù)據(jù)中心的解體四個(gè)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(gè)或多個(gè)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(lèi)型的模塊上。

　　背板/內(nèi)架（內(nèi)存總線）：背板將一切連接機(jī)架交換機(jī)上�！罢麄�(gè)背板將涉及許多分解池的技術(shù)，如處理器，內(nèi)存，存儲(chǔ)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(gè)數(shù)據(jù)中心的機(jī)架之間的連接�？偩�可以包括獨(dú)立的存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)和共享的機(jī)架空間。英特爾機(jī)架的架構(gòu)規(guī)模體現(xiàn)了這種類(lèi)型的分解，其中，計(jì)算硬件是由存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)硬件中分離的。

　　跨數(shù)據(jù)中心（PeripheralBus）：報(bào)告中強(qiáng)調(diào)，這是不正常的跨數(shù)據(jù)中心鏈接，但鏈接具體地說(shuō)就是共享數(shù)據(jù)中心之間的資源，而無(wú)需為每個(gè)數(shù)據(jù)中心執(zhí)行相同的操作。

根據(jù)不同的時(shí)延要求，這些互連可以考慮定制，因此只有負(fù)擔(dān)得起的大型數(shù)據(jù)中心才可以運(yùn)營(yíng)。報(bào)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(shí)延要求�！�

　　OIDA文件評(píng)價(jià)互連技術(shù)：“如果光互連的費(fèi)用與相同規(guī)格電氣互連的費(fèi)用相差無(wú)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(jí)分類(lèi)是數(shù)據(jù)中心技術(shù)的下一個(gè)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(huì)可行。

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

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