Kompleksowe rozwiązanie sieciowe dla sieci energooszczędnych, niskokosztowych i skalowalnych centrów danych
Centra danych umożliwiają korzystanie z wszelkiego rodzaju towarów i usług cyfrowych. Rosnący popyt na usługi internetowe powoduje ogromny wzrost ruchu w tych centrach. Aby sobie z nim poradzić, centra danych muszą się rozwijać i ewoluować. Należy również rozwiązać wynikający z tego problem rosnących kosztów energii elektrycznej potrzebnej do zasilania większych systemów. W ramach finansowanego przez UE projektu NEPHELE zaproponowano i opracowano dynamiczną infrastrukturę sieci optycznych, która ma rozwiązać ten problem. „Współczesne społeczeństwo polega na centrach danych, które przechowują i szybko uzyskują dostęp do ogromnych ilości informacji”, mówi koordynator projektu prof. Hercules Avramopoulos. „Technologia NEPHELE zapewni realne rozwiązanie umożliwiające płynne skalowanie pojemności w centrach danych”. Wzrost ten stwarza nadmierne wyzwania dla tradycyjnych technologii sieciowych. Najbardziej poważne dotyczy skalowalności. Tradycyjne architektury o wysokiej wydajności zostały zaprojektowane z myślą o ruchu na osi północ-południe i napotykają na podstawowe ograniczenia, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu na ruch między centrami danych wzdłuż osi wschód-zachód. Szybko rozwijający się rynek centrów danych Głównym celem projektu NEPHELE było wzmocnienie pozycji przemysłowej Europy w dziedzinie technologii centrów danych w chmurze poprzez opracowanie skalowalnej architektury hybrydowych połączeń międzysieciowych dla dynamicznie rekonfigurowalnych centrów danych. Wartość rynku rozwiązań dla centrów danych ma się podwoić z 18,56 mld USD w 2015 r. do 32,2 mld USD w 2020 r. Wielu partnerów przemysłowych projektu będzie miało istotny udział w całym łańcuchu wartości tego ogromnego i szybko rozwijającego się rynku. Opracowane elementy sieci składają się na architekturę, która umożliwia konwergencję sieci za pośrednictwem transparentnej optycznej sieci centrów danych Ethernet. W projekcie NEPHELE wykorzystano dojrzałe/komercyjne technologie komponentów fotonicznych. Co ważniejsze, jest to pierwsza platforma sieciowa, która rozbudowuje znane platformy SDN (Software-Defined Networking) z funkcją „slotted time-division-multiple-access”, dodając w ten sposób możliwość dynamicznego przydzielania zasobów sieciowych bezpośrednio w warstwie optycznej. Jako dodatki do platformy SDN opracowano i zintegrowano szybkie algorytmy alokacji zasobów. Naukowcy przykładali dużą wagę do tego, by opracowane w projekcie podejście opierało się na komercyjnych, gotowych komponentach fotonicznych. Miało to na celu uniknięcie problemów związanych z często długim czasem dojrzewania technologii fotonicznych, co może utrudniać ich szybki wykorzystanie. Płynna integracja z istniejącymi systemami System NEPHELE został również zaprojektowany w taki sposób, aby pasował do aktualnych standardów i norm branżowych, takich jak kompatybilność z hostami Ethernet, dzięki czemu może bezproblemowo integrować się z istniejącym ekosystemem sieci optycznych. Biorąc pod uwagę aktualne ceny podstawowych elementów optycznych, koszty urządzeń NEPHELE mogą zapewnić znaczne obniżenie kosztów oraz dalsze oszczędności w przypadku produkcji seryjnej. Spodziewane jest również znaczne zmniejszenie zużycia energii, co radykalnie obniży koszty operacyjne urządzeń sieciowych w zakresie energii i ogrzewania, wentylacji i klimatyzacji. Prof. Avramopoulos wyjaśnia, że projekt NEPHELE ma duże szanse zdobyć duży udział w rynkach związanych z centrami danych, począwszy od technologii oprogramowania dla sprzętu sieciowego centrów danych, a skończywszy na urządzeniach optycznych i urządzeniach pamięci masowej w centrach danych. Projekt NEPHELE został z powodzeniem zakończony w kwietniu 2018 r., a konsorcjum jest zmotywowane do prowadzenia komercjalizacji oraz dalszych badań nad technologią i koncepcjami architektury sieci centrów danych. „Nowe rozwiązania sieciowe są pilnie potrzebne, aby utrzymać dynamiczny rozwój ekosystemu chmury obliczeniowej”, podsumowuje prof. Avramopoulos. „System NEPHELE opiera się na ogromnej pojemności łączy optycznych i wykorzystuje hybrydowe przełączanie optyczno-elektroniczne w celu zapewnienia wysokiej pojemności przy niższych kosztach i mniejszym zużyciu energii w porównaniu z obecnymi sieciami centrów danych”.
Słowa kluczowe
NEPHELE, centra danych, sieci centrów danych, ruch w centrach danych, optyczna infrastruktura sieciowa
