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无线数据中心有可能实现吗?

日期:2013/2/18

云存储和云计算一向给人以干净、便捷的印象,但是在网络的云端,也就是数据中心里面,仍旧要使用大量纠缠交错的线缆来将服务器相互连接,这不仅增加了成本,而且还存在性能瓶颈和高耗能等问题。能不能让数据中心也变成无线的呢?
 
一个来自微软和美国康奈尔大学(Cornell University)的研究团队最近发表论文,认为在某些情况下,完全采用无线连接的数据中心在理论和逻辑上是可行的,甚至可以代替传统的有线连接方式。
 
在这篇新的研究论文中,研究人员得出结论,认为数据中心运营商可以用60-GHz频率的无线连接替代数百英尺的电缆线,构建无线数据中心。但前提是机架需要设计成圆柱形,就像图片中那样,外形有点儿像棱柱,这样刀片服务器就可以同时与机架内外的连接定位。
 
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无线数据中心基本架构图
 
由于这种无线数据中心的网络连接子图是效仿凯利(Cayley)图而来,因此它也得名“凯利数据中心”。如果60-GHz无线收发器的成本下降到90美金以下,一个“凯利数据中心”就可以比传统的有线数据中心更廉价,而它消耗的电力可能只有后者的大约十二分之一到十分之一。
 
同时,无线数据中心的平均延迟相比传统有线数据中心来说将会显著减少,但峰值负荷除外。
 
“基于有线网络的传统数据中心需要承担高额的布线成本,还会遇到性能瓶颈问题,并且对于网络故障毫无抵抗力。”来自康奈尔大学的三位学者在论文中这样写道。论文的合著者为来自微软研究院的达科﹒基罗夫斯基(Darko Kirovski)。
 
他们还补充道,“我们对设计空间的探索告诉我们,依照这种方法建立的无线数据中心有更高的汇总带宽,更低的延迟,更强的容错性,而且也更容易建设和维护。”
 
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传统有线数据中心的布线
 
在许多正在研究的60-GHz技术中(IEE 802.15.3c ,802.11ad, WiGig等等),研究人员选择了佐治亚理工学院(Georgia Tech)设计的4-15Gbps宽带,它的有效射程范围在10米以内。而波束控制技术之所以没有被采用是因为它在恢复断掉的连接时存在延迟。(由于研究团队还无法真正对这个设计进行实际构架,为了保险起见,他们选择了Terabeam /HXI 60-GHz收发器。)
 
在测试中,研究者们为了建立起机架内外的沟通渠道,将服务器排列成了环形,这样就形成了一个紧密的连接网。除此之外,他们用Y型转换装置(Y-Switch)代替了传统的网络适配器,用来将服务器系统总线和放置在服务器框两端的两个收发器连接起来。“这种拓扑结构将导致经典网络交换结构完全消失,并对性能产生深远影响。”他们在论文中写道。
 
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微软某个为Bing服务的数据中心
 
不过研究者也承认,仍旧需要大量的工作才能使这一成果继续发展下去,他们仍旧面临一系列的技术性问题。不过无论如何,一个没有冗杂缆线的数据中心对于技术人员来说无疑会使其工作更加轻松,而且由于现在的数据中心耗能极为巨大,无线数据中心也显得更为环保和高效。

 
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