فهم ربط مركز البيانات

 

قبل الخوض في تعقيدات التقنيات البصرية ، من الضروري تحديد DCI بشكل شامل. يشير التوصيل البيني لمركز البيانات إلى البنية التحتية للشبكات والتقنيات التي تمكن التواصل بين مراكز البيانات المختلفة ، سواء كانت موجودة في نفس الحرم الجامعي أو موزعة عبر المناطق الجغرافية. يسهل هذا الترابط مشاركة الموارد ، واستعادة الكوارث ، وترحيل عبء العمل ، وتوزيع المحتوى - جميع الوظائف المهمة في بيئات الحوسبة السحابية الحديثة.

 

 

عندما ندرس ماهية بنية DCI ، نجد طبقات متعددة من التعقيد. في جوهرها ، تعني DCI إنشاء اتصالات زمنية عالية- ، اتصالات زنبق منخفضة - يمكنها التعامل مع تدفقات البيانات الضخمة المميزة للتطبيقات الحديثة. يجب أن تدعم هذه الاتصالات أنماط حركة المرور المختلفة ، من East - حركة المرور الغربية داخل مراكز البيانات إلى North - Traffic Traffic التي تربط المستخدمين بالخدمات.

 

علاوة على ذلك ، برز استهلاك الطاقة كقلق حاسم. تستهلك مراكز البيانات الآن حوالي 2 ٪ من الكهرباء العالمية ، حيث تمثل شبكات التوصيل البيني جزءًا كبيرًا من هذا الاستهلاك. توفر التوصيلات البصرية كفاءة فائقة للطاقة ، خاصة بالنسبة لاتصالات المسافة العالية- ، واتصالات المسافة الطويلة-. إن فهم ما هو تحسين DCI يعني بشكل متزايد التركيز على الطاقة - لكل مقاييس بت- ، حيث توضح التقنيات البصرية مزايا واضحة.

 

 

التقنيات البصرية الأساسية للمقياس الأفقي {- out econ

 

 

 

نهاية - إلى - المنظور النهائي: إعادة التفكير في تصميم الشبكة

 

يعتمد اعتماد نهاية - إلى - المنظور النهائي على التوصيل البيني الضوئي عن فرص التحسين غير الظاهرة عند عرض المكونات الفردية بمعزل عن العزلة. ينظر هذا النهج الشامل في مسار البيانات بأكمله - من طبقة التطبيق إلى الطبقة الفعلية - ويحسن في جميع المستويات لتحقيق الأداء والكفاءة المتفوقين.

 

 

تقنيات التبديل الضوئية المتقدمة

 

يمثل تطور تقنيات التبديل البصرية حدودًا حرجة في ربط مركز البيانات. في حين أن الشبكات البصرية المبكرة تعتمد على التحويل البصري - - التحويل البصري (OEO) في كل نقطة تبديل ، ناشئة عن جميع تقنيات التبديل البصرية ، وتخفيض استهلاك الطاقة.

 

 

توفر المحولات البصرية للأنظمة الكهرومكانيكية (MEMS) مقاربة واحدة لجميع التبديل البصري- ، باستخدام مرايا صغيرة لإعادة توجيه الإشارات البصرية دون تحويل كهربائي. يمكن أن تحقق هذه المفاتيح أوقات التبديل في نطاق millisecond ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات المحولة -. ومع ذلك ، بالنسبة للحزمة - ، هناك حاجة إلى تقنيات تبديل أسرع.

تتيح مكبرات الصوت البصرية شبه الموصلات (SOAS) وغيرها من الأجهزة البصرية غير الخطية - المقياس البصري التبديل البصري ، تقترب من السرعات المطلوبة لتبديل الحزم. عندما ندرس ما هو تطور DCI الذي يتجه نحو ، تظهر هذه المفاتيح البصرية السريعة - حيوية بشكل متزايد لتحقيق مستويات الأداء التي تتطلبها التطبيقات الناشئة مثل - الوقت الذاتي وحساب الكمية الموزعة.

 

تلعب معالجة الإشارات الرقمية (DSP) دورًا حاسمًا في الأنظمة البصرية المتماسكة ، مما يتيح تنسيقات التعديل المتطورة مثل 64 - QAM وتشكيل كوكبة احتمالية. تتيح تقنيات التعديل المتقدمة هذه مراكز البيانات الضغط على مزيد من البتات لكل رمز ، مما يزيد من عرض النطاق الترددي بشكل فعال دون الحاجة إلى بنية تحتية إضافية من الألياف. نظرًا لأننا نحدد إمكانيات DCI للشبكات المستقبلية ، فإن التقنيات المتماسكة تظهر بشكل متزايد كمكونات أساسية لتحقيق سرعات ربط متعددة الأتربة.

 

 

التكامل الضوئي: المسار إلى قابلية التوسع

 

تعتمد قابلية توصيل الحلول البينية البصرية بشكل نقدي على التقدم في التكامل الضوئي. مثلما يمكّن التكامل الإلكتروني ثورة أشباه الموصلات ، يعد التكامل الضوئي بتحويل الشبكات البصرية عن طريق تقليل التكاليف ، وتحسين الموثوقية ، وتمكين وظائف جديدة.

 

تجمع الدوائر المدمجة الضوئية (صور) بين وظائف بصرية متعددة - المصادر ، المعدلات ، المفاتيح ، والكشف - على رقاقة واحدة. هذا التكامل لا يقلل من البصمة المادية للأنظمة البصرية فحسب ، بل يعمل أيضًا على تحسين الأداء من خلال تقليل الخسائر والانعكاسات المرتبطة بالواجهات المكونة المنفصلة. إن فهم ماهية قابلية التوسع في DCI يعني التركيز بشكل متزايد على كثافة التكامل ووظائف الصور.

 

 

توفر منصات المواد المختلفة مزايا مختلفة للتكامل الضوئي. تستفيد الضوئية السيليكون من عمليات CMOs الناضجة ولكنها تواجه تحديات مع مصادر الضوء. III - v أشباه الموصلات مثل Indium Phosphide تتيح الليزر المتكامل ولكن بتكاليف أعلى. تمثل أساليب التكامل الهجين ، التي تجمع بين أفضل ميزات المواد المختلفة ، مسارًا واعدًا للأمام. تعني DCI الاستفادة من هذه التقنيات المتنوعة على النحو الأمثل لتلبية متطلبات التطبيق المحددة.

 

 

المحاكاة الافتراضية للشبكة والبرامج -

 

يمتد البرنامج - المحدد للشبكات (SDN) ، والذي يفصل مستوى التحكم عن مستوى البيانات ، بشكل طبيعي إلى الشبكات البصرية. تتيح Software - الشبكات البصرية المحددة (SDONS) التحكم الديناميكي والقابل للبرمجة للموارد البصرية ، مما يسمح لمراكز البيانات بالتكيف بسرعة مع أنماط حركة المرور ومتطلبات التطبيق.

 

تكمل وظيفة الشبكة الافتراضية (NFV) SDN عن طريق تمكين وظائف الشبكة التي يتم تنفيذها تقليديًا في الأجهزة لتشغيلها كبرنامج على خوادم السلع. في سياق الشبكات البصرية ، قد يتضمن ذلك مفاتيح بصرية افتراضية ، والمتحولات الافتراضية ، وحتى مكبرات الصوت البصرية الافتراضية التي يتم تنفيذها من خلال معالجة الإشارات الرقمية.

 

 

يتيح مزيج من SDN و NFV في الشبكات البصرية نماذج تشغيلية جديدة لمراكز البيانات. تقطيع الشبكة ، حيث تشترك شبكات افتراضية متعددة في نفس البنية التحتية المادية ، تصبح ممكنة مع الأنظمة البصرية القابلة للبرمجة. هذه الإمكانية ذات قيمة خاصة بالنسبة لمراكز بيانات المستأجر المتعددة- ونشر الحوسبة الحافة. عندما ندرس ماهية مرونة DCI ، تظهر البرمجيات - المحددة على أنها علامات تمكين مفتاح.