Abstract
With the development of cloud computing and other online applications, the traffic for data center network (DCN) has increased significantly. Therefore, it is extremely important for DCNs to support more and more servers and provide high scalability, high throughput and low latency. Some current topologies for data centers have such inherent problems as poor scalability, lack of path diversity, cabling complexity, etc. This paper proposes a scalable AWG-based optical interconnection network for data centers, which is called OIT. OIT possesses good scalability and path diversity and benefits from the inherent parallelism and high capacity of WDM and AWG, which makes it a suitable candidate topology for data centers in the cloud computing era. A multi-path routing algorithm is also designed to utilize OIT׳s parallel links and distribute the load more evenly. The simulation results show that the packet latency and network throughput performance of OIT is better than that of fat tree topology under uniform random distribution or 50%, 80% intra pod traffic distribution and different packet sizes
چکیده
ترافیک شبکه داده مرکزی (DCN) به طور قابل توجهی با توسعه رایانش ابری و سایر برنامه های کاربردی آنلاین افزایش یافته است. بنابراین، پشتیبانی بیشتر و بیشتر از سرورها و ارائه مقیاس پذیری بالا، توان بالا و زمان تاخیر کم در شبکه داده مرکزی اهمتی بسیار بالایی دارد. برخی از توپولوژی های فعلی مراکز داده دارای مشکلاتی ماندگار از قبیل مقیاس پذیری ضعیف، عدم تنوع مسیر، پیچیدگی کابل کشی و غیره می باشند. در این مقاله برای مراکز داده یک شبکه اتصال نوری مقیاس پذیر مبتنی بر AWG به نام OIT پیشنهاد می شود. OIT دارای مقیاس پذیری مناسب و تنوع مسیر می باشد و از تطابق ذاتی و ظرفیت بالایWDM و AWG استفاده می نماید و موجب می شود تا در عصر رایانش ابری به کاندیدای مناسبی برای توپولوژی تبدیل شود. همچنین، الگوریتم مسیریابی چندمسیری برای استفاده از اتصال های موازی OIT و توزیع بار مساوی بیشتر طراحی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که تاخیر بسته ها و عملکرد خروجی شبکهOIT بهتر از توپولوژی فت تری(fat tree) صورت گرفته تحت توزیع تصادفی یکنواخت یا توزیع ترافیک 50 درصدی یا 80 درصدی اینترا پاد و بسته های با اندازه های متفاوت می باشد.
1-مقدمه
مراکز داده در سال های اخیر با توجه به افزایش رایانش ابری و سایر برنامه های کاربردی آنلاین، با افزایش نمایی ترافیک شبکه مواجه اند. بسیاری از این برنامه های کاربردی داده محور(data-intensive) هستند و مستلزم تعامل بالا میان سرورهایی می باشند فشار زیادی را بر اتصال داخلی و طرح های مخابراتی مرکز داده تحمیل می نمایند[1]. با این حال،DCNهای سنتی مبتنی بر توپولوژی درخت مانندی می باشند که به به سختی می توانند الزاماتی چون تجمیع ترافیک در بالای درخت و سوئیچ اصلی(root switch) را برآورده نماید. همچنین، مقیاس پذیری آن به شدت توسط عملکرد سوئیچ اصلی محدود شده است...