Amongst data center structures, flattened butterfly (FBFly) networks have been shown to outperform their common counterparts such as fat-trees in terms of energy proportionality and cost efficiency. This efficiency is achieved by using less networking equipment (switches, ports, cables) at the expense of increased control plane complexity. In this paper we show that cabling complexity can be further reduced by an order of magnitude, by reconfiguring the optical fully meshed components into optical “pseudo”-fully meshed components. Following established methods, optical star networks are obtained by exchanging the FBFly's regular (grey) optical transceivers for dense wavelength division multiplexing (DWDM or colored) optical transceivers and placing an arrayed waveguide grating router (AWGR) in the center. Depending on the data center configuration and equipment prices, our colored FBFly (C-FBFly) proposal yields lower capital expenditure than the original FBFly. The key advantage of our structural modification of FBFly, however, is that in large FBFly networks (e.g., > 50K nodes) it reduces the number of inter-rack cables by a factor as large as 48

چکیده

در بین ساختارهای مرکز داده، شبکه های پروانه ای هموار (FBFly) از نظایرشان مانند fat-treeها از نظر تناسب انرژی و کارایی هزینه عملکرد بهتری دارند. این کارایی با استفاده از تجهیزات شبکه کمتر (سوئیچ ها، پورت ها و کابل ها) میسر می شود اما به قیمت افزایش پیچیدگی سطح کنترل. در این مقاله، نشان می دهیم که پیچدگی کابل کشی را می توان چندمرتبه و با بازآرایی مجدد قطعات نوری شبکه به صورت قطعات نوری شبه شبکه، کاهش داد. در روش های بیان شده، شبکه های ستاره ای نوری با تعویض فرستنده گیرنده های نوری معمولی FBFly با فرستنده گیرنده های نوری DWDM و قرار دادن یک مسیریاب توری موجبر خاص (AWGR) در مرکز به دست می آیند. بسته به آرایش مرکز داده و قیمت تجهیزات، FBFly رنگی هزینه سرمایه گذاری کمتری در مقایسه با FBFly اصلی دارد. مزیت اصلی اصلاح ساختاری FBFly در شبکه های FBFly بزرگ (بیش از 50000 گره) تعداد کابل های بین rack را تا 48 برابر کاهش می دهد.

1-مقدمه

مدیریت کابل کشی در مراکز داده (DCs) کار پیچیده ای است [1]. مراکز داده مقیاس بزرگ می توانند صدها کیلومتر کابل داشته باشند که در بین آن ها فیبرهای نوری می توانند بیش از چند صد متر باشند. کابل کشی مناسب می تواند مدت از کارافتادگی را حداقل و استفاده از فضا را حداکثر کند، و هزینه های عملیاتی را کاهش دهد [2]. راه های مختلفی برای اندازه گیری پیچیدگی کابل کشی وجود دارد...