两种高吞吐量低延迟光数据中心网络架构研究

发布时间：2021-04-03 00:01

　　针对电数据中心网络（DCN）延迟高和吞吐量低等问题,文章提出了两种无源光DCN架构,一种针对小型DCN,一种针对大型DCN。两种架构均采用了阵列波导光栅路由器（AWGR）、耦合器和解复用器等无源光器件,并针对每种规模的架构给出了波长分配和分组传输方法。仿真结果表明,与电DCN（如Fat-tree和扁平蝶（FBFLY）网络）相比,所提方法具有更低的延迟和更高的吞吐量。而与其他光互连架构（如数据中心光开关（DOS）和Petabit）相比,其性能大致相当,分组延迟低于18μs,但成本更低。 

【文章来源】：光通信研究. 2020,(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

小型DCN架构示意图

图2所示为大型DCN的架构示意图。该场景中,P<S≤W。将M(M>1)个机架连接至每个AWGR端口。利用一个(N·M)×1耦合器将每个机架上的所有N个发射机连接至AWGR的一个输入端口,并利用一个1×(N·M)解复用器将AWGR的一个输出端口连接至M个机架。随着耦合器输入数量的增加,功耗损失可能会过大,需要在耦合器和AWGR的输出端口之间使用放大器。设W为连接到解复用器的可调谐发射机数量的整数倍,即W=β·N·M,式中,β≥1为整数。则集群中第n个机架的可接收波长范围为

图3(c)所示为随着机架数量S增加,大型DCN的延迟性能变化。随着S的增加,集群内和集群间的传输竞争加大,导致延迟增大。此外,随着P与M之比的下降,每个集群的规模会变大,使得更多分组采用集群内传输。在集群内传输中,机架可与同集群内的其他任意机架通信;在集群间传输中,机架可能需要进行双跳传输。因此,随着P与M比率的下降,平均延迟也会降低。3.3 与不同架构方法的比较

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]基于Durer分形五边形的数据中心网络结构[D]. 常岳佳娜.中南民族大学 2016



本文编号：3116209