Metoder för skalbara och hållbara datacenter nätverk
- Diarienummer
- IB13-0011
- Start- och slutdatum
- 140901-210831
- Beviljat belopp
- 5 992 111 kr
- Förvaltande organisation
- Chalmers University of Technology
- Forskningsområde
- Informations-, kommunikations- och systemteknik
Summary
Huvudmålet för denna ansökan är att utforska revolutionerande lösningar för nätverk i datacenter så att de blir mycket skalbara och miljömässigt uthålliga, genom att tillhandahålla kopplingar för kommunikation inom och mellan rackar i datacenter och även koppling till Internet. Vårt mål är att utveckla heloptiska arkitekturer med största potential att ge lösningar för nästa generation av nätverk för datacenter med hög kapacitet och energieffektivitet, vilket för första gången kommer att förverkligas genom integrering av två optiska nätverksteknologier: massutsändning med urval och elastisk spektrumallokering. Tre specifika uppgifter är: 1) Optiska kopplingar ovanpå en rack, baserat på massutsändning med urval att erbjuda multicast, 2) Elastisk optisk omkoppling av centralt nätverk med stöd för dynamisk spektrumallokering för stor flexibilitet, 3) Helhetslösningar med integrering av det som utvecklas i 1) och 2) för att uppnå en optimerad lösning som effektivt hanterar den ständigt ökande trafiken i datacenter nätverk. Sverige är ett utmärkt val för datacenter plats och under en lång tid har fotonik varit en strategisk industri i Sverige. Projektets resultat ska användas av svensk industri inom fotonik och datacenter för att förbättra deras långsiktiga konkurrenskraft. Dessutom vill vi skapa en attraktiv miljö för duktiga kvinnliga studenter och forskare som arbetar i projektet och därmed ytterligare förbättra jämställdheten inom detta forskningsområde.
Populärvetenskaplig beskrivning
In the "information age", a vast amount of digital data are stored, processed, computed and instantly made available upon request. Users of these data range from large organizations (e.g. big enterprises, government, universities, etc.) to individual customers. It has led to a significant growth in the number of data centers – buildings that house a collection of servers, network equipment, power supplies, cooling equipment, etc. – which provide information at our fingertips, supplying business, government, academia and consumers around the world. However, data center network, which handles the traffic inside a data center as well as the one to the external network, suffers from the scalability and energy problems currently. It is expected that the required bandwidth will increase 20 times every 4 years, but the total power consumption that can be afforded is allowed to increase at a much slower rate (i.e. 2 times every 4 years) due to thermal dissipation constraints. In this regard an ultra-high-capacity and energy-efficient data center networking solution is of vital importance. It has been widely recognized that photonics is by far the least costly and least energy-consuming transport technology to deliver ultra-high bandwidth. Therefore, the emphasis should be placed on the architectures that leverage optical transport to the greatest extent possible. Looking at current data center networks and the anticipated continued increase in capacity and energy consumption, it is becoming extremely important to optimize various facets of optical networking, from its static characteristics, such as fixed channel spacing and unicast, to the more dynamic ones, such as the elastic spectrum allocation and multicast capability. This project addresses these key issues, aiming to explore revolutionary, highly scalable and environmentally sustainable approaches for next generation data center networks, which will be realized for the first time in the world wide by integrating two advanced optical networking technologies: broadcast-and-select approach and elastic channel spacing. The outcome of the project will be available for Swedish photonics industry as well as data center providers and operators, and can potentially enhance their long-term competitiveness. Moreover, we will create an attractive environment for bright female students and researchers to work in the project, further contributing to improvement of gender equality in this research area.