Με την πάροδο του χρόνου, η βιομηχανία τεχνολογίας ανέπτυξε και ανέπτυξε παραλλαγές αρχιτεκτονικών παχιών δέντρων. Ωστόσο, υπάρχουν περιθώρια βελτίωσης στον σχεδιασμό. Αν και γενικά αξιόπιστα, είναι άκαμπτα, αναποτελεσματικά και απαιτούν πολύπλοκη καλωδίωση. Παρόμοιο με ένα πραγματικό φυσικό καλώδιο.
Αν έχετε πάει ποτέ σε ένα δωμάτιο διακομιστή σε ένα κέντρο δεδομένων ή ένα κτίριο γραφείων, πιθανότατα έχετε δει μια φωλιά από πολύχρωμα καλώδια να ξεχύνονται από τα μεταλλικά ράφια. Η καλωδίωση είναι ένα από τα μεγαλύτερα κόστη σε ένα δίκτυο, είπε ο Rader, και τα παγκόσμια κέντρα δεδομένων της Amazon συνδέονται επί του παρόντος με 20 εκατομμύρια χιλιόμετρα καλωδίου οπτικών ινών. Αυτή είναι περίπου η απόσταση που θα χρειαζόταν για να ταξιδέψει από τη Γη στη Σελήνη και να επιστρέψει 25 φορές.
Το 2012, καθώς η ζήτηση για υπηρεσίες υπολογιστικού νέφους εκτινάχθηκε, μια ομάδα ερευνητών στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις στο Urbana-Champaign, συμπεριλαμβανομένου του Godfrey, Έννοια γνωστή ως μέδουσες. Τα σχέδια σταθερού δικτύου που χρησιμοποιούνταν εκείνη την εποχή δυσκολεύονταν να ανταποκριθούν στις αυξανόμενες απαιτήσεις, έτσι οι ερευνητές πρότειναν μια «διασύνδεση δικτύου υψηλής χωρητικότητας που μπορεί φυσικά να κλιμακωθεί με την πάροδο του χρόνου χρησιμοποιώντας μια τοπολογία τυχαίας γραφικής παράστασης». Πίστευαν ότι αυτή η τυχαία προσέγγιση θα μπορούσε να είναι πιο αποτελεσματική και επεκτάσιμη από τα δίκτυα που χτίστηκαν χρησιμοποιώντας αρχιτεκτονικές λίπους.
«Το ονομάσαμε Jellyfish επειδή είναι υγρό», λέει ο Godfrey. «Η τυχαία σύνδεση δρομολογητών και διακοπτών δημιουργεί μια ευέλικτη δεξαμενή χωρητικότητας δικτύου που μπορεί να είναι πολύ αποτελεσματική».
Ωστόσο, η Jellyfish εισήγαγε επίσης νέες προκλήσεις στη διάταξη, τη δρομολόγηση δεδομένων και την καλωδίωση. Η δρομολόγηση σε τυχαία γραφήματα είναι πιο δύσκολη επειδή τα μονοπάτια που ακολουθούν τα δεδομένα από την πηγή στον προορισμό είναι πιο πολυάριθμα και διαφορετικά, είπε ο Godfrey. Η δρομολόγηση των καλωδίων γίνεται πιο δύσκολη επειδή οι τερματισμοί των καλωδίων επιλέγονται τυχαία.
Λίγα χρόνια αργότερα, η Google άρχισε να αναζητά άλλες λύσεις. Ξεκίνησε να ενσωματώνει την εναλλαγή οπτικών γραμμώνή ενσωματώστε το OCS στο σχεδιασμό του δικτύου σας. Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιεί μικρούς καθρέφτες για να αντανακλούν το φως από τις θύρες εισόδου στις θύρες εξόδου, γεγονός που επιτρέπει στην Google να διαμορφώσει εκ νέου την οπτική καλωδίωση σε πραγματικό χρόνο. Ωστόσο, και πάλι, αυτό προσθέτει κάποια μηχανική πολυπλοκότητα και κόστος.
Παρέχεται από την Amazon
Παρέχεται από την Amazon
πολύ τυχαίο
Εν τω μεταξύ, η Amazon έψαχνε για το «ιερό δισκοπότηρο», είπε ο Τζάκομο Μπερνάρντι, ένας από τους κύριους συγγραφείς της νέας εργασίας μαζί με τους μελετητές της Amazon Ratur Mahajan και CS Sechandri. Σε έναν ιδανικό κόσμο, τα δίκτυα δεδομένων θα ήταν επίπεδα, αποτελεσματικά, ανθεκτικά σε αστοχίες υλικού, αρκετά τυχαία για να μεγιστοποιήσουν την απόδοση και αρκετά επεκτάσιμα για να αναπτυχθούν χωρίς να γίνουν δυσκίνητα. Θα βασίζονται επίσης σε απλούστερες, πιο βελτιωμένες καλωδιώσεις παρά σε όλο και πιο περίπλοκα συστήματα οπτικών ινών.
Όταν ο Μπερνάρντι και οι συνάδελφοί του άρχισαν να προσπαθούν να κατασκευάσουν τέτοια δίκτυα, είχαν ήδη γοητευτεί από το πλακάκι Penrose, ένα είδος απεριοδικής πλακάκια που πήρε το όνομά του από τον Βρετανό φυσικό Roger Penrose. (Άλλοι ερευνητές εμπνέονται τόσο πολύ από τα πλακάκια Penrose που προσπαθούν να μεταφράσουν τα μοτίβα του σε κωδικούς διόρθωσης σφαλμάτων για κβαντικούς υπολογιστές.) Ο Bernardi αναρωτήθηκε αν η Amazon θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει μια παρόμοια δομή για να δημιουργήσει ένα επίπεδο «πλέγμα» που ακολουθεί ένα επαναλαμβανόμενο μοτίβο. Αυτός και η ομάδα του προσπάθησαν να δημιουργήσουν μια προσομοίωση για το πώς θα ήταν αυτό.
