NeTS: Small: WaveCube: A Scalable, Fault-Tolerant, High-Performance Optical Data Center Architecture

NeTS:小型:WaveCube:可扩展、容错、高性能光数据中心架构

基本信息

  • 批准号:
    1219116
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2012
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2012-08-01 至 2015-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

There are two approaches to preventing localized bottlenecks in datacenter networks: 1) building an over-provisioned network capable of supporting worse-case dataflows, or 2) providing rapid (microseconds to millisecond) on-demand provisioning of links, usually optical, between communication hotspots in the datacenter. This projects studies and prototypes the second approach via a novel interconnect design for datacenter networks (DCNs) with good fault-tolerance and scalability features, termed WaveCube. In particular, optical wavelength selective switch (WSS) technology is used to achieve cost savings while implementing multipathing and dynamic bandwidth scheduling for improved performance. The WaveCube topology is a multi-dimension cube with fiber carrying multiple wavelengths (Wavelength Division Multiplexing or WDM). WDM dramatically cuts down on the number of fibers needed in a datacenter but gives rise to a wavelength assignment problem. Thus the project will study wavelength assignment algorithms needed to provide connections via multiple WSSs taking into account fault-tolerance and performance. The project will compare WaveCube wiring complexity to that of other suggested approaches. The project will also study the performance of WaveCube-based data centers under a variety of processing loads, some derived from actual measurements and some synthetic.Broader Impact:The PI will create undergraduate datacenter networking courses. The PI also describes a plan to increase participation of underrepresented minorities and women in the proposed research activities and had previous demonstrations of such outreach via work with programs such as AGEP, REU, CRA CREW. The PI's are collaborating with an industrial organization.
有两种方法可以防止数据中心网络中出现局部瓶颈:1) 构建能够支持最坏情况数据流的过度配置网络,或 2) 在通信之间提供快速(微秒到毫秒)按需配置的链路(通常是光纤)数据中心中的热点。 该项目通过一种新颖的数据中心网络 (DCN) 互连设计来研究第二种方法并对其进行原型设计,该设计具有良好的容错性和可扩展性功能,称为 WaveCube。 特别是,光波长选择开关(WSS)技术用于实现成本节约,同时实施多路径和动态带宽调度以提高性能。 WaveCube 拓扑是一个多维立方体,其光纤承载多个波长(波分复用或 WDM)。 WDM 极大地减少了数据中心所需的光纤数量,但引起了波长分配问题。 因此,该项目将研究通过多个 WSS 提供连接所需的波长分配算法,同时考虑容错性和性能。 该项目将比较 WaveCube 与其他建议方法的布线复杂性。 该项目还将研究基于 WaveCube 的数据中心在各种处理负载下的性能,一些来自实际测量,一些是合成的。更广泛的影响:PI 将创建本科数据中心网络课程。 PI 还描述了一项计划,以增加代表性不足的少数族裔和妇女对拟议研究活动的参与,并且之前通过与 AGEP、REU、CRA CREW 等计划合作展示了此类外展活动。 PI 正在与一个行业组织合作。

项目成果

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    1558209
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    24KJ2165
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 40万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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