حركة البيانات داخل مراكز البيانات والخدمات التي تدعمها تنمو بسرعة. ولهذا السبب، أحرز تقدم كبير في المعدات. التبديل توماهوك 4 وصلت للتو 25.6 ميغابت في الثانية الواحدة. تجاوزت تكنولوجيا جهاز الإرسال والاستقبال مؤخرا 400 غيغابايت.
بحلول عام 2021، سيأتي حوالي 95 في المائة من جميع حركة مرور مراكز البيانات من السحابة، وفي التطبيقات السحابية، تكون معظم الحزم أقل من 500 بايت. كلما صغر الحجم، تحتاج إلى التبديل بشكل أسرع للمطابقة. لسوء الحظ ، لا تزال الشبكة تكافح مع الكمون.
ومع توسع أنظمة مراكز البيانات، تواجه الحزم الإلكترونية المستخدمة "تأخيرًا طويلًا في الذيل"، عادةً ما تكون مئات المللي ثانية أو أكثر، وهي عدة أوامر من الحجم أعلى من القيمة الوسيطة. في مزيد من التفاصيل ، فإن ذروة وقت الانتظار ل1 في 100 مستخدم ليست مشكلة في الأوقات العادية ، ولكنها تصبح مشكلة حقيقية عندما يصبح 1٪ من المستخدمين الآلاف.
تقدم بنية PULSE التي تم إصدارها مؤخرًا حلًا مبتكرًا. ويقترح إنشاء دائرة ضوئية تعمل على تغيير الشبكة التي تسيطر عليها برامج توزيع المعدات. عندما على غرار MATLAB ، فإن العمارة لديها متوسط تأخير حوالي 1 ميكرو ثانية وتأخير ذيل حوالي 5 ميكروثانية. عندما يتم أخذ النفقات العامة للتعديل في الاعتبار، فإن معدل النقل الخاص به هو 25.6 بيتابايت في الثانية، على الرغم من الحد الفوري للعقدة إلى العقدة البالغ 100 جيجابت في الثانية.
ويتم ذلك من خلال بعض الوظائف الرئيسية للشبكة. يتم استخدام نابر نجمة موازية، والذي يسمح للضوء للسفر بالتساوي من أي ميناء إلى جميع المنافذ الأخرى المتصلة. كل رف لديه 64 عقدة، ما مجموعه 64 رفوف، ولكل عقدة متعددة الإرسال والاستقبال لتسهيل الشبكة الفرعية. كل مرسل مستقبل يربط العقد الخاصة به إلى شبكة فرعية مختلفة عبر مشترك نجمة مختلفة.
أثناء نقل البيانات، يتم ضبط جهاز الإرسال والاستقبال على نفس الفتحة الزمنية والطول الموجي. لذلك، لكل الاقتران، هناك جدولة عقدة المقابلة في الرف نفسه للتعامل مع زوج حامل الهدف المصدر. بالإضافة إلى ذلك، يتم إرسال الطلب إلى جدولة عدة مرات مقدماً (دورة المدة). خوارزميات الجدولة المبتكرة حساب طول موجة جديدة لكل دورة الدائرة. ومن السمات الرئيسية للهندسة المعمارية سرعة إعادة تشكيلها في النانو ثانية.
لأن الشبكة الفرعية مستقلة تماماً، يسمح هذا الإعداد الفريد بإعادة استخدام الأطوال الموجية. ونتيجة لذلك، يمكن للشبكة أن تدعم أكثر من 000 250 قناة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن النظام يسمح 100٪ استخدام الطول الموجي. لا تتطلب هذه البنية التخزين المؤقت، وعنونة، و في شبكة الاتصال التبديل.
ومع ذلك ، فإنه يتطلب تصفية سريعة للغاية ، والجدولة ، واستعادة البيانات ، ونوابل الموجات التبديل ، والتزامن. تحت هذا التخطيط، يمكن للعقد مشاركة الموارد بشكل فعال وتقليل اختناقات.
واحدة من النتائج المفاجئة هو أنه بالمقارنة مع بنية الشبكة الحالية ، والتي تكلف حوالي 5 دولار / جيجابت في الثانية ، فهي في الواقع فعالة للغاية من حيث التكلفة. ولهذا الغرض، تستهلك الشبكة 82 بيكوول فقط للشخص الواحد. وتنخفض تكلفة أجهزة الإرسال والاستقبال، مما سيفيد أنظمة أخرى مثل PULSE. بالإضافة إلى ذلك، أثناء دورة تحديث مركز البيانات، يحتاج جهاز الإرسال والاستقبال عقدة المحطة الطرفية فقط إلى ترقية، مما يؤدي إلى توفير إضافي في التكاليف.
