Amazon представила новую сетевую архитектуру для центров обработки данных, которая, по утверждению компании, обеспечивает пропускную способность до 33% выше при снижении энергопотребления сети на 40%. Это знаменует собой, как описывает компания, первое крупномасштабное внедрение плоской сети, основанной на теории случайных графов, сообщает Wired. Компания сообщила, что тайно внедряла эту архитектуру в своих центрах обработки данных с прошлого года, подтвердив, что она уже стала стандартной сетью для большинства рабочих нагрузок AWS. Архитектура, получившая название Resilient Network Graphs (RNG), заменяет иерархические сетевые структуры, доминировавшие в облачных ЦОД на протяжении десятилетий, на более плоскую, квазислучайную архитектуру, предназначенную для более эффективной передачи данных между серверами. Amazon заявляет, что эта конструкция использует на 69% меньше сетевых устройств по сравнению с традиционными архитектурами и может снизить затраты на инфраструктуру до 45%, что потенциально может сэкономить миллиарды долларов в глобальном облачном присутствии компании. Компания впервые внедрила RNG в центре обработки данных в Дублине в 2024 году, после чего расширила архитектуру на объекты в Германии и Испании. AWS заявляет, что эта конструкция сейчас внедряется в большинстве вновь построенных центров обработки данных и ляжет в основу будущих развертываний. Обсуждения возможностей центров обработки данных и искусственного интеллекта обычно фокусируются на обработке и хранении данных. Однако сетевое взаимодействие является одним из важнейших аспектов этих возможностей. Каждый запрос, отправляемый с вашего устройства к облачному приложению, базе данных, модели ИИ или службе хранения данных, зависит от быстрой передачи данных по тысячам или даже сотням тысяч серверов. По мере роста объектов обеспечение быстрой и эффективной доставки информации до нужного места становится все более сложной инженерной задачей. Десятилетиями большинство крупномасштабных центров обработки данных полагались на иерархическую сетевую структуру, известную как топология «толстого дерева» (fat-tree). В этой конструкции данные перемещаются вверх и вниз по уровням коммутаторов и маршрутизаторов, расположенных в древовидной иерархии. Хотя этот подход проверен и надежен, он может создавать узкие места и перегружать доступную пропускную способность. Трафик может концентрироваться в определенных точках иерархии, даже если в других частях сети пропускная способность не используется. Этот подход также требует большого количества дорогостоящих сетевых устройств. Исследователи давно предполагали, что более плоская сеть, основанная на принципах случайных графов, может решить многие из этих проблем. Вместо того чтобы направлять трафик через заранее определенные уровни, маршрутизаторы соединяются в сильно распределенную, похожую на сетку конфигурацию, которая создает многочисленные возможные пути между конечными точками. Теоретически это должно повысить отказоустойчивость, увеличить использование доступной пропускной способности и снизить вероятность перегрузки. Сложность заключалась в том, чтобы сделать такую сеть практичной. Хотя сети на основе случайных графов были предметом академических исследований более десяти лет, серьезные препятствия мешали их успешному развертыванию в гипермасштабе. Эффективная маршрутизация трафика через такую сеть значительно сложнее, чем маршрутизация через предсказуемую иерархию, а физическое соединение миллионов оптоволоконных каналов без создания операционного кошмара представляет собой совершенно иную проблему. AWS заявляет, что преодолела эти препятствия с помощью двух ключевых инноваций: программного обеспечения и специализированного оборудования. Первое — это собственный протокол маршрутизации под названием Spraypoint, который распределяет трафик по большому количеству доступных путей, а не полагается в основном на кратчайший путь. Второе — пассивное оптическое устройство под названием ShuffleBox, предназначенное для организации и стандартизации огромного объема кабелей, необходимых для построения сети в масштабе. По данным Amazon, получившаяся архитектура не только передает данные примерно на треть быстрее, чем традиционные конструкции, но и требует значительно меньшего количества коммутаторов и маршрутизаторов. Компания заявляет, что это сокращение снижает как капитальные, так и операционные расходы, одновременно уменьшая энергопотребление. Модели ИИ становятся все больше и мощнее, как и их базы пользователей. Чтобы поддерживать этот рост, гиперскейлеры должны продолжать оптимизировать весь технологический стек. Более быстрые чипы остаются критически важными, но то же самое касается и достижений в области охлаждения, подачи питания, систем хранения данных, оптических соединений и сетевого взаимодействия. AWS считает RNG одним из таких преимуществ. Компания справедливо считает развертывание теории случайных графов в масштабе «прорывом, который обеспечит большую надежность и производительность для клиентов AWS, сэкономит миллиарды долларов на оборудовании и снизит выбросы CO2».
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Etiido Uko
