O Google ampliou sua capacidade de rede de mais de um petabit por segundo para mais de seis petabits por segundo desde 2015, e parte desse crescimento veio de switches que refletem sinais ópticos de uma série de espelhos para redirecionar o tráfego.
Como nosso site irmão The Next Platform informou em 2015, o Google chama sua tecnologia de rede de datacenter de Júpiter, que usa uma mistura de silício comercial e código personalizado para conectar o kit que executa a Pesquisa, o YouTube, o Gmail, a nuvem G e muito mais.
Na terça-feira, a gigante da publicidade publicou um artigo e um resumo explicando a última década de trabalho em Júpiter .
Os números principais em ambos os documentos detalham velocidade e capacidade 5x maiores, 30% de redução no capex e 41% de redução no consumo de energia.
Muitas dessas melhorias são o resultado de Switches de Circuito Óptico (OCSes) que usam espelhos montados em Sistemas Micro-Eletromecânicos (MEMS) para mapear uma porta de entrada de fibra óptica para uma porta de saída dinamicamente.
E, sim, estamos cientes de que a comutação de espelho óptico baseada em MEMS e não-MEMS existe para redes de computadores há anos e anos. O que é legal aqui é a densidade e a taxa de transferência que o Google diz ter desenvolvido, e agora documentado, para seu próprio uso global.
Bem, nós achamos interessante, de qualquer maneira.
Como o switch óptico espelhado do Google move o tráfego .. .Fonte: Google. Clique para ampliar
Nos switches do Google, um sinal chega a um “matriz de colimadores de fibra” que oferece 136 caminhos físicos de E/S, ou fibras individuais. Um sinal de entrada emerge de uma dessas fibras, depois é refletido por um divisor antes de atingir um dispositivo MEMS que possui 136 microespelhos. O dispositivo MEMS se move em duas dimensões e reflete o sinal para uma das 136 fibras no conjunto de colimadores de saída.
A tecnologia era necessária porque o Google queria que sua rede “suportasse elementos de rede heterogêneos em um ‘ pague à medida que cresce’, adicionando elementos de rede apenas quando necessário e suportando a última geração de tecnologia de forma incremental.”
Isso significa “permitir a adição incremental de capacidade de rede – mesmo que de uma tecnologia diferente da implantado anteriormente – para fornecer um aumento de capacidade proporcional e interoperabilidade nativa para toda a construção de dispositivos.”
Atingir essa visão não é fácil porque as redes de datacenter do Google precisam ser implantadas “na escala de um edifício – talvez 40 MW ou mais de infraestrutura.”
“Além disso, os servidores e dispositivos de armazenamento implantados no edifício estão sempre evoluindo, por exemplo, passando de 40 Gbit/s para 100 Gbit/s para 200 Gbit/s e hoje 400 Gbit/s de rede nativa interc conexões. Portanto, a rede do datacenter precisa evoluir dinamicamente para acompanhar os novos elementos que se conectam a ela.”
O Google também reconhece que sua rede não é uma entidade única.
Tencent se alinha para implantar os switches ópticos co-empacotados da Broadcom.
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“As redes de datacenter são inerentemente multilocatário e continuamente sujeitas a manutenção e falhas localizadas”, explicou a descrição do Google, do vice-presidente de infraestrutura Amin Vahdat. “Uma única rede de datacenter hospeda centenas de serviços individuais com níveis variados de prioridade e sensibilidade à largura de banda e latência variação.”
“Por exemplo, fornecer resultados de pesquisa na Web em tempo real pode exigir garantias de latência em tempo real e alocação de largura de banda ligado, enquanto um trabalho de análise em lote de várias horas pode ter requisitos de largura de banda mais flexíveis por curtos períodos de tempo”, afirmou Vahdat. “Dado isso, a rede do datacenter deve alocar largura de banda e caminhos para serviços com base em padrões de comunicação em tempo real e otimização com reconhecimento de aplicativos da rede.”
Esse tipo de reconfiguração dinâmica também ajuda na resiliência.
“Idealmente, se dez por cento da capacidade da rede precisar ser temporariamente desativada para uma atualização, esses dez por cento não devem ser distribuídos uniformemente por todos os locatários, mas distribuídos com base nos requisitos e na prioridade de aplicativos individuais, ” Vahdat explica.
Mas as redes são programadas para fazer certas coisas bem, e mesmo a rede definida por software do Google não pode fazer muito para reconfigurá-las para se adaptar a novos requisitos.
MEMS e OCS também tornam possível atualizar e reconfigurar redes sem ter que reconectar (ou re-fiber) um datacenter.
Vahdat concluiu que sua rede “oferece 50x menos tempo de inatividade do que o melhor alternativas que conhecemos.”
Então, tome isso, Cisco, Juniper, Arista , e amigos. E para o resto de nós, fique tranquilo que essas coisas geralmente diminuem com o tempo – como aconteceu com o Kubernetes e os modelos IaaS baseados em consumo inspirados na nuvem.
