Network Topologies using Optical Packet Switches for Data Centers

摘要

The large data center network constructed of only the electronic packet switches consumes large power to provide enough bandwidth for all server pairs. One approach to construct the data center network that provides enough bandwidth with small energy consumption is to use the optical packet switches. In the data center network using the optical packet switches, however, the failures of the optical packet switches may have large impacts on the communication between servers. In this paper, we propose the data center network topology using the optical packet switches that can provide enough bandwidth even when some optical packet switches fail. We evaluate our topology and clarify that our topology can provide enough bandwidth even when some optical packet switches fail.%近年建築が進められている大規模データセンタでは、数千台から数万台の多数のサーバが配置され、サーバ間で連携をとることにより、データの処理が行われている。データセンタで効率的な処理を行うためには、サーバ間に十分な通信帯域を確保する必要がある。そのため、サーバ間に十分な帯域を確保することができるようなトポロジ構造の検討がこれまでも行われていた。しかしながら、従来の電気パケットスイッチを用いた構成では、十分な帯域を確保するためには、消臭電力が大きくなってしまう。消費電力を低く抑えつつ、十分な帯域のネットワークを構成する方法として、光パケットスイッチを用いることが考えられる。しかしながら、光パケットスイッチは帯域が大きいため、1台の故障の影響が大きい。そこで、本稿では、故障が発生しても、サーバ間の接続性を確保しつつ、十分な帯域を確保することができる光パケットスイッチを用いたデータセンタネットワークの構造を提案する。本稿では、シミュレーション評価により、提案する構造が故障が発生した場合にも、サーバ間の接続性を維持しつつ、十分な帯域を確保できることを確認する。