云計算和新興網絡應用的新進展創(chuàng)造了對更強大數據中心的需求。這些數據中心需要高帶寬互聯,以支持數據中心服務器之間繁重的通信需求�；陔姺纸M交換的數據中心網絡需消耗過多的電力,才能滿足未來數據中心所需的通信帶寬。與目前基于商用交換機的網絡相比,光互聯作為一種能提供高吞吐量、低延遲和低能耗的新型解決方案,近年來成為關注熱點。 本書介紹了數據中心光互聯領域中提出的新和有前途的解決方案。首先,介紹了未來數據中心網絡所面臨的需求,以及如何通過光互聯來提供數據中心擴展所需的帶寬。未來數據中心的這些需求由主要數據中心的所有者和運營者所提供。其次,本書用較大篇幅介紹了許多由工業(yè)界和學術界領導者提出的基于光互聯的數據中心網絡架構。本書可以作為科研人員、教師以及對高性能數據中心網絡和光互聯感興趣的網絡和計算機工程技術人員的寶貴信息來源。
本書介紹了數據中心光互聯領域中提出的新和有前途的解決方案。
前言 云計算、流媒體視頻和社交網絡等網絡應用的興起,促成了對更強大的數據中心的需求,這些數據中心需要比幾年前高得多的帶寬。為此,有必要針對數據中心設計高性能的互聯網絡,以便能在不耗費過多能源的情況下滿足其內部的帶寬需求。 在過去的幾年中,許多研究人員指出了當前數據中心網絡的局限性,并提出采用光互聯是一個可行的解決方案�；诠饣ヂ摰臄祿行木W絡是一個跨學科的研究領域,涉及計算機網絡、計算機體系結構、硬件設計、光網絡和光器件等多個領域。因此,需要對上述領域進行廣泛和深入的了解。本書收集了近年來大 學和企業(yè)在學術研究領域提出的一些具創(chuàng)新性的數據中心網絡光互聯架構。 本書是對高性能互聯和數據中心網絡領域感興趣的科研人員、學生、教師和工程技術人員的寶貴參考書。此外,本書將為正在致力于高性能互聯的研究人員和工程技術人員提供對光互聯的好處和優(yōu)勢的寶貴見解,以及它們如何成為未來數據中心網絡的有希望的替代方案。 后,我們要感謝為本書做出巨大貢獻的所有作者,他們幫助我們順利完成這本書。 ChristoforosKachris KerenBergman IoannisTomkos
Christoforos Kachris 希臘雅典理工學院（AIT）高級研究員。分別于2001和2003年于克里特理工大學獲得電子與計算機工程學士學位和碩士學位；2006年進入位于加利福尼亞圣何塞的賽靈思實驗室實習；2007年于荷蘭代爾夫特理工大學獲得計算機工程學博士學位；2009年2月至2010年8月，在希臘克里特大學計算機學院任客座助教，并參加了高性能嵌入式體系結構與編譯器（HiPEAC NoE）及SARC IP歐洲研究項目。其研究范圍包括：可重構計算（現場可編程門陣列）、多處理器核SoC系統(tǒng)體系結構、網絡處理、嵌入式系統(tǒng)、數字設計（電阻晶體管邏輯）、網絡運營中心互聯、軟/硬件協同設計、數據中心（光纖）互聯、計算機體系結構。
第 I 部分 數據中心網絡簡介 第 １ 章 數據中心內光互聯簡介 / ３ �。保薄� 引言 / ３ １．２ 數據中心網絡的架構 / ３ �。保场� 網絡流量特征 / ５ １．４ 能耗要求 / ８ �。保怠� 光互聯的興起 / ９ �。保丁� 本書結構 / １１ 參考文獻 / １２ 第 II 部分 數據中心網絡中的光互聯 第 ２ 章 面向橫向擴展型數據中心的光互聯 / １７ �。玻薄� 引言 / １７ ２．２ 數據中心網絡結構 / １８ ２．３ 光學使能技術 / ２１ �。玻础� 結論 / ２８ 參考文獻 / ２８ 第 ３ 章 下一代數據中心光互聯網絡:端對端視角 / ３０ �。常薄� 引言 / ３０ ３．２ 數據中心 / ３１ �。常场� 光互聯 / ３７ �。常础� 結論 / ４１ 參考文獻 / ４１ 第 ４ 章 數據和負載密集型云計算數據中心的仿真和性能分析 / ５１ ４．１ 引言 / ５１ �。矗病� 能效數據中心仿真 / ５２ ４．３ 面向能效的調度 / ６０ �。矗础� 結論 / ６４ 參考文獻 / ６５ 第 III 部分 光互聯架構 第 ５ 章 未來數據中心網絡中的光子學應用 / ７１ �。担薄� 引言 / ７１ �。担病� 背景 / ７６ �。担场� 電與光的路線圖 / ７８ ５．４ 交換機微體系構架 / ８１ �。担怠� 實驗設置 / ９０ �。担丁� 結果 / ９１ �。担贰� 相關工作 / ９５ ５．８ 結論 / ９５ 參考文獻 / ９６ 第 ６ 章 全光網絡:系統(tǒng)的視角 / １０１ ６．１ 引言 / １０１ �。叮病� 網絡架構 / １０６ �。叮场� 端到端的可靠分組傳送 / １１２ �。叮础� 仿真評估 / １１７ ６．５ 結論及未來工作 / １２４ 參考文獻 / １２６ 第 ７ 章 一種基于高速 MIMOOFDM 的彈性數據中心網絡 / １２９ �。罚薄� 引言 / １２９ �。罚病� 基于 MIMOOFDM 的帶寬靈活 DCN 架構 / １３０ �。罚场� 基于 MIMOOFDM 的彈性光互聯實驗驗證 / １３６ �。罚础� 性能分析 / １３９ �。罚怠� 結論 / １４１ 參考文獻 / １４２ 第 ８ 章 面向數據中心網絡的 P 比特無緩存光交換 / １４５ �。福薄� 引言 / １４５ �。福病� 交換架構 / １４８ �。福场� 調度算法 / １５３ �。福础� 實現 / １５８ ８．５ 性能評估 / １６０ �。福丁� 相關工作 / １６２ ８．７ 結論 / １６３ 參考文獻 / １６４ 第 ９ 章 高性能數據中心中的光互聯 / １６９ �。梗薄� 引言 / １６９ ９．２ DataVortex / １７０ �。梗场PINet / １７４ �。梗础� 數據中心的組網挑戰(zhàn) / １７６ �。梗怠� 結論 / １７８ 參考文獻 / １７８
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