グーグルのクラウドを支えるテクノロジー　＞　第40回　データセンターにおける光ネットワーク技術の進化

CTC教育サービスはコラム「グーグルのクラウドを支えるテクノロジー ＞ 第40回 データセンターにおける光ネットワーク技術の進化 」を公開しました。

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はじめに

　今回は、2017年に公開された論文「Datacenter Optics: Requirement, Technology and Trend」をもとにして、データセンター内部で用いられる光ネットワーク技術について説明します。この論文では、Googleのデータセンターにおける光ネットワーク技術の活用に加えて、今後の光ネットワーク技術の発展についても議論がなされています。

Googleのデータセンターにおける光ネットワーク

　本連載の第13回からのシリーズで紹介したように、Googleのデータセンターでは、Closトポロジー型のネットワークが採用されており、図1に示すような、ToR（Top of Rack）、Edge Aggregation Block、Spine Blockの階層型の構造を持ちます。

図1 Googleのデータセンターネットワーク（論文より抜粋）

　このネットワークシステムにおいて、数メートル以内のラック内接続ではメタルケーブルが使用されますが、各モジュール間の接続は、すべて光ケーブルによる接続となっており、接続距離は、数メートルから最大2キロメートルに及びます。また、光ケーブル接続にもさまざまな技術があり、ネットワーク帯域、エネルギー消費量、メンテナンス性の観点から、接続箇所ごとに最適な技術が選択されます。光ネットワークに関連する機器が消費するエネルギーは、データセンター全体の10%以下ですが、各接続ポート（トランシーバー）の消費エネルギーによってポートの集積度が変わるため、より高い密度で集約するという観点から、より消費エネルギーの少ない技術が必要とされています。

図2は、Googleのデータセンターで採用された光ネットワーク技術の進化を示します。2007年に10Gb/sの光ネットワーク技術が導入され、その後、40Gb/s、100Gb/sと高速化が進み、本論文の執筆時点において、2017年以降には、400Gb/sに対応した技術の導入も計画されているそうです。

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