Google最新光纖網路架構大公開

身為少數幾家有能力採用自建大型資料中心的科技公司，Google不只座擁世界級大規模資料中心，甚至為了提供各式各樣的網路服務，也採用了專門的網路架構技術，以因應持續快速增長的網路頻寬需求。過去Google一直對於自家資料中心使用的網路架構保密到家，不過，近日Google首度對外揭露目前資料中心內採用網路架構技術細節。

Google在日前舉辦的2015開放網路高峰會（Open Networking Summit）上，公開自家資料中心內互連的伺服器和儲存設備的網路設計架構，而Google目前採用的第5代網路Jupiter，又稱為Jupiter Fabrics（木星光纖網路）。

新網路架構骨幹頻寬高達每秒1PB

Google資料中心網路架構歷經了5代的大變革，最新一代的Jupiter網路架構，資料中心骨幹網路內的對分頻寬（Bisection Bandwidth）達到每秒1PB，等同於在資料中心內每秒能傳送5,000部HD高畫質影片。Google表示，這樣的頻寬才足以確保資料中心的10萬臺伺服器間，彼此交換資料時仍有10Gbps的高速傳輸能力。若以美國國會圖書館的電子圖資來舉例，僅花不到10分之1秒就能夠讀完全部圖文內容。

相較於10年前Google資料中心的初代網路架構Firehose，Jupiter網路技術在單一座資料中心內的網路承載能力增加了100倍以上。

Google網路技術首席也是Google院士Amin Vahdat表示，建置Google資料中心基礎架構時，主要採用3個設計原則來打造網路架構，首先是在資料中心網路設置了Clos網路拓樸，這是一個可以利用大批小型又便宜的交換器，來組合出一個具備大規模邏輯交換器效能的網路配置，一方面大幅節省硬體成本，又能提供電信級的網路效能。

其次，Google也使用了集中式的軟體控制層（Software Control Stack），可用來控制資料中心內數千臺以上的交換器，讓這些交換器的效率運作就像是單一個大型光纖網路。

最後一項原則是自己打造專屬的資料中心軟體和硬體，甚至直接和晶片供應商合作，並為資料中心量身打造專用的網路協定，來降低對標準網路協定的依賴。

Amin Vahdat進一步指出，Google資料中心的網路控制層（Network Control Stack ）也盡量匹配Google分散式運算架構需要的網路協定，而不是以路由器為中心的傳統網路協定（Router-Centric Internet Protocols）。其實，Google早從10年前就開始因軟體定義網路架構而獲益。例如2013年時就發表了用軟體定義技術打造的全球性廣域網路架構B4。

他表示，Google資料中心採用了分享式網路基礎架構，這意味著，可以用相同的網路架構來強化在Google外部的所有基礎設施和服務，同時也能運用於Google雲端平臺上。