Bruk av lyssignaler til å overføre høyhastighetsdata har hittil vært basert på fiberkabler. Et amerikansk selskap, Lightfleet, har siden 2003 arbeidet med å utvikle optisk dataoverføring uten bruk av kabler. Teknologien, kjent som «Direct Broadcast Optical Interconnect» (DBOI) ble presentert offentlig for første gang i mars 2007.
Les også:
- [07.03.2007] Vil erstatte alle datakabler med laser
I går meldte Lightfleet at de har solgt og installert sin første «kommersielle alfa-enhet». Kunden er ingen ringere enn xTreme Computing Group i Microsofts forskningsavdeling, Microsoft Research.
Alfa-enheten, døpt «Beacon», består av 32 bladservere med tokjernede Intel-prosessorer med industristandard minne og disker, der alle forbindelser mellom nodene går over DBOI. Den passer inn i en vanlig rack, der den krever en høyde på 9 U, det vil si i overkant av 40 centimeter.
Microsoft skal prøve ut DBOI med tanke på nettskyapplikasjoner. Lightfleet lover lineær skalerbarhet, uovertruffen ytelse, enestående energisparing og hittil uhørte kostnadsbesparelser.
I praksis er det ikke bare DBOI som prøves ut. Microsoft må også tillempe Lightfleets programmeringsmodell for delt minne. Hvorvidt denne modellen skalerer i samsvar med forventningene er avgjørende for hvorvidt potensialet i DBOI kan realiseres.
Lightfleet-sjef John Peers sier at installasjonen av en DBOI-klynge kost Microsoft Research er et «nøkkelskritt» for å realisere teknologiens fulle potensial.
– Lightfleets DBOI-teknologi er en grunnleggende endring i hvordan datasystemer kommuniserer med hverandre. Vi ser fram til å arbeide med Microsoft i utviklingen av nestegenerasjons arkitekturer for servere og datasentraler, med tanke på høy skalerbarhet og nye muligheter for massivt parallell og distribuert databehandling, sier han i en uttalelse som levner liten tvil om at teknologiens umiddelbare framtid er svært avhengig av forsøkene ved Microsoft Research.
Det grunnleggende prinsippet for DBOI er altså at signaler overføres via åpne lyskjegler i stedet for gjennom lukkede kabler. Det innebærer at de kringkastes, og kan fanges opp samtidig av flere mottakere.
Prinsippet illustreres slik:
Senderen til venstre er en lyskilde som modulerer lyset med signalet. Lyset går gjennom en spredelinse som sørger for at det spres som en kjegle. Mottakerne plasseres bak egne samlelinser som sørger for at de fanger opp den nøyaktige informasjonen fra senderen. Lysets grunnleggende egenskaper gjør at kjeglene fra flere sender kan overføre signaler gjennom det samme rommet uten å forstyrre hverandre.
Det er flere viktige fordeler med å sende lyset som kjegle og ikke som tynne laserstråler. Man slipper for eksempel problemer knyttet til hvordan sender og mottaker posisjoneres i forhold til hverandre, siden mottaker med samlelinse kan i prinsippet plasseres hvor som helst i senderens lyskjegle. Trenger man å overføre de samme dataene til en annen node, er det bare å legge enda en mottaker i kjeglen: Begge mottakerne får de samme dataene, samtidig og i samme hastighet. Den samlede båndbredden øker lineært med antall mottakere.
Skal man realisere det samme med kabler, må man trekke en ny kabel for hver ny forbindelse. I systemet som Microsoft skal teste ut, der det er 32 noder som skal kommunisere med hverandre, nøyer DBOI-teknologien seg med én sender og én mottaker på hver node. For å realiseres med ledninger, krever tilsvarende direkte forbindelser mellom 32 noder, kreves 496 ledninger, og 31 porter på hver node.
Ifølge Lightfleet innebærer DBOI et gjennombrudd nettopp fordi man alltid øker den samlede båndbredden når man øker antall noder, uten å innføre noen forsinkelse (latens) i signalgangen, uten å risikere økt feilrate i overføringen, og uten å måtte forholde seg til stadig mer kompleks kabling.
Man oppnår overføringer som er frie for flaskehalser, og konstruksjonen garanterer for at ingen enkeltnode kan ødelegge for sambandet mellom de andre nodene.
Lightfleet mener de har greid å bygge moduler beregnet på opptil 32 noder der man sparer både energi og fysisk plass i forhold til dagens klyngesystemer. Det skal bli interessant å følge med i hvilken utstrekning forsøkene hos Microsoft Research bekrefter disse påstandene.
Les også:
- [07.03.2007] Vil erstatte alle datakabler med laser
