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数据中心网络中的无线通信技术           
数据中心网络中的无线通信技术
信设计方案中都使用了有向天线技术[3, 9]。
  另一方面,除了有向天线技术,数据中心中的无线通信还使用了波束成形技术和波束转向技术。这些技术的使用可以提高链接传输速率并借频谱复用技术来增大数据传输带宽。
  2.2 空间排布技术
  空间排布问题中首先考虑的是广播半径问题。前面提到过60 GHz无线通信技术的天线覆盖范围极其有限,广播半径只有10 m左右。
  图3(左下)示意了有向天线在数据中心的广播范围。其中每一个小格表示1个24×48英寸的机柜,10个机柜排成一排,排与排之间横向距离10英尺,纵向距离6英尺。图中的圆形代表在某个机柜顶端60 GHz无线通信设备的10 m广播范围。由图中可以看出,即使10 m的广播半径也足以覆盖17排服务器,对于大多数据中心来说可满足其传输要求。
  假设一个数据中心中有N个机柜。当采用传统有线排布方法时,我们可以采用集中式交换机架结构,这样做的好处是线的数量与N同一个数量级,而后果就是布线会很长;也可以采用分布式交换机结构,这样做的好处是布线长度大幅缩短,但是布线长度会随N的增大急剧上升,与N 2同数量级。编辑:www.ybask.Com 。
如果我们采用有线与无线相结合的方式,就可以减少机柜排之间的布线成本。图3(右上)展示了用无线代替有线链接时可大幅降低布线需求,图3(右下)从三维角度更好地展现了结合型数据中心网络的布局。
  2.3 全无线构架技术
  无线技术的日益成熟使得完全使用无线传输技术来构建数据中心网络成为可能[10]。美国康奈尔大学和微软亚洲研究院的研究者们应用60 GHz射频技术设计了一个非常新颖的数据中心。图4(左)为这种圆形数据中心的结构示意图。
  研究者设计了新型机柜和服务器,采用如图4(右上、右下)所示的结构,这些设备会让延时更短,总带宽更大;他们设计了全新的拓扑结构,为端到端的链接提供了多条冗余通路;他们也设计了全新的路由协议,可以让服务器用少量内存短时间内计算路由,并保证路由的有效性和较少跳数。实验结果显示,全无线技术会让数据中心网络的平均网络延迟更短,容错能力更强,资金投入大幅减少。在理想化的情况下,全无线构架会带来更低的造价,更低的能源消耗,以及更低的维护费用。
  总体来说,应用60 GHz无线通信技术在数据中心网络中建

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