麻省理工研究團隊正在開發ARROW可重構光纖網路
廣域網(WAN)已成為全球互聯網的骨幹與主力,作為現代在線服務的基礎,其將橫跨大陸和海洋的數十億台設備彼此連接到了一起。 在 COVID-19 大流行期間,無論是機器學習、視頻通話、醫療保健等相關新興負載,都對互聯網頻寬和可用性提出了越來越高的要求。 然而現實是,動輒數百英里的光纖網路,很容易受到各種意外事件的影響而中斷。
ARROW是”恢復感知流量工程”的縮寫
好消息是,麻省理工學院(MIT)計算機科學與人工智慧實驗室(CSAIL)和 Facebook 的科學家們,剛剛提出了一種可在光纖中斷時為網路提供保護、且成本相當低廉的ARROW系統。
結合特殊的在線演算法,ARROW 系統還可根據互聯網的即時流量需求,而提前規劃應對潛在的光纖網路中斷。
ARROW RestorationAware Traffic Engineering 14 min(via)
考慮到理論計算的複雜度,研究團隊提出了一種新穎的演算法,本質上可視作在光纖上『波長重配置問題』的抽象,並只將基本資訊輸入到『流量工程問題』中。
然後藉助『光學恢復方法』,其能夠將光路從被截斷的光纖,轉移到『替代』的健康光纖,以恢復網路連接。
值得一提的是,通過對即時流量的分析考量,這套系統還能夠優化以實現最大的網路輸送量。
在大規模類比與測試平臺上,ARROW 在無需部署新光纖的情況下,即可承載 2-2.4 倍的流量,同時保持網路的高度可靠。
研究一作、MIT 博士後 Zhizhen Zhong 指出:
ARROW 可用於提升服務的可用性,並增強互聯網基礎設施應對光纖截斷的彈性,且革新了我們對故障和網路管理之間關係的思考方式。
以往的故障,特指確定性事件,意味著我們在過度配置網路之外,找不到其它應對方案。
不同的是,ARROW 能夠消除或部分恢復一些故障,這改變了我們對網路管理和流量工程的看法。
最終為重新思考流量工程 / 風險評估系統、以及新興應用程式,開創了一個全新的機遇。
以一個地鐵系統為例,其中某些列車可能偶爾發生故障。 此時控制單元希望在考慮所有可能的交通狀況的同時,規劃如何將旅客疏散到替代線路上。
在 ARROW 方案中,當一條光線網路發生故障時,控制單元也可向通信需求方告知最佳替代線路,以最大限度地減少數據傳輸所需的時間、並避免遇到網路擁塞。
最後,負責這項研究的 MIT 助理教授 Manya Ghobadi 表示,其長期目標是讓大規模計算機網路變得更加高效、並最終開發出可智慧適應數據和應用的新一代網路。