Amazon Web Services Inc. a commencé à utiliser une nouvelle conception de réseau de centre de données qui améliore considérablement le débit et la fiabilité des connexions.
Le géant du cloud a détaillé aujourd'hui l'architecture, qu'il appelle Random Network Graph, ou RNG. Il est alimenté par un système de gestion des câbles à fibre optique qui ne consomme pas d'énergie et par un protocole réseau personnalisé.
Le réseau typique d’un centre de données est basé sur ce que l’on appelle une conception en gros arbre. Les serveurs se connectent au réseau via des appareils appelés commutateurs de périphérie. Ces commutateurs périphériques, à leur tour, échangent du trafic avec un autre via un deuxième ensemble de commutateurs collectivement appelés noyau. Les commutateurs de bord sont reliés au noyau par un troisième ensemble de commutateurs.
Lorsque deux serveurs doivent échanger des données via un réseau Fat Tree, ils ne peuvent le faire que via un nombre limité de chemins réseau. En cas de congestion sur ces chemins, le trafic ralentit même si le réseau au sens large dispose d'une bande passante abondante. Il existe de multiples façons de relever ce défi, mais la plupart d’entre elles sont coûteuses ou difficiles à mettre en œuvre.
AWS affirme que son architecture RNG nouvellement détaillée offre une meilleure alternative. Il augmente le nombre de chemins par lesquels les données peuvent circuler entre les serveurs connectés à un réseau, ce qui augmente la bande passante, tout en réduisant de moitié le nombre de périphériques réseau. RNG améliore également la fiabilité de la connexion dans le processus. Si un chemin réseau utilisé par un serveur rencontre des problèmes techniques, la machine peut simplement rediriger le trafic vers l'un des nombreux autres chemins à sa disposition.
Matt Rehder, vice-président de l'ingénierie des réseaux mondiaux chez AWS, a récemment accompagné les journalistes dans le laboratoire de Cupertino, en Californie, pour démontrer les technologies derrière le nouveau réseau, dont beaucoup ont été conçues par Amazon lui-même. « Nous sommes à la pointe du progrès, nous devons donc faire beaucoup de choses nous-mêmes », a-t-il déclaré. L’objectif primordial depuis des années est de « comment éliminer le réseau », a-t-il ajouté.
Le graphique de réseau aléatoire est un clin d’œil à l’une de ses principales caractéristiques de conception. Les appareils d'un réseau RNG sont reliés entre eux par des câbles à fibres optiques. Selon un AWS document de recherchecertains segments de câble à fibre optique sont configurés selon un motif spécifique tandis que d'autres sont placés de manière aléatoire. Ce caractère aléatoire est ce qui rend les réseaux RNG plus flexibles que les architectures à gros arbres.
Mais si la conception du réseau AWS offre plusieurs avantages par rapport aux alternatives traditionnelles, elle crée également de nouveaux défis. L’un d’eux est que le grand nombre de chemins réseau disponibles rend plus difficile la recherche du meilleur itinéraire pour une charge de travail donnée. Les chercheurs d'AWS ont relevé le défi en développant un protocole réseau personnalisé appelé Spraypoint. Il permet à un routeur de « diffuser » le trafic vers tous ses routeurs voisins, qui transmettent ensuite les paquets vers leur destination.
Le caractère aléatoire des configurations des câbles à fibre optique RNG les rend difficiles à gérer efficacement. AWS a développé un périphérique réseau personnalisé appelé ShuffleBox pour faciliter la tâche. Le système, qui ne consomme pas d'électricité, relie physiquement différents câbles à fibres optiques pour faciliter la circulation des données.
AWS affirme que son architecture RNG peut augmenter le débit de données de 33 %. De plus, cela réduit considérablement la quantité de matériel nécessaire pour construire des réseaux de centres de données. Cela réduit non seulement les dépenses d’infrastructure initiales, mais également les coûts d’électricité permanents. AWS estime que le RNG peut générer des milliards de dollars d'économies.
L'unité Amazon.com Inc. utilise déjà cette technologie dans plusieurs centres de données en Irlande, en Allemagne et en Espagne. À l’avenir, la société prévoit d’équiper la plupart des installations cloud nouvellement construites de réseaux RNG.
Avec le reportage de Robert Hof
