Amazon Web Services (AWS), veri merkezlerinin geleceğini şekillendirebilecek kritik bir ağ tasarım sorununu çözdüğünü duyurdu. Şirket, geliştirdiği yeni teknolojiyle veri akışını önemli ölçüde hızlandırırken enerji tüketimini de düşürdüğünü belirtti. Bu gelişme, bulut altyapılarında hız ve verimlilik yarışında Amazon'a önemli bir avantaj sağlayabilir.
Yeni Ağ Mimarisi: "Quasi-Random" Tasarım
Amazon'un yeni teknolojisi, geleneksel yapılandırılmış veri ağlarının unsurlarını, daha rastgele mimarilerin performans avantajlarıyla birleştiren "quasi-random" (yarı-rastgele) bir tasarıma dayanıyor. Bilim insanları uzun yıllardır rastgele ağları araştırsa da, bu teknolojinin ölçeklenebilir bir şekilde uygulanması daha önce başarılamamıştı. Amazon, bu zorluğun üstesinden geldiğini iddia ediyor.
Illinois Urbana-Champaign Üniversitesi'nden bilgisayar bilimi profesörü ve ağ uzmanı Brighten Godfrey, "Amazon'un bunu gerçek dünyada kullanması dikkate değer" dedi. Godfrey, rastgele ağ grafiklerinin genel olarak "akıl almaz bir problem" olduğunu belirtti.
Amazon Web Services bünyesindeki mühendis ve araştırmacılardan oluşan bir ekip, 2023 yılından bu yana rastgele ağ sorununu çözmek için çalışıyor. Şirket ayrıca, bu tür ağlar için gerekli olan kabloları otomatik olarak düzenleyen "ShuffleBox" adını verdiği yeni bir veri merkezi ekipmanı da geliştirdi.
AWS Ağ Mühendisliği Başkan Yardımcısı Matt Rehder, "Ağı temelde düzleştirerek, geleneksel ağ tasarımlarıyla gelen darboğazları ortadan kaldırdık" dedi. Rehder, "Bunu ölçekte yapan tek taraf olduğumuza inanıyoruz" diye ekledi.
"Resilient Network Graphs" (RNG) Teknolojisi
Amazon, yeni ağ tasarımını geçtiğimiz ay yayımlanan "RNG: Flat Datacenter Networks at Scale" başlıklı bir makalede detaylandırdı. RNG, ne tamamen yapılandırılmış ne de tamamen rastgele olan "dayanıklı ağ grafikleri" anlamına geliyor.
İlginç bir şekilde, Amazon ekibi bu ağ tasarımını üretken yapay zeka (AI) odaklı bir gelişme olarak sunmuyor. Bu gelişme, şirketin günlük veri merkezi mimarisini daha verimli hale getirmeye odaklanıyor. Rehder, "RNG, temel taleplerimiz için harika bir uyum sağlıyor, ancak AI eğitim veri desenleri çok daha koordine ve merkezi olarak yönetiliyor, bu nedenle rastgele bir grafiği yaklaşmıyorlar" açıklamasında bulundu.
1980'lerin ortasından bu yana, telekomdan veri merkezlerine kadar iletişim ağları, çoğunlukla "fat-tree" topolojisiyle tasarlanmıştır. Bu topoloji, dikey olarak iki veya üç anahtar ve yönlendirici katmanından oluşur. Yapının üst kısmında birden fazla aynı türde yönlendirici bulunan "kalın" düğümler ve aşağı doğru daha ince dallar ile birbirine bağlanırlar. Basitçe ifade etmek gerekirse, fat-tree ağında veri, yığın içinde yukarı ve aşağı hareket eder. Yapının üst kısmındaki artan bant genişliği, darboğazları gidermeye yardımcı olur.
Teknoloji endüstrisi zamanla fat-tree mimarisinin varyasyonlarını geliştirmiş ve uygulamıştır. Ancak bu tasarımın iyileştirme alanları bulunmaktadır. Genellikle güvenilir olsa da, aynı zamanda katı ve verimsizdir ve karmaşık kablolama gerektirir. Amazon'un küresel veri merkezleri şu anda yaklaşık 20 milyon kilometre fiber optik kablo ile birbirine bağlıdır. Bu mesafe, Dünya'dan Ay'a gidip gelmenin yaklaşık 25 katına denk gelmektedir.
2012 yılında, bulut bilişim hizmetlerine olan talep patlama yaparken, Godfrey'nin de aralarında bulunduğu bir grup araştırmacı, Jellyfish konseptini tanıtmıştı. O dönemde kullanılan sabit ağ tasarımları artan talebi karşılamakta zorlanıyordu. Araştırmacılar, "rastgele bir grafik topolojisini benimseyerek artımlı genişlemeye doğal olarak uyum sağlayan yüksek kapasiteli bir ağ ara bağlantısı" önermişlerdi. Bu rastgele yaklaşımın, fat-tree mimarisi kullanılarak inşa edilen ağlardan daha verimli ve ölçeklenebilir olabileceğine inanıyorlardı.
Godfrey, "Buna Jellyfish adını verdik çünkü akışkan" dedi. "Yönlendiricileri ve anahtarları rastgele bağlayabilirsiniz ve bu da çok verimli bir esnek ağ kapasitesi havuzu haline gelir." Ancak Jellyfish, yerleşim, veri yönlendirme ve kablolama açısından yeni zorluklar da beraberinde getiriyordu. Godfrey, rastgele grafiklerde yönlendirmenin daha karmaşık olduğunu, çünkü verilerin gidebileceği çok daha fazla ve çeşitlendirilmiş yol bulunduğunu belirtti.
Uzman Analizi:Amazon'un veri merkezi ağlarında elde ettiği bu ilerleme, bulut bilişim sektöründe önemli bir dönüm noktası olabilir. Veri akışını hızlandırmak ve enerji verimliliğini artırmak, sadece operasyonel maliyetleri düşürmekle kalmayacak, aynı zamanda daha karmaşık ve veri yoğun uygulamaların (yapay zeka dahil olmak üzere) daha verimli çalışmasını sağlayacaktır. Bu teknolojik sıçrama, sektördeki diğer oyuncuları da benzer inovasyonlara yönlendirebilir.
