هوش مصنوعی و تأثیر آن بر مراکز دیتای ما (قسمت دوم )

آپشن‌های بکارگیری فناوری در مرکز دیتا

این جایی است که فیبر نوری نقشی اساسی دارد در تضمین اینکه تصویر یا ویدئویی خاص برای کل دنیا پخش شودیا به اشتراک گذاشته شود. فیبر به لطف سرعت بالا و توانایی‌های تراکمِ فرابالای آن در مقایسه با همتایان مسیِ خود، تبدیل به رسانه‌ی انتقال دیفاکتو در میان زیرساخت‌های مرکز دیتای ما شده است. همچنان که سرعت شبکه‌مان بالاتر می‌رود، پیچیدگی جدیدی را نیز به این آمیزه اضافه می‌کنیم

کدام فناوری را باید انتخاب کنیم؟

شبکه‌های 3-تایر از سوئیچینگ لبه‌ای، هسته و یکپارچه به منظور اتصال سرورهای مختلف درون مرکز دیتا استفاده می‌کنند، که در آن ترافیک درون سرور در یک مسیر شمال-جنوب از طریق وسایل فعال حرکت می‌کندتا با یکدیگر صحبت کنند. اما اکنون و عمدتاً به لطف ملزومات محاسباتی بالا و وابستگی متقابل هوش مصنوعی و ML، تعداد بیشتری از این شبکه‌ها با استفاده از یک شبکه‌ی اسپین-لیف 2-تایری پیاده‌سازی می‌شوند، که در آن سرورها به دلیل تاخیر بسیار پایینی که مورد تقاضای شبکه‌های تولید و آموزش است، در جهت شرق-غرب با یکدیگر صحبت می‌کنند. از آنجا که تأییدیه‌ی IEEE برای 40 و 100G به سال 2010 بازمی‌گردد، تعداد زیادی راه‌حل مقدماتی وجود داشته است که به‌نحوی داوری کاربرانی را که مطمئن نیستند کدام مسیر را انتخاب کنند، تحت تاثیر قرار می‌دهد. برای توصیف آن باید گفت که پیش از 40G و سایر آنها، ما از SR یا دسترسی کوتاه برای چندحالته و LR یا دسترسی بلند برای تک‌حالته برخوردار بودیم. هر دوی آنها از یک جفت فیبر به منظور انتقال یک سیگنال بین دو وسیله استفاده می‌کردند. مهم نبود که تجهیزات چه کسی را استفاده می‌کردید یا کدام گیرنده‌فرستنده در آن وسیله نصب شده بود، آن یک تراکنش دیتای ساده روی دو فیبر نوری بود. اما IEEE راه‌حل‌های 40G و فراتر از آن را تایید کرد و هم‌قطاران رقیب آن نیز بازی را تغییر دادند. اکنون ما نگاهمان یا به دو فیبری است که از استانداردهایی استفاده می‌کنند که تاییدشده یا مقدماتی هستند، تکنیک‌های WDM که قابلیت فعالیت متقابل ندارند یا توافقنامه‌های چندمنبعیِ استاندارد و تکنیک‌های مهندسی برای اپتیک‌های موازی با استفاده از هشت فیبر (چهار فیبر برای ارسال و چهار فیبر برای دریافت) یا 20 فیبر (10 فیبر برای ارسال و 10 فیبر برای دریافت).

•  اگر می‌خواهید راه‌حل‌های استاندارد را ادامه دهید و هزینه‌های اپتیک را پایین نگه دارید،

  زیرا به توانمندی‌های فاصله‌ایِ یک فیبر تک‌حالته نیازی ندارید،

  اپتیک‌های موازی چندحالته را انتخاب می‌کنید که شما را قادر می‌سازند تا از پورت‌های سوئیچ 40 یا 100G عبور کنید

  به پورت‌های سرور کوچکتر 10 یا 25G سوئیچ کنید. در همین مقاله، بعداً با جزئیات بیشتر به این موضوع خواهیم پرداخت.

* اگر بخواهید طول عمر فیبر دوگانه‌ی نصب‌شده را افزایش دهید و برایتان مهم نیست که با فروشنده سخت‌افزار مورد نظرتان بمانید یا خیر و نیازی به کابل‌کشی به مسافت‌های طولانی نیز ندارید، یکی از راه‌حل‌های VDM چندحالته را انتخاب کنید. اکنون به شما خواهم گفت که شرکتهای فناوری که از هوش مصنوعی در سطحی وسیع استفاده می‌کنند، چه چیزی را برای شبکه‌های امروز و فردای خود طراحی می‌کنند. اپتیک‌های موازی تک‌حالته. در اینجا سه دلیل برای این اقدام شرکت‌ها، ذکر می‌کنیم.

1-هزینه و مسافت

روند کنونی بازار این است که راه‌حل‌های اپتیک موازی، نخست توسعه‌یافته و منتشر می‌شوند، به‌نحوی که راه‌حل‌های WDM یکی دو سال بعد از آن می‌آیند، بنابراین حجم‌های موازی بسیار بالاتر هستند که باعث کاهش هزینه‌های تولید می‌شوند. آنها از مسافت‌های کمتر از 2 کیلومتر و 10 کیلومتر راه‌حل‌های WDM نیز پشتیبانی می‌کنند، بنابراین به تعداد زیادی مولفه‌ی پیچیده به منظور خنک‌سازی لیزرها و مالتی‌پلکس و دی‌مالتی‌پلکس سیگنال در هر انتهای کابل نیازی ندارید. در حالی که ما سایز و مقیاس این امکانات «بزرگ‌مقیاس» را دیده‌ایم که در محیطی به‌ بزرگی 3-4 زمین فوتبال قرار می‌گیرند، دیتای ما نشان می‌دهد که طول متوسط بکاررفته برای یک فیبر تک‌حالته، در این امکانات همچنان از 165 متر فراتر می‌رود، بنابراین برای یک گیرنده‌-فرستنده‌ی WDM گرانتر به منظور پوشش دادن مسافتی که لازم نیست پشتیبانی کنند، نیازی به صرف هزینه نیست. تک‌حالته‌ی موازی نیز از توان کمتری نسبت به گونه‌ی WDM استفاده می‌کند. همانطور که از مثال مربوط به گوگل در خصوص مقدار استفاده از توانشان قبلاً صحبت کردیم، هر چیزی که بتواند باعث کاهش هزینه‌ی عملیاتی یک مرکز دیتا شود، مناسب است.

2-انعطاف پذیری

یکی از مزایای بکارگیری اپتیک‌های موازی، توانایی آنها در استفاده از پورت سوئیچ پرسرعت، یعنی 40G، و تقسیم آن به پورت‌های سرور 4*10G است. تقسیم پورت، اقتصاد مقیاس بزرگی به همراه دارد زیرا تقسیم به پورت‌های کم‌سرعت‌تر، به مقدار قابل ملاحظه‌ای تعداد شاسی‌ها یا واحدهای رک‌مانت را از سه به یک کاهش می‌دهد (و وضعیت واقعی مرکز دیتا، ارزان نیست) از توان کمتری استفاده می‌کند که نیازمند سرمایش کمتر است بنابراین هزینه‌ی برق کاهش بیشتری می‌یابد، بطوری که دیتای ما نشان داده است که این صرفه‌جویی در راه‌حل تک‌حالته تا 30 درصد نیز می‌رسد. فروشندگان گیرنده‌فرستنده این را نیز تایید می‌کنند که بخش بزرگی از تمام گیرنده‌فرستنده‌های اپتیک پارالل، بکار گرفته می‌شوند تا از این توانایی تقسیمِ پورت استفاده کند.

3-مهاجرت ساده و شفاف

نقشه‌ی راه فناوریِ این سوئیچ بزرگ و فروشندگان گیرنده‌فرستنده، یک مسیر مهاجرت بسیار ساده و روشن برای مشتریانی نشان می‌دهند که از اپتیک‌های موازی استفاده می‌کنند. قبلاً متذکر شدیم که بخش بزرگیاز شرکتهای فناوری، این مسیر را دنبال کرده‌اند، بنابراین وقتی اپتیک‌ها موجود هستند از 100 گیگ به 200 یا 400 گیگ مهاجرت می‌کنند، زیرساخت فیبری آنها بدون اینکه به هیچ آپگریدی نیاز داشته باشد، در جای خود باقی می‌مانند. آن شرکتهایی که تصمیم به ماندن با یک زیرساخت دوفیبریِ دوپلکس دارند، متوجه می‌شوند که باید تا فراتر از 100G خود را آپگرید کنند اما اپتیک‌های WDM ممکن است در چارچوب‌ زمانیِ طرح‌های مهاجرت‌شان موجود نباشد. از منظرِ اتصال‌پذیری، این شبکه‌ها زیرساخت‌های بسیار مشبکی هستند تا تضمین شود که هیچ سروری بیش از دو هاپ شبکه از یکدیگر نیست. اما این تقاضای پنهای باند است که حتی نسبت سه به یکِ مرسوم از سوئیچِ اسپاین به سوئیچ لیف نیز کافی نیست معمولاً برای رایانش توزیع‌شده از سوپراسپاین‌ها بین هال‌های دیتای مختلف، بکار می‌رود. به لطف افزایش قابل توجه در سرعت سوئیچ IO، اپراتورهای شبکه در تلاش برای بهره‌برداری بهتر و کارایی بالاتر و تأخیر بسیار پایینی هستند که ما اشاره کردیم که با طراحی سیستم‌هایشان با استفاده از نسبت سابسکریپشنِ 1
به یک از اسپاین به لیف، انجام می‌شود؛ این روش گران است اما در محیط امروزه‌ی هوش مصنوعی، ضروری است. بعلاوه اینکه ما شیفت دیگری از طراحی مرکز دیتای مرسوم داریم که به‌دنبال معرفی جدید گوگل از آخرین سخت‌افزار هوش مصنوعی خود، ایجاد شده است؛ یک ASIC سفارشی‌سازی شده به نام واحد پردازش تنسور که هشت برابر قوی‌تر از واحد مشابه‌ سال گذشته‌ی خود با بیش از 100 پتافلاپ است. اما افزودن بیشترِ قدرت پردازش درون سیلیکون نیز باعث افزایش مقدار مصرف انرژی فعالیت آن می‌شود بنابراین مقدار گرمای تولیدشده نیز افزایش می‌یابد که به همین دلیل گفته شده است که می‌خواهند به سمت سیستم سرمایشِ مایع برای خنک‌سازی چیپ شیفت کنند، زیرا گرمای تولیدشده توسط واحد پردازش تنسور، از محدوده‌ی خنک‌کنندگی سیستم‌های خنک‌کننده‌ی پیشین، فراتر رفته است.

نتیجه

هوش مصنوعی، موج دیگری از نوآوری کسب و کار است. مزایای آن ناشی از صرفه‌جویی هزینه‌ی عملیاتی، استریم‌های بازده بیشتر، تعامل ساده با مشتری و کارایی بسیار بیشتر است روش‌های داده‌محور‌ی فعالیت نیز بسیار جذاب است،  هم برای مدیر مالی‌ و سهامدارانتان و هم برای مشتریانتان. در بحث میزگرد جدیدی که اخیراً انجام شد، گوینده با استفاده از چت‌باتس درباره‌ی وبسایت صحبت کردو مدعی شد که اگر به اندازه کافی کارآمد و بر مشتری متمرکز نبود. مذاکره را رها می‌کرد و آن شرکت دیگر از کسب‌وکار وی استفاده نمی‌کرد. بنابراین باید از فناوری استقبال کنیم و از مزایای آن استفاده کنیم و این به این معناست که می‌توانیم روش متفاوت تفکر درباره‌ی طراحی و پیاده‌سازی مرکز دیتا را اتخاذ کنیم. به لطف افزایش قابل توجه در عملکرد در ASCIها، ما نهایتاً شاهد افزایش سرعت IO خواهیم بود که باعث می‌شود اتصال‌پذیر عمیق‌تر نیز شود. مراکز دیتای شما باید شبکه‌هایی بسیار کارآمد و بسیار مشبک و دارای تأخیر خیلی کم باشند و شبکه‌ی اسپاین-لیفِ شرق-غرب باشند، بطوری که ترافیک تولیدی روزانه‌ی شما را پوشش دهند و در عین حال از آموزش ML بصورت موازی پشتیبانی کنند. مشاهده کرده‌ایم که چطور شرکتهای فناوری بزرگ، از هوش مصنوعی استقبال کرده‌اند چطور استفاده از تک‌حالته‌ی موازی در دستیابی به هزینه‌های عملیاتی و سرمایه‌ی بیشتر، نسبت به روش‌های دوپلکس سنتی به آنها کمک کرده است که این وعده‌ی هزینه‌های پایین‌تر را می‌دهد. اما فعالسازی یک مرکز دیتا، از روز دوم شروع می‌شود و همچنان که عادات و روش‌های ما در تعامل شخصی و حرفه‌ای تغییر می‌یابد. سرعتش زیاد می‌شود و پیچیدگی‌اش بیشتر می‌شود، ادامه می‌یابد. نصب زیرساخت کابل‌کشی مناسب، اکنون کسب‌وکارتان را قادر می‌سازد تا به منافع مالی بیشتری دست یابد، مشتریان بیشتری را جذب و حفظ کند و به شما امکانات و انعطافپذیری لازم را می‌دهد تا فارغ از تقاضای مشتریان، رشد کنید.

هوش مصنوعی و تأثیر آن بر مراکز دیتای ما (قسمت اول )