समय के साथ, तकनीकी उद्योग ने फैट-ट्री आर्किटेक्चर पर विविधताएं विकसित और तैनात की हैं। लेकिन डिज़ाइन में सुधार की गुंजाइश है। यह आम तौर पर विश्वसनीय है, लेकिन कठोर और अप्रभावी भी है, और इसके लिए जटिल केबलिंग की आवश्यकता होती है। जैसे, वास्तविक भौतिक केबल।
यदि आप कभी डेटा सेंटर या कार्यालय भवन के सर्वर रूम में गए हैं, तो आपने धातु के रैक से रंगीन केबलों के घोंसले निकलते हुए देखे होंगे। रेहडर का कहना है कि केबलिंग नेटवर्किंग में सबसे बड़ी लागतों में से एक है, और अमेज़ॅन के वैश्विक डेटा केंद्र वर्तमान में 20 मिलियन किलोमीटर फाइबर-ऑप्टिक केबल से जुड़े हुए हैं। पृथ्वी से चंद्रमा तक 25 बार यात्रा करने और वापस आने में लगभग इतनी ही दूरी लगेगी।
2012 में, जब क्लाउड कंप्यूटिंग सेवाओं की मांग बढ़ रही थी, तो गॉडफ्रे सहित इलिनोइस विश्वविद्यालय अर्बाना-शैंपेन के शोधकर्ताओं के एक समूह ने जेलिफ़िश नामक एक अवधारणा पेश की। उस समय उपयोग में आने वाले फिक्स्ड नेटवर्क डिज़ाइन बढ़ती मांग को पूरा करने के लिए संघर्ष कर रहे थे, इसलिए शोधकर्ताओं ने “उच्च क्षमता वाले नेटवर्क इंटरकनेक्ट का प्रस्ताव रखा, जो एक यादृच्छिक ग्राफ टोपोलॉजी को अपनाकर, स्वाभाविक रूप से वृद्धिशील विस्तार के लिए खुद को तैयार करता है।” उनका मानना था कि यह यादृच्छिक दृष्टिकोण फैट-ट्री आर्किटेक्चर का उपयोग करके बनाए गए नेटवर्क की तुलना में अधिक कुशल और स्केलेबल हो सकता है।
गॉडफ्रे कहते हैं, “हमने इसे जेलिफ़िश नाम दिया क्योंकि यह तरल है।” “आप राउटर और स्विच को बेतरतीब ढंग से कनेक्ट कर सकते हैं और यह नेटवर्क क्षमता का लचीला पूल बन जाता है, जो बहुत कुशल है।”
हालाँकि, जेलिफ़िश ने लेआउट, डेटा रूटिंग और केबलिंग में नई चुनौतियाँ भी पेश कीं। गॉडफ्रे का कहना है कि यादृच्छिक ग्राफ़ में रूट करना अधिक पेचीदा है, क्योंकि ऐसे कई और विविध रास्ते हैं जिनसे डेटा अपने स्रोत से अपने गंतव्य तक जा सकता है। केबल लगाना कठिन है क्योंकि केबलों के अंतिम बिंदुओं को यादृच्छिक रूप से चुना जाता है।
कुछ साल बाद, Google ने एक अन्य समाधान पर काम करना शुरू किया: इसने ऑप्टिकल सर्किट स्विचिंग, या OCS को अपने नेटवर्क डिज़ाइन में एकीकृत करना शुरू किया। यह दृष्टिकोण इनपुट पोर्ट से आउटपुट पोर्ट तक प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए छोटे दर्पणों का उपयोग करता है, जो Google को वास्तविक समय में ऑप्टिकल केबलिंग को पुन: कॉन्फ़िगर करने देता है। लेकिन फिर, इससे कुछ हद तक इंजीनियरिंग जटिलता के साथ-साथ लागत भी जुड़ जाती है।
इसलिए यादृच्छिक
इस बीच, अमेज़ॅन “पवित्र कब्र” की खोज कर रहा था, जियाकोमो बर्नार्डी कहते हैं, जो अमेज़ॅन विद्वान रतुल महाजन और शेषाद्री कोमांदुर के साथ नए पेपर के प्रमुख लेखकों में से एक हैं। एक आदर्श दुनिया में, एक डेटा नेटवर्क सपाट और कुशल होगा, हार्डवेयर विफलताओं के प्रति लचीला, प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए पर्याप्त यादृच्छिक, और बोझिल हुए बिना बढ़ने के लिए पर्याप्त स्केलेबल होगा। यह तेजी से जटिल फाइबर-ऑप्टिक सिस्टम के बजाय सरल, सुव्यवस्थित केबलिंग पर भी निर्भर करेगा।
जब उन्होंने और उनके सहयोगियों ने इस तरह का नेटवर्क बनाने की कोशिश शुरू की, तो बर्नार्डी का कहना है कि वह पहले से ही पेनरोज़ टाइलिंग के प्रति जुनूनी हो गए थे, एक प्रकार की एपेरियोडिक टाइलिंग जिसका नाम ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी रोजर पेनरोज़ के नाम पर रखा गया था। (अन्य शोधकर्ता पेनरोज़ टाइलिंग से इतने प्रेरित हुए हैं कि उन्होंने पैटर्न को क्वांटम कंप्यूटर में त्रुटि-सुधार कोड में अनुवाद करने का प्रयास किया है।) बर्नार्डी को आश्चर्य हुआ कि क्या अमेज़ॅन एक समान निर्माण का उपयोग कर सकता है और दोहराए गए पैटर्न का पालन करके एक फ्लैट “मेष” बना सकता है। उन्होंने और उनकी टीम ने इसका एक अनुकरण बनाने की कोशिश की कि यह कैसा दिख सकता है।
