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Per i data center un futuro sempre più ottico e basato sul silicio

Il processo di ottimizzazione delle risorse raggruppandole in pool da cui per le applicazioni è poi possibile prelevare quello che serve, come capacità elaborativa, storage o banda trasmissiva, per poi rilasciarle quando non ve ne è più la necessità, è un processo da tempo in atto al fine di ottimizzare le risorse, rendere più flessibili i processi di business e ridurre i costi dell'infrastruttura nel suo complesso. Consolidamento prima e virtualizzazione poi sono stati i modi in cui questa vision è andata concretizzandosi negli ultimi anni.

Ora la tecnologia sta ponendo le basi per un ulteriore passo avanti: l'applicazione di un concetto simile a quello esposto non solo a livello di aggregati di dispositivi ma anche all'interno di un rack di un data center, e questo grazie alle evoluzioni in atto nella fotonica e nelle fibre ottiche.

Il problema che sta portando ad una evoluzione anche in questo ambito deriva dal fatto che le aziende con data center possono ridurre sensibilmente i costi disaggregando e separando le risorse di elaborazione e storage all'interno dei rack. Per disaggregazione di un rack si intende la separazione in moduli distinti delle risorse in esso disponibili, nello specifico i sistemi di elaborazione, lo storage, networking e quanto concernente la distribuzione dell'alimentazione.

Generalmente a ogni server all'interno di un rack è associato un gruppo specifico di risorse. Se disaggregate, le diverse tipologie di risorse possono essere raggruppate e distribuite nell'intero rack, in modo da disporre di una topologia che risulta più facile aggiornare e, proprio perché distribuita, caratterizzata da una maggior affidabilità intrinseca. 

La nuova architettura che si va delineando è il risultato di ricerche e studi condotti da società come Intel con l'obiettivo di ideare una famiglia di dispositivi fotonici basati sul silicio: modulatori e rilevatori che impiegano silicio a basso costo per creare dispositivi fotonici. La fotonica del silicio rappresenta un nuovo approccio all'utilizzo della luce (per l'appunto i fotoni) per trasferire enormi quantità di dati a velocità molto elevate, con un consumo energetico estremamente ridotto, su una fibra ottica sottile anziché utilizzando segnali elettrici su cavi di rame, più costosi, ingombranti e meno flessibili.

La fotonica del silicio costituita da silicio poco costoso presenta, rispetto a soluzioni più tradizionali sia in rame che ottiche, un consistente vantaggio, e non solo sul piano dei costi ma anche su quello della velocità e scalabilità e permetterebbe di eliminare, evidenziano Intel e Facebook, anch'essa molto interessata a questa evoluzione tecnologica, i colli di bottiglia delle prestazioni e assicurare espandibilità a lungo termine con un risparmio significativo sui costi operativi associati allo spazio e all'energia necessaria per alimentare i moduli all'interno di un rack.

Il supporto positivo a questa evoluzione tecnologica e architetturale in chiave fotonica nella realizzazione di un data center è stato dato anche da Frank Frankovsky, Vice President of Hardware Design di Facebook ma anche Chairman della Open Compute Foundation. "Lo sviluppo di queste tecnologie in modalità open, con i contributi per l'Open Compute Project, produrrà un ritmo senza precedenti di innovazione, consentendo all'intero settore di colmare il divario di utilizzo che sussiste con i progetti dei sistemi odierni".

Peraltro, separando uno dall'altro i componenti all'interno di un rack una risorsa del computer può essere aggiornata secondo la propria cadenza, senza la necessità di abbinarla ad altre ed è inoltre possibile migliorare l'efficienza termica grazie a una collocazione ottimale dei componenti all'interno del rack stesso.

Un primo prototipo già realizzato, con funzioni di switching Ethernet distribuite ha dimostrato, ha osservato Intel, la validità dell'architettura basata sulla fotonica del silicio per connettere le risorse e mostra uno dei modi in cui è possibile disaggregare le risorse di elaborazione, rete e storage all'interno del rack.

In proposito, Intel si propone di fornire un modello/sistema per rendere disponibile un ricevitore fotonico per l'Open Compute Project (OCP) e collaborerà con le aziende interessate per definirne gli standard.