Per collegare miliardi di computer in tutto il mondo attualmente si impiegano cavi in fibra ottica che trasmettono dati utilizzando la luce: una tecnologia che punta molto sulle prestazioni, ma poco sull'affidabilità, visto che i cavi possono rompersi facilmente col trascorrere del tempo, gli eventi metereologici avversi, gli incidenti e persino gli animali, causando danni gravi e costosi. Per questo, gli scienziati del MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) e di Facebook hanno collaborato per sviluppare una soluzione per preservare la rete quando la fibra è danneggiata, riducendo anche i costi. Il loro sistema, chiamato "ARROW", è in grado di riconfigurarsi, dirottando i segnali luminosi da una fibra danneggiata a quelle sane, tramite un algoritmo online che prevede in anticipo potenziali danni, in base alle richieste di traffico Internet in tempo reale.
ARROW si basa sull'incrocio di due diversi approcci: "ingegneria del traffico a conoscenza dei guasti", una tecnica che indirizza il traffico dove si trovano le risorse di larghezza di banda durante i tagli della fibra, e "riconfigurazione della lunghezza d'onda", che ripristina le risorse di larghezza di banda guaste riconfigurando la luce. Sebbene questa combinazione sia efficace, il problema è matematicamente difficile da risolvere.
Il team ha quindi creato un nuovo algoritmo che potrebbe trasportare da 2 a 2,4 volte più traffico senza dover implementare nuove fibre, mantenendo la rete altamente affidabile. La progettazione delle infrastrutture di rete odierne, sia nei data center che nelle reti wide-area, segue ancora il "modello di telefonia", in cui gli ingegneri di rete trattano lo strato fisico delle reti come una scatola nera statica senza riconfigurabilità, rendendo le reti stesse inefficienti e costose. Tuttavia, le reti moderne dispongono di applicazioni elastiche che potrebbero trarre vantaggio da un livello fisico riconfigurabile dinamicamente, per consentire un throughput elevato, una bassa latenza e un ripristino senza soluzione di continuità da errori.
Per implementare ARROW nelle reti del mondo reale, il team ha collaborato con Facebook e spera di lavorare con altri fornitori di servizi su larga scala. "La ricerca fornisce la visione iniziale dei vantaggi della riconfigurazione. Il notevole potenziale di miglioramento dell'affidabilità è interessante per la gestione della rete nella dorsale di produzione", ha spiegato Ying Zhang, un ingegnere software manager di Facebook che ha collaborato alla ricerca. Questo lavoro è stato condotto dal MIT in collaborazione con Facebook, che ha fornito anche le risorse per eseguire la ricerca. Ora la tecnologia è in fase di valutazione per l'impiego da aprte della stessa Facebook.