- Google का नेटवर्क एक ही दिन में नहीं बना; यह 25 वर्षों की engineering innovation और अहम milestones के माध्यम से विकसित होकर आज की 5वीं पीढ़ी की Jupiter data center network architecture तक पहुँचा है
- वर्तमान Jupiter नेटवर्क 13 petabits/sec की bidirectional bandwidth तक scale कर सकता है। यह पृथ्वी पर मौजूद सभी 8 अरब लोगों के एक साथ video call (@1.5Mb/s) करने के स्तर के बराबर है
मुख्य सिद्धांत
- कुछ भी, कहीं भी: Google का data center network बड़े पैमाने के कार्यों को उसी network fabric के भीतर 1 लाख से अधिक servers में कहीं भी रखने का समर्थन करता है। यह पैमाना internal और external workloads के लिए application performance को बेहतर बनाता है और आंतरिक fragmentation को हटाता है
- पूर्वानुमेय और कम latency: bandwidth headroom को provision करके, 99.999% network availability बनाए रखकर, और end host तथा fabric के सहयोग से congestion को पहले से प्रबंधित करके, यह लगातार performance और tail latency को न्यूनतम करने को प्राथमिकता देता है
- software-defined और system-centric: flexibility और agility के लिए software-defined networking (SDN) का उपयोग करते हुए, Google अपने global network में हर 2 सप्ताह पर दर्जनों नए features को validate करके दुनिया भर में release करता है
- क्रमिक विकास और dynamic topology: क्रमिक विकास नेटवर्क को पूरे सिस्टम को बंद किए बिना बारीकी से refresh करने में मदद करता है, और dynamic topology बदलती workload आवश्यकताओं के अनुसार लगातार अनुकूलित होने में सहायता करती है। optical circuit switching और SDN का संयोजन physical upgrades और एक ही fabric में कई hardware generations का समर्थन करने वाले लगातार विकसित होते heterogeneous network को सक्षम बनाता है
- traffic engineering और application-centric QoS: traffic flow को optimize करना और quality of service सुनिश्चित करना, प्रत्येक application की आवश्यकताओं के अनुसार नेटवर्क को customize करने में मदद करता है
- Google का स्वयं का SDN Jupiter नेटवर्क पिछली पीढ़ी की तुलना में 50 गुना से अधिक स्थिरता प्रदान करता है
विकास का इतिहास
2015 - पहला petabit नेटवर्क Jupiter
- Google ने दिखाया कि commercial switch silicon, Clos topology, और software-defined networking (SDN) का उपयोग करके Jupiter data center network 1.3 Pb/s की कुल bandwidth तक scale करता है
- उस समय Google के एक data center की यह data transfer speed, वैश्विक इंटरनेट के अनुमानित कुल IP traffic data rate से भी अधिक थी
2022 - 6 petabits/sec समर्थन
- Google ने घोषणा की कि Jupiter नेटवर्क optical circuit switching (OCS), wavelength division multiplexing (WDM), और अत्यधिक scalable Orion SDN controller के गहरे integration के माध्यम से 6Pb/s से अधिक तक scale करता है
- इन technologies ने क्रमिक network buildout, बेहतर performance, लागत में कमी, power consumption में कमी, dynamic traffic management, और seamless upgrades सहित कई प्रगतियों को संभव बनाया
2023 - 13 petabits/sec नेटवर्क
- Google ने network core में native 400Gb/s link speed का समर्थन करने के लिए Jupiter को और बेहतर किया
- Jupiter नेटवर्क का मूल building block (जिसे aggregation block कहा जाता है) अब 512 ports से बना है, जो end host और बाकी data center के लिए 400Gb/s bidirectional non-blocking bandwidth का समर्थन करता है
- कुल bidirectional bandwidth 64*204.8 Tb/s = 13.1 Pb/s के लिए ऐसे 64 blocks का समर्थन किया जाता है
- यह तकनीक 1 वर्ष से अधिक समय से Google के production data centers को शक्ति दे रही है और AI, machine learning, web search, तथा अन्य data-intensive applications की तेज़ प्रगति को आगे बढ़ा रही है
2024 के बाद - AI युग के लिए extreme networking
- Google भविष्य के AI समर्थन हेतु अगली पीढ़ी के network infrastructure की दिशा पहले ही तय कर चुका है
- NVIDIA ConnectX-7 networking से युक्त अगली पीढ़ी के GPU-आधारित A3 Ultra VM के लिए network infrastructure आवश्यकताओं पर काम चल रहा है
- यह RoCE(RDMA over converged ethernet) के माध्यम से GPU-to-GPU traffic के लिए प्रति server non-blocking 3.2 Tbps का समर्थन करता है
- NVIDIA GB200 NVL72 पर आधारित भविष्य के उत्पादों पर भी काम जारी है
आने वाले वर्षों में port/network-व्यापी bandwidth और scale में महत्वपूर्ण प्रगति, end-host integration को मजबूत करने, real-time topology engineering, computing/storage stack के साथ गहरे integration, और host-based load balancing में सुधार के माध्यम से परिवर्तनकारी applications और services का समर्थन किया जाएगा
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