KR20130025876A - 무선 통신을 사용하는 데이터 센터 - Google Patents

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Abstract

데이터 센터는 고주파 RF 무선 통신과 같은 무선 통신을 사용하여 서로 통신하는 복수의 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 데이터 센터는 컴퓨팅 유닛들을 그룹들(예컨대, 랙)로 구성할 수 있다. 일 구현예에서, 각 그룹은 컴퓨팅 유닛들간의 그룹간 통신을 수용하기 위한 자유-공간 영역을 갖는 기둥과 같은 3차원 구조를 형성할 수 있다. 데이터 센터는 컴퓨팅 및 버퍼링 작업을 다루기 위한 이중 용도의 메모리, 패일세이프 라우팅 메카니즘, 영구 간섭 및 히든 터미널 시나리오를 처리하기 위한 기능 등을 비롯한 다양한 특징들을 포함할 수 있다.

Description

무선 통신을 사용하는 데이터 센터{DATA CENTER USING WIRELESS COMMUNICATION}
데이터 센터는 전통적으로 컴퓨팅 작업을 처리하는 컴퓨팅 유닛의 계층적 조직을 사용한다.
데이터 센터는 전통적으로 컴퓨팅 작업을 처리하는 컴퓨팅 유닛의 계층적 조직을 사용한다. 이러한 조직에서, 데이터 센터는 복수의 랙(rack)을 포함할 수 있다. 각각의 랙은 (네트워크-액세스가능 서비스를 구현하기 위한 복수의 서버와 같은) 복수의 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 각각의 랙은 또한 랙 내의 컴퓨팅 유닛으로 그리고 컴퓨팅 유닛으로부터 데이터를 전달하기 위한 랙-레벨 스위칭 메커니즘(rack-level switching mechanism) 을 포함할 수 있다. 하나 이상의 보다 높은 레벨의 스위칭 메커니즘은 랙들을 함께 결합할 수 있다. 따라서, 데이터 센터내의 컴퓨팅 유닛 간의 통신은 계층적 스위칭 구조를 통한 데이터의 "상향" 전송 및 "하향" 전송을 수반할 수 있다. 데이터 센터는 하드웨어 링크를 사용하여 이러한 통신 경로를 물리적으로 구현한다.
컴퓨팅 유닛의 계층적 조직은 많은 데이터 센터 애플리케이션에 대해서 효율적임이 증명되어 왔다. 그러나, 단점이 없는 것은 아니다. 다른 잠재적인 문제점 중에서, 스위칭 구조의 계층적 본질은 특정 애플리케이션에 대해서 데이터 흐름의 병목현상을 야기할 수 있고, 특히, 서로 다른 랙의 컴퓨팅 유닛 사이의 통신을 수반하는 애플리케이션의 경우 그러하다.
본 명세서에 개시되는 데이터 센터는 무선 통신을 통해서 서로 상호작용하는 복수의 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 제한이 아닌, 예시로서, 데이터 센터는 무선 통신을 고주파수 RF 신호, 광신호 등을 사용하여 구현할 수 있다.
일 실시예에서, 데이터 센터는 세 개 이상의 컴퓨팅 유닛을 포함할 수 있다. 각각의 컴퓨팅 유닛은 프로세싱 리소스, 범용 메모리 리소스 및 스위칭 리소스를 포함할 수 있다. 또한 각각의 컴퓨팅 유닛은 적어도 하나의 다른 컴퓨팅 유닛과 무선으로 통신하기 위한 무선 통신 소자를 두 개 이상 포함할 수 있다. 이들 통신 소자는 각각 방향-집중된 빔(directionally-focused beam)을 제공하는 것에 의해, 예컨대, 일 실시예에서, 57GHz-64GHz 범위의 고-감쇠 신호를 사용하여, 무선 통신을 구현한다.
다른 예시적인 측면에 따르면, 데이터 센터는 구조를 형성하는 적어도 하나의 컴퓨팅 유닛 그룹을 포함할 수 있다. 예를 들어, 구조는 그룹 내의 컴퓨팅 유닛 간의 그룹간 통신을 수용하기 위한 자유-공간 영역을 갖는 기둥(예컨대, 원통)을 형성할 수 있다.
다른 예시적인 측면에 따르면, 컴퓨팅 유닛은 영구 간섭(permanent interference)을 피하도록 서로에 대해서 배치될 수 있다. 영구 간섭은 제 1 컴퓨팅 유닛이 제 2 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 있지만, 제 2 컴퓨팅 유닛은 직접적으로 제 1 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 없는 경우에 존재한다.
다른 예시적인 측면에 따르면, 컴퓨팅 유닛은 페이로드 데이터를 소스 컴퓨팅 유닛으로부터 목적지 컴퓨팅 유닛으로 (일부 경우에) 적어도 하나의 중계 컴퓨팅 유닛을 거쳐서 전송하기 위한 무선 스위칭 패브릭(switching fabric)을 형성한다. 스위칭 패브릭은 이러한 기능을 임의의 유형의 라우팅 기술 또는 라우팅 기술들의 임의의 조합을 사용하여 구현할 수 있다.
다른 예시적인 측면에 따르면, 페이로드 데이터의 전송에 수반되는 컴퓨팅 유닛은 그의 메모리 리소스의 적어도 일부를 (가능하다면) 전송될 페이로드 데이터를 임시적으로 저장하기 위한 버퍼로 사용할 수 있다. 따라서, 컴퓨팅 유닛의 메모리 리소스는 연산을 수행하는 전통적인 역할과 버퍼링 역할 양자 모두를 취급할 수 있다.
다른 예시적인 측면에 따르면, 컴퓨팅 유닛은 다양한 히든 터미널 시나리오(hidden terminal scenario)를 다루는 매체 접근 프로토콜(media access protocol)을 사용하여 서로 통신하도록 구성된다.
데이터 센터는 상이한 환경에서 다양한 이점을 제공할 수 있다. 하나의 이점에 따르면, 데이터 센터는 (고정된 계층적 접근방식과 비교하여) 보다 쉽고 유연하게 컴퓨팅 유닛 간의 통신을 수용한다. 데이터 센터는 따라서 많은 어플리케이션에 대하여 향상된 처리량을 제공할 수 있다. 다른 이점에 따르면, 데이터 센터는 배선-연결된(hardwired) 링크와 특수화된 라우팅 인프라구조의 양을 감소시킬 수 있다. 이 특징은 데이터 센터의 비용을 감소시킬 뿐만 아니라, 설치, 재구성 및 데이터 센터의 유지를 간소화할 수 있다. 다른 이점에 따르면, 컴퓨팅 유닛은 상대적으로 낮은 양의 전력을 무선 통신을 수행하는데 사용한다. 이는 데이터 센터를 운영하는 비용을 감소시킨다.
전술한 접근법은 다양한 유형의 시스템, 컴포넌트, 방법, 컴퓨터 판독가능 매체, 데이터 센터, 제조 물품 등에서 명백해질 수 있다.
본 요약은 간단한 형식으로 특징들 및 수반하는 장점의 비-전면적인 선택을 소개하기 위하여 제기되는 것이고; 이들 특징은 이하의 상세한 설명에서 더 서술된다. 본 요약은 청구된 주제에 대하여 주요 특징 또는 필수 특징을 식별하기 위한 의도가 아니며, 청구된 주제의 범위를 제한하기 위하여 사용되려는 의도 또한 아니다.
도 1은 하나 이상의 무선 통신 소자를 구비하는 예시적인 컴퓨팅 유닛을 도시한다.
도 2는 두 개의 통신 소자 간의 양방향 통신(duplex communication)의 도시적 예시이다.
도 3은 쐐기-형상 하우징을 사용하는 컴퓨팅 유닛의 일 구현예를 도시한다.
도 4는 도 3의 컴퓨팅 유닛을 구현하기 위해 사용될 수 있는 컴포넌트의 집합을 도시한다.
도 5는 큐브-형상 하우징을 사용하는 컴퓨팅 유닛의 일 구현예를 도시한다.
도 6은 도 5의 컴퓨팅 유닛을 구현하기 위해 사용될 수 있는 컴포넌트의 집합을 도시한다.
도 7은 복수의 그룹의 컴퓨팅 유닛의 3차원 뷰이며, 각각의 컴퓨팅 유닛은 도 3 및 4에 도시된 유형이다.
도 8은 도 7에 도시된 두 개의 그룹의 단면도이다.
도 9는 도 5 및 6에 도시된 유형의 컴퓨팅 유닛을 사용하여 형성된 데이터 센터를 도시한다.
도 10은 두 개의 통신 소자에 영향을 미치는 영구 간섭의 도식적 예시이다.
도 11은 영구 간섭을 회피하도록 데이터 센터 내에 컴퓨팅 유닛을 배치하는 방법의 도식적 예시이다.
도 12는 도 11의 도식적 예시를 보완하는 흐름도이다.
도 13은 통신 스펙트럼을 복수의 슬롯으로 분할하는 한 방법을 도시하는 주파수 대 시간 그래프이다.
도 14는 무선 통신을 사용하는 데이터 센터 내의 제어 데이터와 페이로드 데이터를 전송하는 한 방법을 도시하는 주파수 대 시간 그래프이다.
도 15는 데이터 센터의 컴퓨팅 유닛 간의 통신을 처리하는데 사용될 수 있는, 특히, 히든 터미널 시나리오를 다루는데 사용될 수 있는 시그널링 프로토콜의 개요를 제공한다.
도 16은 통신 참가자들 간에 충돌이 없는 제 1 상호작용 시나리오를 도시한다.
도 17은 신호 오버랩이 있지만, 여전히 통신 참가자들 간의 충돌은 없는 제 2 상호작용 시나리오를 도시한다.
도 18은 통신 참가자들 간의 제 1 유형의 충돌(예컨대, "점유 충돌(occupied conflict)")을 다루기 위한 제 3 상호작용 시나리오를 도시한다.
도 19는 통신 참가자들 간의 제 2 유형의 충돌(예컨대, "커버 충돌(covered conflict)")을 다루기 위한 제 4 상호작용 시나리오를 도시한다.
도 20은 두 개의 그룹의 컴퓨팅 유닛의 단면도로서, 이들 컴퓨팅 유닛을 사용하여 어떻게 데이터가 발송되는지 나타낸다.
도 21은 데이터 센터의 개별적인 컴퓨팅 유닛에 의해 제공되는 스위칭 리소스에 의해 집합적으로 제공되는 스위칭 패브릭을 도시한다.
도 22는 제 1 서브세트는 제 1 방향으로의 통신을 처리하도록 할당되고 제 2 서브세트는 제 2 방향으로의 통신을 처리하도록 할당되는 그룹의 컴퓨팅 유닛들을 도시한다.
도 23은 그룹화 유닛들(grouping units)의 그룹의 집합을 도시하여, 이에 의하여 형성된 스위칭 패브릭이 어떻게 차선의(suboptimal) 성능을 갖는 컴퓨팅 유닛을 회피하는데 사용될 수 있는지를 나타낸다.
본 개시물과 도면에 걸쳐서 동일한 숫자가 유사한 컴포넌트와 특징을 나타내도록 사용된다. 100번대의 숫자는 도 1에서 처음으로 발견되는 특징을 지칭하고, 200번대의 숫자는 도 2에서 처음으로 발견되는 특징들을 지칭하고, 300번대의 숫자는 도 3에서 처음으로 발견되는 특징들을 지칭하는 식이다.
본 개시물은 다음과 같이 구성된다. 섹션 A는 데이터 센터 내에 무선 통신을 제공하는 서로 다른 유형의 컴퓨팅 유닛을 기술한다. 섹션 B는 섹션 A의 컴퓨팅 유닛들을 사용하여 구축할 수 있는 예시적인 데이터 센터를 기술한다. 섹션 C는 영구 간섭의 이슈를 다루기 위한 기능을 기술한다. 섹션 D는 컴퓨팅 유닛 간의 시그널링을 구현하기 위한 기능을 기술한다. 섹션 E는 무선 통신을 사용하는 데이터 센터 내에서 데이터를 발송하기 위한 기능을 제공한다.
우선, 도면 중 일부는 다양하게 기능성, 모듈, 특징, 소자 등으로 지칭되는 하나 이상의 구조적 컴포넌트의 문맥에서의 개념을 서술한다. 도면에 도시된 다양한 컴포넌트는 임의의 방식으로 구현될 수 있다. 하나의 경우, 도면의 다양한 컴포넌트의 별개의 유닛으로의 예시적인 구별은 실제 구현에서 해당하는 별개의 컴포넌트의 사용을 반영할 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 도면에 도시된 임의의 단일의 컴포넌트는 복수의 실제 컴포넌트에 의해 구현될 수도 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 도면의 임의의 두 개 이상의 별개의 컴포넌트의 묘사는 단일의 실제 컴포넌트에 의해 수행되는 상이한 기능을 반영할 수도 있다.
다른 도면들은 흐름도 형식으로 개념을 서술한다. 이러한 형식에서, 특정 동작은 특정 순서로 수행되는 별개의 블록들로 구성되는 것으로 서술된다. 그러한 구현들은 예시적이고 비-제한적이다. 여기서 서술되는 특정 블록들은 함께 그룹화되고 단일의 동작으로 수행될 수 있으며, 특정 블록들은 복수의 컴포넌트 블록으로 분리될 수 있고, 특정 블록들은 여기에 예시된 것과 상이한 순서(병렬적인 방법으로 블록들을 수행하는 것을 포함)로 수행될 수 있다. 흐름도에 도시된 블록들은 임의의 방식으로 구현될 수 있다.
이하의 설명은 하나 이상의 특징을 "선택적"으로 식별할 수 있다. 이러한 유형의 기재는 선택적으로 고려될 수도 있는 특징들을 총망라한 표시라고 해석되지 않고; 즉, 문장에서 명시적으로 식별되지 않았어도, 다른 특징들이 선택적이라고 고려될 수 있다. 유사하게, 설명은 하나 이상의 특징이 복수로 구현(즉, 하나 보다 많은 특징들을 제공함으로써)될 수 있다고 나타낼 수 있다. 이러한 기재는 이중으로 될 수 있는 특징들을 총망라한 표시라고 해석되지 않는다. 마지막으로, 용어 "전형적인" 또는 "예시적인"은 잠재적인 많은 구현들 중에서 하나의 구현을 지칭한다.
A. 예시적인 컴퓨팅 유닛
도 1은 데이터 센터 내에서 사용하기 위한 컴퓨팅 유닛(102)을 도시한다. 컴퓨팅 유닛(102)은 함께 임의의 유형의 프로세싱 작업을 수행하기 위한 프로세싱 리소스(104) 및 메모리 리소스(106)를 포함한다. 예를 들어, 프로세싱 리소스(104)와 메모리 리소스(106)는 광역 네트워크(예컨대, 인터넷) 또는 임의의 다른 결합 메커니즘을 통해서 사용자 및 다른 개체에 의해서 접근 가능한 하나 이상의 애플리케이션을 구현할 수 있다. 프로세싱 리소스(104)는 하나 이상의 프로세싱 장치(예컨대, CPU)에 의해서 구현될 수 있다. 메모리 리소스(106)(범용 메모리 리소스라고도 지칭됨)는 동적 및/또는 정적 메모리 장치(DRAM 메모리 장치 등)의 임의의 조합에 의해 구현된다. 컴퓨팅 유닛(102)은 자기 및/또는 광학 디스크와 가은 데이터 저장 리소스(108)와, 관련된 드라이브 메커니즘을 포함할 수도 있다.
컴퓨팅 유닛(102)의 다른 구현은 전술한 특징들의 하나 이상을 생략할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 유닛(102)의 다른 구현은 부가적인 리소스(예컨대, "다른 리소스"(110))를 제공할 수 있다.
컴퓨팅 유닛(102)은 임의의 형상을 갖는 하우징(112)에 제공될 수 있다. 일반적으로, 하우징(102)은 컴퓨팅 유닛(102)이 유사한 디자인의 다른 컴퓨팅 유닛과 효율적으로 조합되어서 그룹(예컨대, 랙)을 형성하도록 구성된다. 개관으로서, 본 섹션에서는 쐐기-유형 형상을 갖는 하우징(112)이 제시된 제 1 예와 큐브-형상을 갖는 하우징(112)이 제시된 제 2 예를 설명한다. 이들 구현들이 모든 것은 아니다.
컴퓨팅 유닛(102)은 임의의 개수 K의 무선 통신 소자(114)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 소자(114)는 무선주파수(RF) 스펙트럼 내에서 통신할 수 있다. 보다 구체적으로, 무선 통신 소자(114)는 스펙트럼의 EHF(extremely high frequency) 대역(예컨대, 30 GHz 내지 300 GHz)의 임의의 부분 내에서 통신할 수 있다. 예를 들어, 한정이 아닌, 무선 통신 소자(114)는 57~64 GHz 대역에서 통신을 제공할 수 있다. 다른 경우에, 통신 소자(114)는 광학 또는 적외선 대역의 전자기 스펙트럼 내에서 통신할 수 있다. 이들 예들은 전체가 아닌 대표적인 것이며; K 개의 무선 통신 소자(114)에 의해 방출되는 신호의 물리적 특성에 대한 어떠한 제한도 아니다.
각각의 무선 통신 소자는 에너지의 방향-집중된 빔을 방출할 수 있다. 그러한 빔의 "형상"은 빔의 에너지가 규정된 수준으로 감소하는 공간 상의 지점과 관련하여 정의될 수 있다. 예를 들어, 신호를 방출하기 위한 전송 모듈(TX)과 다른 통신 소자(예컨대, 통신 소자(204))에 의해 전송된 신호를 수신하기 위한 수신 모듈(RX)을 구비하는 트랜시버로서 동작하는 예시적인 통신 소자(202)를 도시하는 도 2를 참조하라. 통신 소자(202)는 빔의 측면 방사를 결정하는 제 1 각도(α)와 빔의 수직 방사를 결정하는 제 2 각도(β, 도시되지 않음)와 관련하여 정의되는 전자기 에너지의 빔(206)을 방출한다. 빔은 거리(L)만큼 연장한다. 마지막으로, 통신 소자(202)는 파워(P)를 소비한다. α, β, L 및 P의 값은 서로 다른 구현예에서 달라진다. 제한 없이, 일 구현예에서, α와 β는 각각, 30도 이하이고, L은 2미터보다 작으며, P는 1와트 보다 작다.
일반적으로, 빔(206)은 상대적으로 좁고 윤곽이 명확(narrow and well-defined)하며, 특히, 통신이 57GHz~64GHz 의 스펙트럼에서 수행되는 예에서 그러하다. 이 범위에서, 빔(206)은 공기 중에서 극적인 감쇠에 직면한다. 좁은 빔의 사용은 통신 소자가 다른 통신 소자에 대하여 간섭을 야기하지 않으면서 하나 이상의 다른 통신 소자와 선택적으로 통신할 수 있도록 한다. 예를 들어, 통신 소자(202)는 통신 소자(204)와 성공적으로 상호작용할 수 있다. 그러나 빔(206)은 근접 점(208)이 간섭을 (지점(208)에서) 야기하기에 충분한 크기의 신호를 수신하지 않기에 충분하도록 윤곽이 명확하다.
일 구현예에서, 각각의 통신 소자는 고정된 방향을 향하며 고정된 α, β 및 L을 갖는 정적 빔을 제공한다. 설정 동안에, 사용자는 원하는 방향으로 컴퓨팅 유닛 하우징(112)을 "향하게 함"으로써 빔을 원하는 방향으로 배향할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 사용자는 (컴퓨팅 유닛(102) 전체와 대비하여) 통신 소자 자체만의 배향을 조절함으로써 원하는 방향으로 빔을 배향할 수 있다.
무선 통신 소자 자체는 신호를 송신하고 수신하기 위한 임의의 컴포넌트의 조합을 포함할 수 있다. 제한 없이, 컴포넌트는 하나 이상의 안테나, 하나 이상의 렌즈 또는 다른 집속 장치 (광학 통신의 경우), 전력 증폭기 기능, 변조 및 복조 기능, 오류 정정 기능 (및 임의의 유형의 필터링 기능) 등을 포함한다. 하나의 경우, 각각의 무선 통신 소자는 컴퓨팅 유닛(102) 자체와 관련된 머더보드에 부착된 (또는 모놀리식 집적된) 공통의 기판 상에 형성된 컴포넌트의 집합으로서 구현될 수 있다.
도 1의 설명으로 돌아오면, K 개의 무선 통신 소자(114)가 통신 소자의 두 개의 세트를 포함하는 것으로 도시된다. 제 1 세트는 제 1 방향을 가리키고, 다른 세트는 반대 방향을 가리킨다. 이는 단지 하나의 옵션의 표시이다. 하나의 특정 구현예(이하에서 도 3 및 4와 관련하여 서술됨)에서, 컴퓨팅 유닛(102)은 제 1 방향을 가리키는 제 1 단일 통신 소자와 제 2 방향을 가리키는 제 2 단일 통신 소자를 포함한다. 다른 특정 구현예(이하에서 도 5 및 6과 관련하여 서술됨)에서, 컴퓨팅 유닛(102)은 각각 4 개의 방향을 가리키는 4 개의 통신 소자를 포함한다.
특정 구현예에서, 컴퓨팅 유닛(102)은 컴퓨팅 유닛들의 그룹(예컨대, 랙)의 멤버일 수 있다. 그리고 전체로서의 데이터 센터는 복수의 그러한 그룹을 포함할 수 있다. 이러한 설정에서, 그룹의 컴퓨팅 유닛은 동일한 그룹 내에서 하나 이상의 다른 컴퓨팅 유닛과 상호작용하기 위하여 사용되는 적어도 하나의 통신 소자를 포함할 수 있다. 이러한 유형의 통신 소자는 그룹간(intra-group) 통신 소자라고 지칭된다. 컴퓨팅 유닛은 하나 이상의 공간적으로 이웃하는 그룹 내의 하나 이상의 컴퓨팅 유닛과 상호작용하기 위하여 사용되는 적어도 하나의 통신 소자를 포함할 수도 있다. 이러한 유형의 통신 소자는 그룹내(inter-group) 통신 소자라고 지칭된다. 다른 컴퓨팅 유닛은 오직 하나 이상의 그룹간 통신 소자, 또는 하나 이상의 그룹내 통신 소자를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 각 통신 소자는 하나 이상의 다른 컴퓨팅 유닛과 통신한다고 할 수 있으며; 이들 통신 참가자들 간의 관계는 상이한 데이터 센터 토폴로지에 따라 달라질 것이다.
컴퓨팅 유닛(102)은 하나 이상의 유선 통신 소자(116)를 포함할 수도 있다. 유선 통신 소자(116)는 컴퓨팅 유닛(102)과 임의의 개체, 예컨대 다른 통신 소자, 라우팅 메커니즘 등의 사이에 배선연결된 접속을 제공할 수 있다. 예를 들어, 데이터 센터 내의 컴퓨팅 유닛의 서브세트는 각각의 유선 통신 소자(116)를 사용하여 임의의 유형의 네트워크와, 그리고 네트워크를 통해서, 임의의 원격 개체와, 상호작용한다. 그러나, 도 4 및 6에 도시된 구현예는 유선 통신 소자를 포함하지 않는다. 논의를 용이하게 하기 위하여, 용어 "통신 소자"는 이하에서, 달리 "유선" 통신 소자로서 명시적으로 제한되지 않는다면, 무선 통신 소자를 지칭한다. 도시되지 않았지만, 컴퓨팅 소자(102)는 하나 이상의 전방향 통신 소자를 포함할 수도 있다.
컴퓨팅 유닛(102)은 스위칭 리소스(118)를 포함할 수도 있다. 일반적으로, 스위칭 리소스(118)는 컴퓨팅 유닛(102) 내의 다양한 컴포넌트들을 함께 동적으로 접속시키는 임의의 유형의 접속 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 리소스(118)는 데이터가 컴퓨팅 유닛(102)내에서 발송되는 방식을 제어할 수 있다. 일 시점에서, 스위칭 리소스(118)는 통신 소자를 통해서 수신한 데이터를 프로세싱 리소스(104)와 메모리 리소스(106)로 발송하여, 이 기능이 데이터에 대한 연산을 수행하도록 할 수 있다. 다른 경우에, 스위칭 리소스(118)는 출력 데이터를 원하는 통신 소자로, 이 통신 소자에 의해서 전송되도록, 발송할 수 있다. 다른 경우에, 스위칭 리소스(118)는 컴퓨팅 유닛(102)이 주로 자신에게 제공되는 데이터를 전달하는 중개 관리자(intermediary agent)로서 동작하도록 컴퓨팅 유닛(102)을 구성할 수 있다.
집합적으로, 데이터 센터 내의 복수의 컴퓨팅 유닛에 의해 제공되는 스위칭 리소스(118)는 무선 스위칭 패브릭을 포함한다. 섹션 D에서 서술되는 바와 같이, 스위칭 패브릭은 소스 컴퓨팅 유닛이 데이터를 목적지 컴퓨팅 유닛(또는 임의의 다른 목적지 개체)으로, 선택적으로 하나 이상의 중개 컴퓨팅 유닛을 통해서, 예컨대, 하나 이상의 홉(hop)에서, 전송하도록 할 수 있다. 이 목적을 달성하기 위해, 스위칭 리소스(118)는 임의의 유형의 라우팅 전략 또는 임의의 라우팅 전략의 조합을 사용하여 데이터를 라우팅하기 위한 라우팅 기능을 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨팅 유닛(102)은 메모리 리소스(106)의 적어도 일부분을 버퍼(120)로 사용할 수 있다. 컴퓨팅 유닛(102)은 라우팅 모드로 동작할 때 일시적으로 데이터를 저장하기 위하여 버퍼(120)를 사용한다. 예를 들어, 컴퓨팅 유닛(102)이 소스 컴퓨팅 유닛과 목적지 컴퓨팅 유닛을 접속하는 경로에서 중개 컴퓨팅 유닛으로서 동작한다고 가정하자. 또한 컴퓨팅 유닛(102)은 경로를 따라서 다음 컴퓨팅 유닛에게 자신이 수신한 데이터를 즉시 전송할 수 없다고 가정하자. 그렇다면, 컴퓨팅 유닛(102)은 일시적으로 데이터를 버퍼(120)에 저장할 수 있다. 이러한 경우에, 컴퓨팅 유닛(102)은, 메모리 리소스(106)가 그 특정 시간에 버퍼(120)로 사용되는 것이 가능하다면, 메모리 리소스(106)를 버퍼링 목적으로 온-디맨드(on-demand) 방식으로 (예컨대, 버퍼링이 데이터를 전송하는 과정에서 필요할 때) 사용할 수 있다.
따라서, 컴퓨팅 유닛(102)의 메모리 리소스(106)는 적어도 두 가지 목적으로 동작한다. 첫 번째로, 메모리 리소스(106)는 프로세싱 리소스(104)와 함께 작동하여, 예컨대, 임의의 유형의 하나 이상의 애플리케이션을 구현함으로써, 연산을 수행한다. 두 번째로, 메모리 리소스(106)는 라우팅 모드에서 일시적으로 데이터를 저장하도록 버퍼(120)를 사용한다. 메모리 리소스(106)의 이중 용도는 데이터 센터가 별개의 전용 스위칭 인프라구조를 제공할 필요성을 제거하거나 감소시키기 때문에 유리하다.
도 3은 도 1에 도시된 범용 컴퓨팅 유닛(102)의 하나의 버전을 나타내는 컴퓨팅 유닛(302)을 도시한다. 컴퓨팅 유닛(302)은 쐐기-모양 형상의 하우징(304)을 포함한다. (전술한) 컴포넌트는 (도 3에 구체적으로 도시되지는 않았으나) 프로세싱 보드(306) 상에 제공된다. 그룹간 통신 소자(308)는 로컬 그룹의 하나 이상의 다른 컴퓨팅 유닛과의 무선 통신을 제공한다. 그룹간 통신 소자(308)는 내부 표면(310) 상에 위치한다. 그룹내 통신 소자(312)는 이웃하는 그룹의 하나 이상의 다른 컴퓨팅 유닛과의 무선 통신을 제공한다. 그룹내 통신 소자(312)는 외부 표면(314) 상에 위치한다. 섹션 B는 복수의 그룹을 갖는 데이터 센터내의 그룹간 통신 소자(308) 및 그룹내 통신 소자(312)의 기능을 명확히 하는 부가적인 상세를 제공한다.
도 4는 도 3의 쐐기-형상 컴퓨팅 유닛(302) 내의 컴포넌트들을 도시한다. 컴포넌트들은 프로세싱 리소스(402), 메모리 리소스(404) 데이터 저장 리소스(406), 스위칭 리소스(408), 그룹간 통신 소자(308) 및 그룹내 통신 소자(312)를 포함한다. 컴포넌트들의 이러한 집합은 예시적인 것이며; 다른 구현예는 도 4에 도시된 하나 이상의 컴포넌트를 생략하고/생략하거나 부가적인 컴포넌트를 제공할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 범용 컴퓨팅 유닛(102)의 다른 버전을 나타내는 컴퓨팅 유닛(502)을 도시한다. 컴퓨팅 유닛(502)은 큐브-모양 형상을 갖는 하우징(504)을 포함한다. (전술한) 컴포넌트는 (도 5에 구체적으로 도시되지는 않았으나) 프로세싱 보드(506) 상에 제공된다. 이 컴퓨팅 유닛(502)은 컴퓨팅 유닛(502)의 전, 후, 좌, 우에 각각 위치하는 컴퓨팅 유닛(또는 다른 개체)과 통신하기 위한 네 개의 통신 소자(508, 510, 512, 514)를 포함한다. 섹션 B는 복수의 그룹을 갖는 데이터 센터내의 통신 소자(508, 510, 512, 514)의 기능을 명확히 하는 부가적인 상세를 제공한다.
도 6은 도 5의 큐브-형상 컴퓨팅 유닛(502) 내의 컴포넌트들을 도시한다. 컴포넌트들은 프로세싱 리소스(602), 메모리 리소스(604) 데이터 저장 리소스(606), 스위칭 리소스(608) 및 다양한 통신 소자(508, 510, 512, 514)를 포함한다. 컴포넌트들의 이러한 집합은 예시적인 것이며; 다른 구현예는 도 6에 도시된 하나 이상의 컴포넌트를 생략하고/생략하거나 부가적인 컴포넌트를 제공할 수 있다.
B. 예시적인 데이터 센터
도 7은 컴퓨팅 유닛의 복수의 그룹을 도시한다. 보다 전통적인 언어로, 각 그룹은 랙(rack)으로 고려될 수 있다. 예를 들어 예시적인 그룹(702)을 고려하자. 그룹(702) 내의 각 컴퓨팅 유닛(예컨대, 예시적인 컴퓨팅 유닛(704))은 도 3에 도시된 쐐기-형상 컴퓨팅 유닛(302)에 대응한다. 복수의 이러한 쐐기-형상 컴퓨팅 유닛은 (예시적인 층(706)과 같은) 단일의 층에서 함께 결합되어 링-모양 형상을 형성한다. 복수의 이들 층(708)은 적층되어 기둥(예컨대, 원주형 구조)을 닮은 구조를 형성할 수 있다. 그룹(702)은 (도 3에 도시된 개별적인 내부 표면(310)과 같은) 쐐기-형상 컴퓨팅 유닛의 집합적 내부 표면에 의해서 정의되는 내부 영역(710)을 포함한다. 그룹(702)은 (도 3에 도시된 개별적인 외부 표면(314)과 같은) 쐐기-형상 컴퓨팅 유닛의 집합적 외부 표면에 의해서 정의되는 외부 표면을 포함한다. 이러한 도시에서, 각각의 기둥은 원통형 형상을 갖는다. 그러나 다른 구현예의 구조는 각각 다른 형상을 가질 수 있다. 단지 하나의 대안적인 예를 언급하면, 그룹은 임의의 윤곽을 갖는 내부 자유 공간 공동을 갖는 또는 갖지 않는 팔각형 단면(또는 임의의 다른 다각형 단면)을 포함할 수 있다.
도 8은 도 7의 두 개의 그룹, 즉, 그룹(702)과 그룹(712)의 단면도이다. 그룹(712)을 참조하면, 단면도는, 집합적으로 원형 내부 둘레(802)와 원형 외부 둘레(804)를 제공하는, 특정 층의 쐐기 형상 컴퓨팅 유닛의 집합을 나타낸다. 내부 둘레(802)는 자유 공간 영역(806)을 정의한다. 그룹(712)의 단면도는 따라서 자유-공간 중심(hub)으로부터 퍼지는 바퀴살을 갖는 바퀴를 닮았다.
(예시적인 통신 소자(808)와 같은) 그룹간 통신 소자는 내부 둘레(802)상에 배치된다. 각각의 이러한 그룹간 통신 소자는 해당 컴퓨팅 유닛이 자유-공간 영역(806)을 걸친 하나 이상의 다른 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 있도록 한다. 예를 들어, 도 8은 자유-공간 영역(806)을 걸쳐서 통신 소자(808)로부터 연장하는 예시적인 전송 빔(810)을 도시한다. 그룹간 통신 소자(812)는 빔의 경로 "내에" 놓여있으며, 따라서, 그 빔(810)에 의해 전송되는 신호를 수신할 수 있다.
(예시적인 통신 소자(814)와 같은) 그룹내 통신 소자는 외부 둘레(804)상에 배치된다. 각각의 이러한 그룹내 통신 소자는 해당 컴퓨팅 유닛이, 그룹(702)의 컴퓨팅 유닛과 같은, 이웃하는 그룹 내의 하나 이상의 다른 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 있도록 한다. 예를 들어, 도 8은 (그룹(712)의) 통신 소자(814)로부터 투사되는 예시적인 전송 빔(816)을 도시한다. 그룹간 통신 소자(818)는 빔(816)의 경로 "내에" 놓여있으며, 따라서, 그 빔(816)에 의해 전송되는 신호를 수신할 수 있다.
자유-공간 영역(806)의 지름은 z로 표기되어 있으며, 임의의 두 개의 그룹 간의 가장 가까운 거리는 d로 표기되어 있다. 거리 z와 d는 각각, 그룹간 및 그룹내 통신을 수용하도록 선택된다. 거리는 상이한 기술적 환경에 따라 변경되며, 일 구현예에서는, 이들 거리는 2 미터보다 작다.
도 9는 (예컨대, 그룹(904, 906, 908 등)과 같은) 복수의 그룹을 포함하는 다른 데이터 센터(902)를 도시한다. 예를 들어, 예시적인 그룹(904)을 고려하자. 그룹(904)은 각각의 컴퓨팅 유닛이 도 5에 도시된 큐브-모양 형상을 갖는, 컴퓨팅 유닛의 그리드-모양 배열(grid-like array)을 포함한다. 또한, 도 9는 그룹(904)의 단일 층을 도시하고; 부가적인 컴퓨팅 유닛의 그리드-모양 배열이 이 층의 상부에 적층될 수 있다. 그룹(904)은 따라서 컴퓨팅 유닛의 다수의 기둥을 형성할 수도 있다. 각각의 기둥은 정사각형의 단면도(또는 보다 일반적으로, 다각형 단면도)를 갖는다. 그룹(904)은 전체로서도 또한 기둥을 형성한다.
각 컴퓨팅 유닛에 의해 제공되는 통신 소자는, 예컨대, 그룹 내의 컴퓨팅 유닛의 배치에 따라, 그룹간 컴퓨팅 유닛 및/또는 그룹내 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 유닛(910)은 제 1 이웃 그룹간 컴퓨팅 유닛(912)과 상호작용하기 위한 제 1 무선 통신 소자(도시되지 않음)를 구비한다. 컴퓨팅 유닛(910)은 제 2 이웃 그룹간 컴퓨팅 유닛(914)과 통신하기 위한 제 2 무선 통신 소자(도시되지 않음)를 포함한다. 컴퓨팅 유닛(910)은 이웃 그룹(906)의 컴퓨팅 유닛(916)과 통신하기 위한 제 3 무선 통신 소자(도시되지 않음)를 포함한다. 컴퓨팅 유닛과 그룹의 이러한 조직은 단지 예시적인 것이며; 다른 데이터 센터는 다른 레이아웃을 채용할 수 있다.
컴퓨팅 유닛(910)은 라우팅 메커니즘(918)과 상호작용하기 위한 배선-연결된 통신 소자(도시되지 않음)를 포함함을 또한 유의하라. 보다 구체적으로, 컴퓨팅 유닛(910)은 라우팅 메커니즘(918)에 접속되어 있는 컴퓨팅 유닛들의 서브세트의 멤버이다. 라우팅 메커니즘(918)은 데이터 센터(902)내의 컴퓨팅 유닛들을 외부 개체와 접속시킨다. 예를 들어, 데이터 센터(902)는 (인터넷과 같은) 외부 네트워크(920)에 라우팅 메커니즘(918)을 통해서 접속될 수 있다. 사용자와 다른 개체는 외부 네트워크(920)를 사용하여, 예컨대, 요청을 외부 네트워크(920)를 통해서 데이터 센터(902)에 제출하고 외부 네트워크(920)를 통해서 데이터 센터(902)로부터 응답을 수신함으로써, 데이터 센터(902)와 상호작용할 수 있다.
도 9에 도시된 데이터 센터(902)는 따라서 일부 배선-연결된 통신 링크를 포함한다. 그러나, 데이터 센터(902)는 전통적인 데이터 센터에서와 같은 동일한 유형의 병목현상 우려를 야기하지 않는다. 이는 전통적인 데이터 센터는 단일의 액세스 포인트를 통해서 랙으로부터 그리고 랙으로 통신을 발송하기 때문이다. 대조적으로, 그룹(904)은 라우팅 메커니즘(918)을 그룹(904)에 접속시키는 복수의 액세스 포인트를 포함한다. 예를 들어, 그룹(904)은 라우팅 메커니즘(918)에 접속되는 세 개의 액세스 포인트를 도시한다. 그룹(904)이 5 개의 층(도시되지 않음)을 포함한다고 가정하자. 따라서, 그룹은 3 x 5 개의 액세스 포인트를 포함할 것이고, 입력-출력 액세스 포인트의 벽을 형성한다. 라우팅 메커니즘(918)에 직접 배선되지 않은 컴퓨팅 유닛은 하나 이상의 무선 홉을 통하여 라우팅 메커니즘(918)과 간접적으로 상호작용한다. 따라서, 도 9에 도시된 구조는 임의의 개별 액세스 포인트를 통하여 이동(funnel)되는 데이터의 양을 감소시킨다.
도 9는 컴퓨팅 유닛의 그리드-모양 배열의 문맥에서 라우팅 메커니즘(918)을 도시한다. 그러나 동일한 원리가 임의의 형상을 그룹을 갖는 데이터 센터에 적용될 수 있다. 예를 들어, 다시 한번 도 7에 도시된 것과 같은 원통형 그룹의 사용을 고려하자. 데이터 센터가 이러한 원통형 그룹을 복수의 열(row)로 배열한다고 가정하자. 데이터 센터는 라우팅 메커니즘을 적어도 데이터 센터의 외부 열의 컴퓨팅 유닛의 서브세트에 접속시킬 수 있다. 그 라우팅 메커니즘은 데이터 센터를 전술한 방식과 같이 외부 개체와 연결한다.
C. 영구 간섭을 다루기 위한 예시적 기능
도 10은 임의의 두 개의 통신 소자(1002, 1004)에 영향을 줄 수도 있는 영구 간섭의 개념을 도시한다. 통신 소자(1004)가 통신 소자(1002)로부터 전송되는 신호를 성공적으로 수신할 수 있다고 가정하자. 그러나 통신 소자(1002)는 유사하게 통신 소자(1004)로부터 수신되는 신호를 수신할 수 없다고 가정하자. 간략히 말해서, 통신 소자(1002)는 통신 소자(1004)에게 대화를 걸 수 있으나, 통신 소자(1004)는 통신 소자(1002)에게 대화를 다시 걸 수 없다. 이 현상이 영구 간섭이라고 지칭되고; 이는 통신 소자(1002, 1004)의 위치 및 배향과 함께 통신 소자(1002, 1004)로부터 방출되는 빔의 형상으로부터 뒤따르는 한 영구적이다. 영구 간섭은 두 개의 컴퓨터 유닛간의 상호작용을 일방 통신(쌍방 통신과 비교하여)으로 감소시키기 때문에 바람직하지 않다. 일방 통신은 많은 통신 작업을 수행하는데 - 적어도 효율적이지 못하게 - 사용될 수 없다.
영구 간섭의 이슈를 다루는 하나의 방법은 통신 소자(1004)가 통신 소자(1002)에게 데이터를 전송할 수 있는 간접 루트를 제공하는 것이다. 예를 들어, 그러한 간접 루트는 데이터를 하나 이상의 중개 컴퓨팅 유닛(도시되지 않음)을 통해서 전송하는 것을 수반할 수 있다. 그러나, 이 선택은 완전히 만족스럽지는 않은데, 이는 데이터 센터에 의해서 사용되는 라우팅 메커니즘의 복잡도를 증가시키기 때문이다.
도 11은 데이터 센터가 영구 간섭을 회피할 수 있는 다른 메커니즘을 도시한다. 이 접근법에서, 사용자는 컴퓨팅 유닛의 그룹(예컨대, 랙)을, 컴퓨팅 유닛을 하우징 구조에 하나하나씩 부가함으로써 구축한다. 각각의 컴퓨팅 유닛을 부가함에 따라, 사용자는 그 배치가 영구 간섭을 야기하는지 판단할 수 있다. 영구 간섭이 발생하면, 사용자는 컴퓨팅 유닛을 다른 위치에 배치할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 사용자가 현재 쐐기-형상 컴퓨팅 유닛(1102)을 원통형 그룹(1106)내의 열린 슬롯(1104)에 부가하려고 시도하고 있다. 사용자가 이러한 배치의 결과 영구 간섭이 발생할 것이라고 판단하면, 그 또는 그녀는 이러한 배치를 하는 것을 거부하고 컴퓨팅 유닛(1102)을 다른 슬롯(도시되지 않음)에 삽입할 가능성을 찾을 것이다.
다양한 메커니즘이 사용자가 컴퓨팅 유닛(1102)의 배치가 영구 간섭을 야기할 것인지를 결정함에 있어서 도움을 줄 수 있다. 하나의 접근법에서, 컴퓨팅 유닛(1102) 자체가 도 10에 도시된 간섭 현상이 그룹(1106)에 컴퓨팅 유닛(1102)을 부가함으로써 야기될 것인지를 결정하는 검출 메커니즘(도시되지 않음)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 검출 메커니즘은 이웃하는 컴퓨팅 유닛에 테스트 신호를 전송하도록 컴퓨팅 유닛(1102)에게 지시할 수 있고; 검출 메커니즘은 이후 컴퓨팅 유닛(1102)이 이들 이웃하는 컴퓨팅 유닛으로부터 (이웃하는 컴퓨팅 유닛이 테스트 신호를 수신한 상황에서) 확인 신호를 수신하는 것을 실패하였는지 여부를 검출할 수 있다. 검출 메커니즘은 또한 상보 문제(complementary problem)가 존재하는지, 예컨대, 컴퓨팅 유닛(1102)은 이웃하는 컴퓨팅 유닛으로부터 테스트 신호를 수신할 수 있으나 그 이웃하는 유닛으로 확인 신호를 성공적으로 전송할 수 없는지를 판단할 수 있다. 검출 메커니즘은 컴퓨팅 유닛(1102)의 도입이 그룹(1106) 내의 이미 배치된 두 개 이상의 컴퓨팅 유닛 간에 영구 간섭을 야기하는지를 (영구 간섭이 컴퓨팅 유닛(1102)에게 직접 영향을 주지 않더라도) 검출할 수도 있다. 이미-배치된 컴퓨팅 유닛은 그들의 자신의 각각의 "관점"에서 간섭을 평가할 수 있는 그들 자신의 각각의 검출 메커니즘을 포함한다.
컴퓨팅 유닛(1102)은 사용자에게 영구 간섭 관련 문제를 경고(예컨대, 음성 및/또는 시각 경고를 제공함으로써)하는 경고 메커니즘(1108)을 포함할 수 있다. 이미-배치된 컴퓨팅 유닛은 유사한 경고 메커니즘을 포함할 수 있다. 대안적으로, 또는 부가적으로, 그룹(1106)의 하우징은 (도시되지 않은) 검출 메커니즘 및 사용자에게 영구 간섭 관련 문제를 경고하기 위한 관련된 경고 메커니즘(1110)을 포함할 수도 있다. 보다 구체적으로, 그룹(1106)의 하우징은 그룹(1106)내의 각각의 컴퓨팅 유닛과 관련된 복수의 그러한 검출 메커니즘과 경고 메커니즘을 포함할 수 있다. 경고는 제안된 배치에 의해 영향을 받는 컴퓨팅 유닛을 식별한다.
도 12는 전술한 개념을 요약하는 절차(1200)를 흐름도 형식으로 도시한다. 블록(1202)에서, 사용자는 그룹(예컨대, 랙)과 연관된 하우징 내의 초기 위치에 초기 컴퓨팅 유닛을 배치한다. 블록(1204)에서, 사용자는 하우징 내의 후보 위치에 새로운 컴퓨팅 유닛을 배치한다. 블록(1206)에서, 사용자는 이 배치(블록(1204))가 영구 간섭을 야기하는지를 (전술한 임의의 방법으로) 판단한다. 그렇지 않다면, 블록(1208)에서, 사용자는 그 후보 위치에 새로운 컴퓨터를 수용(단순히 사용자가 컴퓨팅 유닛을 그 위치에 두는 것을 의미함)한다. 영구 간섭이 발생하면, 블록(1210)에서, 사용자는 컴퓨팅 유닛을 새로운 후보 위치로 옮기고, 블록(1206)의 확인 동작을 반복한다. 이 절차는 사용자가 새로운 컴퓨팅 유닛에 대하여 간섭 없는 위치를 식별할 때까지 한 번 이상 반복될 수 있다.
블록(1212)에서, 사용자는 그룹과 관련된 하우징 내에 배치할 임의의 새로운 컴퓨팅 유닛이 있는지를 판단한다. 그렇다면, 사용자는 전술한 동작을 새로운 컴퓨팅 유닛과 관련하여 반복한다. 블록(1214)에서, 사용자가 그룹 내의 비어있는 슬롯(만약 있다면)과 관련하여 무엇을 할 것인지를 결정한다. 이들 비어있는 슬롯은 영구 간섭의 존재로 인하여 컴퓨팅 유닛을 갖지 못한다. 하나의 경우에, 사용자는 이들 슬롯을 비어있는 상태로 둘 수 있다. 다른 경우에, 사용자는 무선 통신을 수반하지 않는 임의의 유형의 컴퓨팅 유닛으로 이들 슬롯을 채울 수 있다. 예를 들어, 사용자는 전용 데이터 저장 역할을 수행하는 컴퓨팅 유닛을 비어있는 슬롯에 할당할 수 있다.
절차(1200)는 다른 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 (새롭게 도입된 컴퓨팅 유닛 대신에) 하나 이상의 사전에 배치된 컴퓨팅 유닛의 위치를 변경함으로써 간섭 상황을 처리할 수도 있다. 예를 들어, 사용자는 컴퓨팅 유닛의 이전의 배치가 불균형하게 후속하는 컴퓨팅 유닛들의 배치를 제한한다고 판단할 수 있다. 이 경우에, 사용자는 이전의 컴퓨팅 유닛을 제거하여 보다 효율적인 후속 컴퓨팅 유닛의 배치를 가능하게 하도록 할 수 있다.
블록(1216)에서 개괄적으로 표시된 바와 같이, 데이터 센터의 설정에서 (또는 데이터 센터의 설정 이후의) 임의의 시점에서, 각 컴퓨팅 유닛의 상호작용 능력은, 예컨대, 영구 간섭 없이 상호 작용할 수 있는 각 컴퓨팅 유닛의 (존재한다면) 통신 유닛의 그룹을 결정함으로써 평가될 수 있다. 데이터의 노드(컴퓨팅 유닛)의 상호접속과 관련된 토폴로지 정보는 이들 상호작용 능력을 합함으로써(aggregate) 도출될 수 있다.
D. 컴퓨팅 유닛 간의 예시적인 시그널링
임의의 유형의 매체 접근 제어 전략이 컴퓨팅 유닛 간에 데이터를 전송하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전술한 데이터 센터는 TDMA(time division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), CDMA(code division multiple access) 또는 이들의 임의의 조합 중 어느 하나를 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 13은 시분할 및 주파수분할 기법을 조합하여 컴퓨팅 유닛 간의 통신을 수행하기 위한 시간 대 주파수 슬롯의 집합을 정의하는 예를 도시한다. 가드 영역(guard region)은 주파수 차원과 시간 차원 양자에서 슬롯을 구분한다. 이들 가드 영역은 버퍼로 작용하여 슬롯 간의 간섭의 위험을 줄여준다.
하나의 접근법에서, 데이터 센터는 도 13에 도시된 슬롯 기법을 사용하여 컴퓨팅 유닛 간에 제어 데이터를 전송한다. 보다 구체적으로, 데이터 센터는 컴퓨팅 유닛의 각각의 쌍 사이에 제어 데이터를 전송하기 위한 슬롯을 할당할 수 있다. 따라서, 제 1 컴퓨팅 유닛이 근방에 있는 제 2 컴퓨팅 유닛과 상호작용하기를 원한다고 가정하자. 제 1 컴퓨팅 유닛은 적절한 슬롯이 이용가능 해질 때까지 (그 슬롯이 제 1 컴퓨팅 유닛과 제 2 컴퓨팅 유닛 간에 제어 데이터의 전송 전용이 되는 경우) 기다린다. 제 1 컴퓨팅 유닛은 이후 제어 데이터를 제 2 컴퓨팅 유닛으로 전송하도록 할당된 제어 슬롯을 사용한다. 제 2 컴퓨팅 유닛은 제어 데이터를 판독하고 그에 기초하여 동작을 취한다. 하나의 경우에서, 제 1 컴퓨팅 유닛은 제 2 컴퓨팅 유닛에 페이로드 데이터를 전송하는 것에 대한 프렐루드(prelude)로서 제어 데이터를 전송할 수 있다. 제 2 컴퓨팅 유닛은 (이하에서 서술되는 방식으로) 확인 신호(acknowledge signal)를 제공하는 것에 의해 응답할 수 있다.
데이터 센터는 실제 페이로드 데이터를 전송하기 위한 임의의 기법을 사용할 수 있다. 하나의 접근법에서, 데이터 신호는 페이로드 데이터를 전송하기 위해 전술한 (제어 데이터의 경우와) 동일한 시간 대 주파수 다중화(multiplexing) 접근법을 사용한다. 제 2의 접근법에서, 데이터 센터는 페이로드 데이터를 전송함에 있어 다중화를 수행하지 않는다. 즉, 제 2의 접근법에서는, 제 1 컴퓨팅 유닛이 페이로드 데이터를 전송하기 위한 허가를 수신하면, 모든 데이터의 전송에 그 데이터 채널을 사용할 수 있다. 제 1 컴퓨팅 유닛이 페이로드 데이터를 전송하는 것을 끝내면, 다른 컴퓨팅 유닛에 의한 사용을 위해 데이터 채널을 해제할 수 있다.
도 14는 전술한 후자의 시나리오를 도시한다. 이 시나리오에서, 데이터 센터는 컴퓨팅 유닛간의 제어 데이터의 교환을 처리하도록 간헐적 제어 블록(intermittent control block)(예컨대, 블록 1402, 1404)을 사용한다. 각 제어 블록은 도 13에 도시된 슬롯 구조를 갖는다. 데이터 센터는 페이로드 데이터의 교환을 처리하도록 비-다중화 데이터 채널(1406)을 사용한다. 그러나, 반복해서, 도 13 및 14는 많은 가능한 접근 제어 전략 중에 하나의 매체 접근 제어 전략을 도시한다.
일반적으로, 데이터 센터는 제어 시그널링을 처리하기 위하여 일정량의 통신 리소스를 할당하고 페이로드 데이터의 전송을 처리하기 위하여 일정량의 통신 리소스를 할당한다. 제어-관련 리소스와 페이로드-관련 리소스의 특정 비율을 선택하기 위해 고려해야 하는 환경-특정 트레이드오프(environment-specific tradeoff)가 있다. 제어 시그널링을 증가시키는 것은 컴퓨팅 유닛이 제어 슬롯을 획득할 수 있는 반응시간(latency)를 감소시키나; 이는 데이터의 전송을 처리하는데 이용 가능한 리소스의 양을 줄인다. 설계자는 목표 반응시간-관련(latency-related) 및 능력-관련 성능(capacity-related performance)의 비율을 선택할 수 있다.
도 15-19는 다음에 컴퓨팅 유닛 간의 예시적인 시그널링 프로토콜을 도시한다. 이 예시적인 프로토콜은 컴퓨팅 유닛이 하나 이상의 다른 컴퓨팅 유닛과 페이로드 데이터를 교환하기 위하여 이들 다른 컴퓨팅 유닛과 접속을 수립할 수 있는 방식을 서술한다. 컴퓨팅 유닛에 의한 요청은 데이터 센터 내의 컴퓨팅 유닛들 간에 기존에 존재하는 접속과 충돌이 될 수도 또는 되지 않을 수도 있다. 따라서, 예시적인 프로토콜은 데이터 센터가 잠재적인 충돌을 해소할 수 있는 (여러 가능한 방법 중에) 하나의 방법을 서술한다.
도 15-19는 또한 서로 다른 유형의 히든 터미널 시나리오를 다룬다. 히든 터미널 시나리오에서, 제 1 컴퓨팅 유닛 및 제 2 컴퓨팅 유닛은 제 3 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 있다. 그러나, 제 1 및 제 2 컴퓨팅 유닛은 서로에 대한 직접적인 인식이 없을 수도 있는데; 즉, 제 1 컴퓨팅 유닛은 제 2 컴퓨팅 유닛을 알지 못할 수 있고 제 2 컴퓨팅 유닛은 제 1 컴퓨팅 유닛을 알지 못할 수 있다. 이는 제 1 및 제 2 컴퓨팅 유닛이 제 3 컴퓨팅 유닛에 충돌되는 요구를 함에 따라 바람직하지 않은 간섭을 야기할 수 있다. 이 동일한 현상은 보다 많은 수의 컴퓨팅 유닛과 관련하여 보다 큰 스케일로 보여질 수 있다.
먼저, 도 15는 다수의 시그널링 신호를 서술하는데 사용될 수 있는 용어(terminology)를 서술하는 수단으로 사용된다. 이 도면은 여섯 개의 예시적인 참가자 컴퓨팅 유닛, 즉, P0, P1, P2, P3, P4 및 P5를 도시한다. 임의의 참가자 컴퓨팅 유닛 X가 임의의 참가자 유닛 Y로부터 데이터를 수신한다면, X는 Y에 의해서 "점유"되었다고 한다. 임의의 참가자 컴퓨팅 유닛 X가 임의의 참가자 컴퓨팅 유닛 Y로부터 데이터를 수신하지 않으나, 그럼에도 참가자 컴퓨팅 유닛 Y로부터 데이터 신호의 영향 하에 있다면, 참가자 컴퓨팅 유닛 X는 참가자 컴퓨팅 유닛 Y에 의해서 "커버"되었다고 한다. 도 15의 경우에, 참가자 컴퓨팅 유닛 P4는 참가자 컴퓨팅 유닛 P1에 의해서 점유되었다. 참가자 컴퓨팅 유닛 P3 및 P4는 각각 참가자 컴퓨팅 유닛 P1에 의해서 커버되었다. 컴퓨팅 유닛은 이하에서 설명의 간소화를 위해 간단히 P0-P5라고 지칭된다.
도 16은 충돌이 발생하지 않는 시그널링 시나리오를 도시한다. A의 경우에서, P0는 P3에 접속하고자 하는 요청을 전달하는 제어 데이터를 전송한다. B의 경우에서, P3와 P4 양자는 P0의 요청을 확인한다. 이 시점에서, P3는 P0에 의해서 점유되고 P4는 P0에 의해서 커버된다. C의 경우에서, P0는 접속을 해제하겠다는 것을 나타내는 제어 데이터를 전송한다. P3 및 P4는 이 제어 데이터를 수신할 것이고, 그들의 각각 P0에 대한 점유 및 커버 상태를 제거할 것이다.
도 17은 신호 오버랩이 발생하지만, 다른 충돌은 없는 시그널링 시나리오를 도시한다. A의 경우에 앞서, P0가 P3와 접속을 수립했다고 가정하고; 그 결과 P3가 P0에 의해서 점유되고 P4는 P0에 의해서 커버된다. 다음으로 P2가 P5에 접속하고자 하는 요청을 전달하는 제어 데이터를 전송한다. B의 경우에서, P4 및 P5 양자는 P5에 대한 접속을 확인한다. C의 경우에서, 그 결과, P5는 P2에 의해서 점유되고, P4는 P0 및 P2 양자에 의해서 커버된다.
도 18은 점유-유형 충돌이 발생하는 시그널링 시나리오를 도시한다. A의 경우에 앞서, P0가 P4와 접속을 수립했다고 가정하고; 그 결과, P4는 P0에 의해서 점유되고, P3는 P0에 의해서 커버된다. 다음으로 P2는 P5에 접속하고자 하는 요청을 전달하는 제어 데이터를 전송한다. B의 경우에서, P5는 P5 요청에 대한 접속을 확인한다. C의 경우에서, P4는 P2에 의해서 전송된 요청을 확인한다. P0는 이 신호를 수신하고, 다른 컴퓨팅 유닛에 의해서 우선점유(preempt)되어 있음을 인식한다. 따라서, 접속해제 메시지를 전송하고, P3 및 P4에 의해서 수신된다. D의 경우에, 그 결과, P3는 임의의 참가자 유닛에 의해서 점유되지도 커버되지도 않고, P4는 P2에 의해서 커버되고, P5는 P2에 의해서 점유된다.
도 19는 커버-유형 충돌이 발생하는 시그널링 시나리오를 도시한다. A의 경우에 앞서, P0가 P3와 접속을 수립했다고 가정하고; 그 결과, P3는 P0에 의해서 점유되고, P4는 P0에 의해서 커버된다. 다음으로 P2는 P4에 접속하고자 하는 요청을 전달하는 제어 데이터를 전송한다. B의 경우에서, P5는 P4 요청에 대한 접속을 확인한다. C의 경우에서, P4는 P2에 의해서 전송된 요청 또한 확인한다. P0는 이 신호를 수신하고, 다른 컴퓨팅 유닛에 의해서 우선점유되어 있음을 인식한다. 따라서, 접속해제 메시지를 전송하고, P3및 P4에 의해서 수신된다. D의 경우에, 그 결과, P3는 임의의 참가자 유닛에 의해서 점유되지도 커버되지도 않고, P4는 P2에 의해서 커버되고, P5는 P2에 의해서 점유된다.
E. 예시적 라우팅 기능
요약하여, 데이터 센터는 복수의 그룹(예컨대, 랙)을 포함한다. 각각의 랙에서, 차례차례, 복수의 컴퓨팅 유닛을 포함한다. 하나의 경우에서, 데이터 센터는, 예컨대, 그룹내 통신을 수행하도록, 랙들을 함께 연결하도록 무선 통신을 사용한다. 더욱이, 데이터 센터는 그룹 내의 개별적인 컴퓨팅 유닛을 함께 연결하여, 예컨대, 그룹간 통신을 수행하도록, 무선 통신을 사용한다.
데이터 센터는 전술한 접속을 활용하여 제 1 그룹의 소스 컴퓨팅 유닛으로부터 데이터를 제 2 그룹의 목적지 컴퓨팅 유닛으로 복수의 세그먼트 또는 홉을 포함하는 통신경로를 걸쳐서 전송한다. 하나 이상의 세그먼트는 특정 그룹과 발생할 수 있고; 하나 이상의 다른 세그먼트는 두 개의 다른 그룹 간에 발생할 수도 있다. 또한, 경로는 하나 이상의 중개 그룹을 통과할 수도 있다.
예를 들어, 도 20의 예를 주목하자. 그룹 A의 컴퓨팅 유닛이 그룹 B의 제 1 컴퓨팅 유닛에 데이터를 전송한다. 그룹 B의 제 1 컴퓨팅 유닛은 데이터를 그룹 B의 제 2 컴퓨팅 유닛에 전송하고, 이이서, 이는 그룹 B의 제 3 컴퓨팅 유닛으로 데이터를 전송한다. 그룹 B의 제 3 컴퓨팅 유닛은 데이터를 다른 그룹의 다른 컴퓨팅 유닛에게 전송하며, 이와 같이 계속된다.
각각의 개별적인 컴퓨팅 유닛의 스위칭 리소스는 집합적으로 데이터 센터 내의 스위칭 패브릭을 형성한다. 스위칭 패브릭은 전술한 유형의 전송을 달성하기 위한 라우팅 기능을 포함한다. 도 21은 이러한 개념의 고차원 묘사를 제공한다. 즉, 도 21은 복수의 컴퓨팅 유닛의 그룹을 포함하는 데이터 센터(2102)를 도시한다. 각 컴퓨팅 유닛의 스위칭 리소스는 집합적으로 스위칭 패브릭(21040를 제공한다.
일반적으로, 스위칭 패브릭(2104)은 데이터 센터 내의 가능한 접속을 나타내는 그래프를 형성할 수 있다. 그래프 내의 분배된 노드는 컴퓨팅 유닛을 나타내고; 엣지는 컴퓨팅 유닛 간의 접속을 나타낸다. 스위칭 패브릭(2104)은 어떤 양방향 통신 링크가 각 컴퓨팅 유닛에 의해 수립될 수 있는지를 판단함으로써 이 그래프를 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 스위칭 패브릭(2104)은 그룹간 라우팅을 수행하는 링크와 그룹내 라우팅을 수행하는 링크를 구분할 수 있다. 또한, 스위칭 패브릭(2104)은 (영구 간섭과 관련되어 있기 때문에) 피해야 할 일방향 링크를 또한 식별할 수 있다.
스위칭 패브릭(2104)은 (각각의 노드가 스위칭 패브릭(2104) 내의 다른 노드에 관련된 접속 정보를 수집하는) 분배형 방식(distributed manner) 및/또는 (하나 이상의 에이전트가 스위칭 패브릭(2104) 내의 연결을 모니터하는) 중앙집중형 방식으로 그래프를 형성한다. 하나의 경우에서, 각 노드는 자신의 이웃에 대한 지식만을 가지고 있을 수 있다. 다른 경우에서, 각 노드는 스위칭 패브릭(2104) 내의 접속에 대한 지식을 전체적으로 가지고 있을 수도 있다. 보다 구체적으로, 노드는, 예컨대 임의의 알고리즘들 또는 이들의 조합(예컨대, 거리 또는 경로 벡터 프로토콜 알고리즘, 링크-상태 벡터 알고리즘 등)을 사용하여 접속 정보를 제공하는 라우팅 표를 유지할 수 있다.
스위칭 패브릭(2104)은 임의의 유형의 범용 라우팅 전략 또는 라우팅 전략의 임의의 조합을 사용하여 라우팅을 구현할 수 있다. 일반적으로, 예를 들어, 스위칭 패브릭(2104)은 이하의 라우팅 전략의 임의의 하나 이상으로부터 얻어질 수 있다. 제 1 컴퓨팅 유닛이 오직 제 2 컴퓨팅 유닛에만 데이터를 전송하는 유니캐스트; 컴퓨팅 유닛이 데이터를 데이터 센터 내의 모든 다른 컴퓨팅 유닛에 전송하는 브로드캐스트; 컴퓨팅 유닛이 컴퓨팅 유닛의 서브세트에 데이터를 전송하는 멀티캐스트; 컴퓨팅 유닛이 컴퓨팅 유닛의 세트로부터 (예컨대, 랜덤 선택 고려방식에 기초하여) 선택된 임의의 컴퓨팅 유닛에 데이터를 전송하는 애니캐스트, 등등.
보다 구체적으로, 스위칭 패브릭(2104)은 데이터 센터(2102)내의 메시지 라우팅에 있어서 정적 또는 동적 고려 사항의 임의의 조합을 사용할 수 있다. 스위칭 패브릭(2104)은 임의의 메트릭(metric) 또는 메트릭의 조합을 경로를 선택함에 있어서 사용할 수 있다. 또한, 제한 없이, 스위칭 패브릭(2104)은, (다익스트라 알고리즘에 기초한) 최단 경로 고려, 휴리스틱 고려사항, 계층적 라우팅 고려사항, 지리학적 라우팅 고려사항, 동적 습득 고려사항, 서비스 품질 고려사항 등에 기초한 알고리즘들을 포함하는, 메시지를 라우팅하는 임의의 알고리즘 또는 알고리즘의 조합을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도 20에 도시된 시나리오에서, 스위칭 패브릭(2104)은 랜덤 경로 선택 및 최단 경로 분석의 조합을 사용하여 스위칭 패브릭(2104)을 통해 데이터를 발송한다.
부가적으로, 스위칭 패브릭(2104)은 라우팅을 용이하게 하도록 임의의 수의 이하의 특징을 채용할 수 있다.
컷스루 스위칭( Cut - through switching ). 스위칭 패브릭(2104)은 컷스루 스위칭을 채용할 수 있다. 이 접근법에서, 스위칭 패브릭(2104)내의 임의의 참가자(예컨대, 노드)는 완료 메시지를 수신하기 전에 메시지를 전송하기 시작한다.
데드락 ( deadlock ) 및 라이브락 ( livelock ) 방지(또는 감소). 스위칭 패브릭(2104)은 데드락 및 라이브락의 발생을 감소 또는 제거하기 위해 다양한 메커니즘을 사용할 수 있다. 이들 환경에서, 무한 루프에 진입하기 때문에 또는 스위칭 패브릭(2104)내의 임의의 유형의 비효율성에 직면하기 때문에 막히게(hung up) 된다. 스위칭 패브릭(2104)은 (메시지를 전송하기 위한 최대 시간양을 설정하는) 타임-아웃 메커니즘 및/또는 (소스 노드로부터 목적지 노드로 향함에 있어서 메시지가 취할 수 있는 최대량의 홉을 설정하는) 홉 제한 메커니즘 등의 임의의 유형을 사용함으로써 이러한 상황을 다룰 수 있다. 그러한 타임-아웃 또는 홉 제한에 다다름에 따라, 스위칭 패브릭(2104)은 메시지를 재전송한다.
도 22는 데드락 등의 위험을 감소시키기 위해 도입될 수 있는 다른 대비(provision)를 도시한다. 이 경우에서, 데이터 센터는 제 1 방향으로의 통신을 처리하기 위한 통신 소자의 제 1 서브세트를 할당하고 제 2 방향으로의 통신을 처리하기 위한 통신 소자의 제 2 서브세트를 할당한다. 예를 들어, 도 22는 원통형 그룹의 내부 표면(2202)의 부분을 도시한다. (통신 소자(2204)와 같은) 통신 소자의 제 1 서브세트는 상향으로 데이터를 전송하도록 할당되고, (통신 소자(2206)와 같은) 통신 소자의 제 2 서브세트는 하향으로 데이터를 전송하도록 할당된다. 데이터 센터는 (체크보드 패턴 등과 같은) 임의의 유형의 정규 패턴에 기초하여 상이한 역할을 갖는 소자를 개제(interleave)함에 의해서와 같이, 임의의 방법으로 상이한 통신 소자에 역할을 할당할 수 있다. 또는 데이터 센터는 랜덤 할당 기법 등을 사용하여 상이한 통신 소자에 역할을 할당할 수 있다. 특정 방향으로 나아감에 있어서, 스위칭 패브릭(2104)은, 각 단계에서, 적절한 라우팅 방향을 갖는 노드들 중에서 (예컨대, 노드들 중에서 임의 선택을 함으로써) 선택할 수 있다. 일반적으로, 이 대비법은 소스 노드에서 목적지 노드로 메시지를 진행시킴에 있어서 무한 루프가 수립될 확률을 감소시킨다.
패일세이프 메커니즘( Failsafe mechanism ). 데이터 센터(2102)의 무선 구조는 고장(failure)을 처리하기에 적절하다. 제 1 유형의 고장은 그룹 내의 하나 이상의 개별적인 컴퓨팅 유닛 내에서 발생할 수 있다. 제 2 유형의 고장은 데이터 센터(2102) 내의 전체 그룹(예컨대, 랙)에 영향을 줄 수도 있다. 고장은 기능이 완전하게 오동작하게 하거나, 또는 기능이 차선의(suboptimal) 성능을 나타내도록 야기하는 임의의 조건을 나타낸다. 스위칭 패브릭(2104)은 고장 컴포넌트(failing component)를 "돌아서" 메시지를 라우팅함으로써 이들 상황을 다룰 수 있다. 예를 들어, 도 23에서, 그룹(2302) 및 그룹(2304)은 데이터 센터 내에서 고장을 경험한 것으로 가정하자. 이 고장이 없는 경우, 스위칭 패브릭(2104)은 A, B, 및 C에 의해 정의되는 경로를 따라서 메시지를 발송하였을 것이다. 고장의 존재에 의해, 스위칭 패브릭(2104)은 (V, W, X, Y 및 Z에 의해 정의되는 경로와 같은) 보다 돌아가는 경로를 따라서 메시지를 발송하여, 고장난 그룹(2302, 2304)을 회피하도록 할 수 있다. 임의의 라우팅 프로토콜이 이러한 패일세이프 동작을 획득하도록 사용될 수 있다.
마무리하면서, 본 서술이 예시된 도전 또는 문제의 문맥에서 다양한 개념을 서술하였을 수 있다. 이러한 방식의 설명은 여기에 특정한 방식으로 도전 또는 문제를 다른 이들이 이해하고/하거나 분명히 하는 허가를 구성하는 것이 아니다.
또한, 주제(subject matter)가 구조적 특징 및/또는 방법론적 동작에 특정한 언어로 서술되었으나, 첨부된 청구항에 정의된 주제는 전술한 특정 특징 또는 동작에 제한될 필수적으로 제한되는 것은 아니다. 대신, 전술한 특정 특징 및 동작은 청구항을 구현하는 예제의 형태로 개시된 것이다.

Claims (15)

  1. 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛을 포함하는 데이터 센터에 있어서,
    각각의 컴퓨팅 유닛은,
    컴퓨팅 기능을 수행하기 위한 프로세싱 리소스;
    데이터를 저장하기 위한 메모리 리소스;
    각각 무선 통신을 사용하여 적어도 하나의 다른 컴퓨팅 유닛과 통신하기 위한, 그리고, 각각 방향-집중된 빔을 형성하는, 적어도 두 개의 무선 통신 소자; 및
    상기 프로세싱 리소스, 상기 메모리 리소스 및 상기 적어도 두 개의 무선 통신 소자를 함께 연결하기 위한 스위칭 리소스
    를 포함하는
    데이터 센터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛은 적어도 두 개의 컴퓨팅 유닛의 그룹을 포함하며, 각각의 컴퓨팅 유닛은 로컬 그룹내의 적어도 하나의 다른 컴퓨팅 유닛과 통신하기 위한 적어도 하나의 그룹간(intra-group) 무선 통신 소자 및 적어도 하나의 이웃하는 그룹내의 적어도 하나의 다른 컴퓨팅 유닛과 통신하기 위한 적어도 하나의 그룹내(inter-group) 통신 소자를 포함하는
    데이터 센터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛은 원주형 구조(columnar structure)를 형성하는 컴퓨팅 유닛의 그룹을 포함하고, 상기 원주형 구조는 상기 그룹내의 컴퓨팅 유닛 간의 그룹간 통신을 수용하기 위한 내부 자유-공간 영역을 포함하는
    데이터 센터.
  4. 제 1 항에 있어서, 적어도 컴퓨팅 유닛의 서브세트의 각각은 외부 개체와 통신하기 위한 적어도 하나의 유선 통신 소자를 포함하는
    데이터 센터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛은 서로에 대해 영구 간섭(permanent interference)- 영구 간섭은 제 1 컴퓨팅 유닛이 제 2 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 있으나, 상기 제 2 컴퓨팅 유닛은 상기 제 1 컴퓨팅 유닛과 직접 통신할 수 없는 경우에 존재함 -을 회피하도록 배치되어 있는,
    데이터 센터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛은 소스 컴퓨팅 유닛으로부터 적어도 하나의 중개(intermediary) 컴퓨팅 유닛을 경유하여 목적지 컴퓨팅 유닛으로 페이로드 데이터를 전송하기 위한 스위칭 패브릭(switching fabric)을 형성하는
    데이터 센터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 페이로드 데이터의 전송에 수반되는 적어도 하나의 컴퓨팅 유닛은, 온 디맨드(on demand)로 그리고 가능하다면, 그의 메모리 리소스의 적어도 일부를, 상기 스위칭 패브릭에 의해 전송되는 상기 페이로드 데이터를 일시적으로 저장하기 위한 버퍼로 사용하도록 구성되는
    데이터 센터.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 스위칭 패브릭은 상기 데이터 센터 내의 차선-수행(suboptimal-performing) 컴퓨팅 유닛을 회피하도록 메시지를 라우팅(route)하는 라우팅 전략(routing strategy)을 사용하도록 구성되는
    데이터 센터.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 스위칭 패브릭은 제 1 방향으로 페이로드 데이터를 전송하기 위한 컴퓨팅 유닛의 제 1 서브세트 및 제 2 방향으로 페이로드 데이터를 전송하기 위한 컴퓨팅 유닛의 제 2 서브세트를 사용하도록 구성되는
    데이터 센터.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛은 히든 터미널 현상(hidden terminal phenomenon)을 취급하는 매체 접근 프로토콜을 사용하는 무선 통신을 통해서 서로 통신하도록 구성되는
    데이터 센터.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛은 제어 데이터와 페이로드 데이터를 전송함으로써 서로 통신하도록 구성되며, 제어 데이터 대 페이로드 데이터의 비율은 목표 반응시간-관련 및 능력-관련 성능(target latency-related and capacity-related performance)를 제공하도록 선택되는
    데이터 센터.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 세 개의 컴퓨팅 유닛은 주파수 및 시간에 관하여 정의된 복수의 슬롯을 사용하여 상기 제어 데이터를 통신하도록 구성되는
    데이터 센터.
  13. 데이터 센터에 컴퓨팅 유닛을 배치하는 방법에 있어서,
    하나 이상의 다른 이전에 배치된 컴퓨팅 유닛에 대하여 상기 데이터 센터내 후보 위치에 새로운 컴퓨팅 유닛을 배치하는 단계 - 각각의 컴퓨팅 유닛은 무선 통신을 사용하여 적어도 하나의 다른 컴퓨팅 유닛과 통신하기 위한 적어도 하나의 통신 소자를 포함하며, 상기 적어도 하나의 통신 소자는 방향-집중된 빔을 형성함 -;
    상기 후보 위치의 상기 새로운 컴퓨팅 유닛의 배치가 상기 데이터 센터에 영구 간섭을 야기하는지 판단하는 단계 - 영구 간섭은 제 1 컴퓨팅 유닛이 제 2 컴퓨팅 유닛과 통신할 수 있으나, 상기 제 2 컴퓨팅 유닛은 상기 제 1 컴퓨팅 유닛과 직접 통신할 수 없는 경우에 존재함 -;
    영구 간섭이 없다면 상기 새로운 컴퓨팅 유닛을 상기 후보 위치에 수용(commit)하는 단계; 및
    영구 간섭이 있다면, 적어도 하나의 컴퓨팅 유닛의 위치를 변경하는 단계와 이에 후속하여 상기 판단하는 단계를 반복하는 단계를 포함하는
    컴퓨팅 유닛 배치 방법.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 판단하는 단계는 영구 간섭이 검출되면 경고를 제공하는 단계를 포함하는
    컴퓨팅 유닛 배치 방법.
  15. 제 13 항에 있어서, 상기 데이터 센터 내의 컴퓨팅 유닛의 상호연결에 관한 토폴로지 정보를, 각각의 컴퓨팅 유닛의 평가된 상호작용 능력에 기초하여, 형성하는 단계를 더 포함하는
    컴퓨팅 유닛 배치 방법.
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