传输与组网系统

Spine-Leaf / Fat-Tree / Clos

Data Center Network Topologies

定义

数据中心网络的主流层次化拓扑结构。

图解

三个「扩展」的边界 · 决定光互连厂商能吃到哪一段Scale-up · 纵向扩展把大量加速器连成「一台超大计算机」· 对带宽密度与时延最苛刻全连接拓扑NPO / CPO 主战场Scale-out · 横向扩展通过组网增加节点数量 · 主力是 InfiniBand / 以太网 + 可插拔光模块节点间Scale-across · 跨域扩展跨数据中心域扩展 · 靠 DCI 与相干传输,长距光互连的价值落点数据中心 A数据中心 B数据中心 C
三个「扩展」的边界 三个扩展的物理尺度不同,因此对应的技术栈也不同:Scale-up 用 NPO/CPO(最看重带宽密度与时延),Scale-out 用可插拔模块(最看重成本与互通),Scale-across 用相干与 DCI(最看重距离与容量)。写稿时把这三层分开,术语就不会乱用。

关键要点

  • 核心思想:通过多级交换构建等价多路径,避免单点瓶颈。
  • AI 集群普遍采用 rail-optimized fat-tree 等改造拓扑,spine 侧线缆占比远高于传统云数据中心。
  • 拓扑层数与收敛比直接决定需要多少光模块与多长链路。
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