数据中心内的数据流量及其支持的服务正在快速增长。以谷歌为例，其数据中心带宽每年大约需要翻倍。为此，硬件方面已经取得了长足的进步。交换机Tomahawk 4 的速度刚刚达到25.6 Mbit/s。收发器技术最近突破了400G。

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到2021 年，大约95% 的数据中心流量将来自云，并且在云应用程序中，大多数数据包将低于500 字节。随着尺寸变小，你需要更快地切换来匹配。不幸的是，网络仍然在与延迟作斗争。

随着数据中心系统的扩展，使用中的电子分组交换网络会经历“长尾延迟”，通常达到数百毫秒或更长，并且比延迟数字中值高出几个数量级。详细来说，在正常情况下，百分之一的用户的峰值等待时间不是问题，但当百分之一的用户变成数千用户时，这就成了真正的问题。

最近发布的名为PULSE 的架构提供了一种创新的解决方案。本杰明等人。设计了一种由分布式硬件调度器控制的光路交换网络。在MATLAB 上建模时，该架构的平均延迟约为1 微秒，尾部延迟约为5 微秒。当考虑到扩展开销时，尽管瞬时节点到节点的限制为100Gbps，但其吞吐量仍高达每秒25.6Pb。

这是通过网络的一些关键功能来实现的。使用扁平星形耦合器，允许光从任何端口均匀地传播到所有其他连接的端口。每个机架有64 个节点，总共64 个机架，每个节点有多个收发器以方便子网划分。每个收发器通过不同的星形耦合器将其节点连接到不同的子网。

在数据传输期间，发射器和接收器调谐到相同的时隙和波长。因此，对于每个耦合器，在处理源-目的地机架对的同一机架中存在对应的节点调度器。此外，请求会提前几个时期（周期持续时间）发送到调度程序。创新的调度算法为每个电路周期计算新的波长。该架构的一个关键特点是其纳秒级电路重新配置速度。

这种独特的设置允许重复使用波长，因为子网是完全独立的。因此，该网络可以支持超过250,000 个频道。此外，该系统允许100% 波长使用。该架构不需要缓冲、寻址和网内交换。然而，它确实需要极快的过滤、调度、数据恢复、可调波长切换和同步。在这种布局下，节点可以有效地共享资源，并最大限度地减少瓶颈。

令人惊讶的发现之一是，以大约5 美元/Gbps 的成本，相对于当前的网络架构实际上具有很高的成本效益。为此，网络每位仅消耗82 皮焦耳。收发器成本正在下降，这将进一步有利于PULSE 等系统。此外，在数据中心更新周期期间，仅需要升级终端节点收发器，从而进一步节省成本。