专题导读

    随着信息时代的快速发展，大规模数据存储和高性能处理的应用需求日益剧增。数据中心作为一种有效的大规模数据存储和处理基础设施，在云计算、物联网等应用中扮演着愈加重要的角色，并得到很多大型企业、政府机构的大力支持和科技工作者的高度重视。目前继高速网络和超级计算中心之后，大数据计算被美国政府列为又一重大科技项目，全面涵盖了国民经济和国防建设等领域。同时，中国也正在规划和建设多个国家级数据中心。

    日益增长的需求促进了十万级甚至百万级服务器的数据中心的产生，但如何高效地联结百万台的服务器成为一个极为重要的问题。数据中心网络逐渐成为学术界和工业界研究的热点，关于数据中心网络的学术成果和产品不断涌现出来。现有的数据中心多采用树型结构互联，数据中心的规模一旦扩大，树型结构中的高层交换机就必须更换为更昂贵、更先进的交换设备以应对高带宽和海量存储的应用需求。即便如此，容错性和带宽需求依然得不到保障。这种树型结构越来越难满足数据中心所追求的渐进可扩展、容错性好、高聚集带宽的要求。目前，数据中心网络呈现出多样化和异构趋势。

    数据中心网络结构的演变对硬件设备、软硬件资源管理、网络协议、数据分析处理业务、系统运营和部署等提出了新的挑战。异构多样的数据中心网络对服务器设备和网络设备的需求不尽相同，因而大大拓展了相关硬件设备的业务范围，例如需要交换能力的服务器、具有数据流分析处理能力的交换机，以及光电混合交换机等硬件设备。此外，不同异构多样的数据中心互联结构还推动了各类网络协议的优化和重新设计，以便充分发掘和利用新型网络结构具备的各种独特拓扑优势。

    大规模数据中心在高效路由、组播通信、资源管理、容错机制、网络诊断、网络自动配置、网络流量分析和管理、设备级节能、系统级节能、安全等领域也遇到了很多理论和技术难题。本专题凝聚了多位知名学者和数据中心运营单位多年的研究成果和工作经验，希望能给读者有益的启示与参考。在此，对各位作者的积极支持以及辛勤工作表示衷心的感谢。