AWS 以準隨機圖取代胖樹資料中心網路——並已實際部署

自 1980 年代中期以來，資料中心網路一直以「胖樹」階層架構建置：資料在堆疊的交換器層之間上下流動，而佈線是最大的成本之一——光是 Amazon 的資料中心就由 2,000 萬公里的光纖連接。2012 年「Jellyfish」提案等隨機圖拓撲承諾提供彈性的容量池，卻因路由較困難、且纜線端點隨機選取而無法擴展。

從 2023 年起，一支 AWS 團隊（成員包括 Amazon Scholars 的 Ratul Mahajan 與 Seshadhri Comandur）開始尋找「聖杯」：扁平、高效、具容錯能力且佈線精簡。第一作者 Giacomo Bernardi 起初嘗試 Penrose 鋪磚——一種重複的非週期性圖案——但模擬網路並不可靠；唯有在結構化部分被隨機性取代後，結果才有所改善。「我們擁抱混亂，採用了準隨機方法，」他向 WIRED 表示。

關鍵障礙——誰來為隨機圖佈線？——由 ShuffleBox 解答，這是 Amazon 自建的光學裝置，在內部混合路由器之間的連接，把混亂的胖樹纜線巢變成整齊的波浪。AWS 於 2024 年首度在都柏林資料中心部署 RNG，接著是德國與西班牙，並表示如今大多數新建資料中心都會採用。副總裁 Matt Rehder 聲稱路由器與交換器減少 69%、吞吐量提高 33%、網路電力降低 40%、營運成本降低 27%。

Jellyfish 共同作者、伊利諾大學厄巴納-香檳分校教授 Brighten Godfrey 並未參與此工作，他稱隨機網路圖的實際應用「了不起」。值得注意的是，AWS 並未將 RNG 推銷給 AI 訓練叢集——協調式訓練流量並不近似隨機圖；這關乎日常雲端架構。該設計詳載於 2026 年 4 月的論文《RNG: Flat Datacenter Networks at Scale》。

以準隨機圖——一個扁平的路徑池——取代胖樹階層架構，並打造 ShuffleBox 裝置，以馴服讓先前嘗試失敗的隨機佈線。

效能數字是 AWS 的說法，但部署是可驗證的：2024 年首站都柏林，接著德國與西班牙，如今已是新建資料中心的預設方案。

來自最初隨機圖研究的獨立專家稱量產使用「了不起」。

ShuffleBox 將失敗點重新定義為硬體問題，這正是 2012 年的構想終於得以擴展的原因。

這些數字鎖定產業真正的成本核心——交換器、光纖及其消耗的電力。

這個構想等了 14 年（Jellyfish，2012），才等到能吸收營運混亂的硬體。當一個聰明的架構在實務上失敗時，就自動化人類無法維護的那部分。

截至 2026 年 5 月，RNG 已在愛爾蘭、德國與西班牙的 AWS 資料中心量產運行，並正被裝設於大多數新建資料中心；團隊於 2026 年 4 月發表該設計，並表示尚無其他人在此規模上做到。AWS 尚未將 RNG 定位於 AI 訓練叢集。