AWS用准随机图取代胖树数据中心网络——并已部署

自20世纪80年代中期以来，数据中心网络一直以“胖树”层级结构构建：数据在堆叠的交换机层之间上下移动，而布线是最大的成本之一——仅亚马逊的数据中心就由2000万公里的光纤连接。像2012年“Jellyfish”提案这样的随机图拓扑承诺提供一个灵活的容量池，但因路由更难、线缆端点随机选择而无法扩展。

从2023年起，一个AWS团队（包括Amazon Scholars Ratul Mahajan和Seshadhri Comandur）开始寻找“圣杯”：扁平、高效、抗故障且布线轻量。第一作者Giacomo Bernardi最初尝试了Penrose铺砌——一种重复的非周期模式——但模拟网络不可靠；只有当结构化部分被随机性取代后，结果才有所改善。“我们拥抱了混乱，并采用了准随机方法，”他告诉《连线》。

障碍——谁来为随机图布线？——由ShuffleBox解答，这是亚马逊制造的一种光学设备，在内部混合路由器之间的连接，将混乱的胖树线缆巢变成整齐的波浪。AWS于2024年首次在都柏林数据中心部署RNG，随后在德国和西班牙部署，并表示大多数新建数据中心现在都采用它。副总裁Matt Rehder声称路由器与交换机减少69%，吞吐量提高33%，网络功耗降低40%，运营成本降低27%。

Jellyfish合著者、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校教授Brighten Godfrey未参与此项工作，他称随机网络图的现实应用“了不起”。值得注意的是，AWS并未将RNG定位为AI训练集群——协调的训练流量并不近似随机图；这关乎日常云架构。该设计详述于2026年4月的论文《RNG: Flat Datacenter Networks at Scale》。

用准随机图——一个扁平的路径池——取代胖树层级结构，并构建ShuffleBox设备来驯服曾使早期尝试失败的随机布线。

性能数据是AWS的说法，但部署是可验证的：2024年首先在都柏林，随后在德国和西班牙，现已成为新建数据中心的默认配置。

来自原始随机图研究的独立专家称生产环境中的使用“了不起”。

ShuffleBox将故障点重新定义为硬件问题，这就是2012年的想法最终得以扩展的原因。

这些数字针对的是行业真正的成本中心——交换机、光纤及其消耗的电力。

这个想法等待了14年（Jellyfish，2012年），才等到能吸收运营混乱的硬件。当一种巧妙的架构在实践中失败时，就自动化人类无法维护的部分。

截至2026年5月，RNG已在爱尔兰、德国和西班牙的AWS数据中心投入生产，并正被安装到大多数新建数据中心；该团队于2026年4月发表了设计，并表示尚无其他人在此规模上做到这一点。AWS尚未将RNG定位用于AI训练集群。