[发明专利]一种基于多个阵列波导光栅的数据中心内部网络互连结构

说明书

本发明公开了一种基于多个阵列波导光栅的数据中心内部光网络互连结构。以阵列波导光栅作为主要无源光器件，服务器内部采用可调谐发射机、接收机、收发缓存组成光网络接口，实现波分复用网络。通过特定的连接关系与波长分配，同时实现机柜内部与集群内部机柜间的通信。通过设立由转发服务器，转发阵列波导光栅等构成的转发机柜，实现不同集群间通信转发至集群内部的服务器，从而实现整个数据中心的光网络互连。利用光网络提高传输速率，降低功耗，通过采用多个阵列波导光栅，支持大型的数据中心内部的互连。

技术领域

本发明属于通信中的数字信息传输与多路复用通信技术领域，具体涉及一种基于多个阵列波导光栅的数据中心内部的网络互连结构。

背景技术

近年来云计算和各种高带宽的网络服务的兴起，对数据中心的数据交换能力提出了更高的要求。在目前的数据中心中，光通信技术更多的用于机架间的交换网络，而机架内部的通信网络仍主要基于电缆。但随着大数据服务的兴起，传统的铜缆的传输速度将难以满足未来的需求。此外，机架内部使用的交换机也是数据中心功耗的重要来源。将光通信技术高带宽，低功耗的优势应用于数据中心，能够提高数据中心的网络容量，并有效降低数据中心的能耗。

发明内容

1、本发明的目的。

本发明针对目前数据中心机架内部仍普遍采用电交换网络的情况，为了提高数据中心机架内部服务期间的通信速率，并且降低机架内交换网络的功耗，提出了一种基于多个阵列波导光栅的光通信网络结构。

1、本发明所采用的技术方案。

本发明是以N×N型阵列波导光栅为核心器件，通过在服务器中采用具有波长调谐功能的发射机，通过波分复用，实现高容量，低功耗的数据中心内多服务器间的交叉互连。所提出的交叉互连结构需采用多个阵列波导光栅进行层级结构的连接，并通过合理的波长分配，实现数据中心服务器间的数据通信，可满足大规模的数据中心内部通信的需求。

本发明的数据中心内部的光网络互连结构，包括普通服务器、转发服务器，机柜，机柜顶部阵列波导光栅，集群阵列波导光栅，转发机柜，集群，核心阵列波导光栅；

所述的机柜包括多个普通服务器和一个机柜顶部阵列波导光栅，机柜顶部阵列波导光栅与机柜内所有的普通服务器相连；所述的转发机柜包括多个转发服务器，一个机柜顶部阵列波导光栅和一个转发阵列波导光栅，机柜顶部阵列波导光栅与转发机柜内所有的转发服务器相连，转发阵列波导光栅也与转发机柜内所有的转发服务器相连；

所述的集群包括多个机柜，一个转发机柜和一个集群阵列波导光栅，其中集群阵列波导光栅与集群内所有的机柜与转发机柜相连，所有的集群与核心阵列波导光栅相连。

更进一步具体实施例中，普通服务器和转发服务器都包括主机，发送缓存，可调谐发射机，接收缓存，接收机，光输出接口，光输出接口，主机分别与发送缓存与接收缓存，发送缓存与可调谐发射机相连接，接收缓存与接收机相连接，可调谐发射机与光输出接口相连接，接收机与光输入接口相连接。

更进一步具体实施例中， 所述的转发服务器还包括转发发送缓存，转发可调谐发射机，转发接收缓存，转发接收机，转发光输出接口，转发光输入接口，其中转发服务器的主机与转发发送缓存，转发接收缓存相连，转发发送缓存与转发可调谐发射机相连，转发接收缓存与转发接收机相连，转发可调谐发射机还与转发光输出接口相连，转发接收机还与转发光输入接口相连。

更进一步具体实施例中，所有的阵列波导光栅，包括机柜顶部阵列波导光栅，转发阵列波导光栅，集群阵列波导光栅和核心阵列波导光栅均为同规格的NxN型阵列波导光栅。