[发明专利]全光数据中心网络的业务部署方法、系统及光通道

说明书

本发明涉及一种全光数据中心网络的业务部署方法、系统及光通道，包括以下步骤：构建全光数据中心网络；获取业务需求，基于全光数据中心网络生成需要部署的业务序列；分别使用最短路径算法和最小延迟路径算法部署业务序列，比较最短路径算法和最小延迟路径算法部署业务序列所需的总时隙，将总时隙小的算法作为最优的部署策略；依据最优的部署策略建立光通道。其根据网络中服务器位置、WSS的实时配置信息、收发机和波长的数量对业务进行部署，有效的降低部署所有业务所需的总时隙，能够更好的分配网络资源，缓解网络资源紧张的问题。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其是指一种全光数据中心网络的业务部署方法、系统及光通道。

背景技术

高性能计算是一种需要多个服务器来完成计算密集型任务的应用类型，它可以实现更高的计算性能。但随着高性能计算需求的快速增长，数据中心网络往往会成为限制高性能计算性能的关键瓶颈。为了解决这个问题，人们就如何在数据中心网络中有效的承载高性能计算流量进行了广泛的研究。但是基于电交换的各种数据中心网络存在容量低、可扩展性差和能耗高等缺点, 无法满足高性能计算需求。因此，具有低能耗、高带宽和低延时的全光数据中心网络吸引了学术界和工业界的广泛关注。

目前，根据应用技术，数据中心网络可以分为电交换、光电混合和全光数据中心网络。比较三种数据中心网络，电交换数据中心网络存在容量低、可扩展性差和能耗高等缺点。而光电混合数据中心网络也会因为大量的电交换设备而产生电子瓶颈问题，无法完全发挥出光交换的优势。全光数据中心网络则避免了电交换技术中的电子瓶颈，不仅可以将电交换和光电混合数据中心网络进行升级，还可以完全由光交换机构建，具有低能耗、高带宽和低延时的优势。

受限于构成全光数据中心网络的光交换机端口规模，全光数据中心网络在承载高性能计算需求时容易在端口处产生波长竞争。其次，由于光交换机端口之间的波长配置大多是固定的，而重新配置时间较长，不利于高性能计算的需求和软件定义网络技术的应用，难以实现资源动态规划。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中全光数据中心网络在承载高性能计算需求时容易在端口处产生波长竞争和重新配置时间较长的技术缺陷。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种全光数据中心网络的业务部署方法，包括以下步骤：

S1、构建全光数据中心网络；

S2、获取业务需求，基于全光数据中心网络生成需要部署的业务序列；

S3、分别使用最短路径算法和最小延迟路径算法部署业务序列，比较最短路径算法和最小延迟路径算法部署业务序列所需的总时隙，将总时隙小的算法作为最优的部署策略；

S4、依据最优的部署策略建立光通道。

作为优选的，所述S1中：

所述全光数据中心网络包括服务器和全光交换机，每个交换机由N个1 ×N WSS组成的N×N WSS，其中，WSS表示波长选择开关，1×N WSS表示包含一个入口端和N个出口端的WSS；

在每个N×N WSS中，有p个端口直接连接到服务器，a-1个端口连接到其他WSS，并形成具有a个WSS的组，其余的h个端口连接到其他不同组的 WSS，其中，p+a-1+h＝N；

每个WSS端口只连接到一个服务器，每个服务器能够配置多个可调谐光收发机。

作为优选的，所述S2包括：

获取一组高性能计算业务需求，每个业务需求表示为(s,d,T,r,t)；

其中，s表示源服务器，d表示目标服务器，T表示业务传输所需的时间， t表示业务开始调度部署的时间，以时隙作为时间的测量单位，所有数据随机生成，r表示业务的初始路由。