[发明专利]基于阵列波导光栅的数据中心光互连网络系统及通信方法

摘要

本发明公开了一种基于阵列波导光栅的大规模数据中心光互连网络系统及通信方法，主要解决现有光网络中设备利用率低和构建成本大的问题。本发明的网络系统包括P层网络结构，每层有K个簇，每个簇是由两台汇聚交换机和K+1个机架连接构成，其中，每个机架由一台边缘交换机和K-1台服务器连接构成；各簇之间通过指定的边缘交换机作为簇间转发交换机相互连接；各层之间通过指定的边缘交换机作为层间转发交换机相互连接；通信时利用阵列波导光栅的波分复用特性，将流量分散到各边缘交换机，实现光分组交换。本发明能够在保证网络性能的前提下，有效提高网络中阵列波导光栅的利用率，降低网络的构建成本，并且降低布线的复杂度。

主权项

一种基于阵列波导光栅的大规模数据中心光互连网络系统，包括P层网络结构，每层有K个簇，P≥1的整数，K≥3的整数，其特征在于：每个簇包括：用2个阵列波导光栅构成的两台汇聚交换机，每台汇聚交换机包括K+1对输入输出端口；用K+1台边缘交换机和(K+1)×(K‑1)台服务器构成的K+1个机架，每台边缘交换机包括两对上行输入输出端口，一对簇间输入输出端口，K‑1对下行输入输出端口；每台服务器包括一对输入输出端口；每个簇内的连接关系为：第一台汇聚交换机的K+1对输入输出端口，分别与K+1个机架中的K+1台边缘交换机的第一对上行输入输出端口连接，第二台汇聚交换机的K+1对输入输出端口与K+1台边缘交换机的第二对上行输入输出端口连接；每个机架均由一台边缘交换机的K‑1对下行输入输出端口与K‑1台服务器的输出输入端口对应连接构成；K个簇之间的连接关系为：第一个簇中的第h台边缘交换机通过一对簇间输入输出端口与第h个簇中的第一台边缘交换机相连，同理，第m个簇中的第n台边缘交换机通过一对簇间输入输出端口与第n个簇中的第m台边缘交换机相连，其中，2≤h≤K，1≤m≤K，1≤n≤K，m≠n，且h，m，n为整数；各层之间通过K台边缘交换机的簇间输入输出端口相连。