【技术实现步骤摘要】
一种用于数据中心的无缓冲光互连架构和方法
本专利技术属于数据中心光交换网络的一种光互连结构和光通信方法，涉及了一种利用波长域进行光交换的无缓冲光背板实现方法。
技术介绍
光背板在数据中心光网络中已经有着广泛的应用。在过去的十年中，为了应对互连节点与流量的快速增长，许多改进被应用于数据中心光背板架构。包括利用无源正交电中间板连接线卡与交换卡，构建三级无阻塞Clos网络；利用同心布置的光总线形成光纤环，以互连更多节点。但是，因为器件的技术限制，这些方法所达到的带宽与可互连的节点数是有限的，为了减少交换机数量，构建扁平化的数据中心，以AWGR为基础的互连方案可以同时利用空间域与波长域。AWGR是一种无缓冲，不需要认为配置的波长路由器件，它具有循环路由特性，可以根据光信号的输入端口与波长，将其转发至对应的输出端口。此外，AWGR在提供高可靠性和全光互连的前提下构建高吞吐量，低延迟和低功耗的网络。目前，已有一些以AWGR为基础的互连架构，但是大多数方法无法达到高可靠性与高吞吐量。现有的基于AWGR的光网络虽然可以利用波分复用来...
【技术保护点】
1.一种用于数据中心的无缓冲光互连架构，其特征在于：分为入口线卡、三级交换模块与出口线卡，交换模块由第一级AWGR、第二级TWC和第三级AWGR组成；M个第一级AWGR和M个第三级AWGR的每个均具有M个输入端口和输出端口，第一级AWGR的每个输入端口均连接有一个入口线卡，第三级AWGR的每个输出端口均连接有一个出口线卡，第一级AWGR的一个输出端口和第三级AWGR的一个输入端口之间均通过一个第二级TWC连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于数据中心的无缓冲光互连架构，其特征在于：分为入口线卡、三级交换模块与出口线卡，交换模块由第一级AWGR、第二级TWC和第三级AWGR组成；M个第一级AWGR和M个第三级AWGR的每个均具有M个输入端口和输出端口，第一级AWGR的每个输入端口均连接有一个入口线卡，第三级AWGR的每个输出端口均连接有一个出口线卡，第一级AWGR的一个输出端口和第三级AWGR的一个输入端口之间均通过一个第二级TWC连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于数据中心的无缓冲光互连架构，其特征在于：在交换模块内部，所有第二级TWC中的第x个第二级TWC与所有第三级AWGR输入端口中的第x个输入端口相连，0≤x≤M2-1，对x进行以下计算：
x2＝xmodM(0≤x2≤M-1)
其中，表示对x/M向下取整，mod表示取余数，x1与x2表示了所有第三级AWGR输入端口中的第x个输入端口是位于第x1个第三级AWGR上的第x2个输入端口。
3.根据权利要求1所述的一种用于数据中心的无缓冲光互连架构，其特征在于：所有第二级TWC中的第x个TWC与所有第一级AWGR中的第x2个第一级AWGR上的第x1个输出端口相连。
4.应用于权利要求1-3任一所述架构的一种用于数据中心的无缓冲光互连架构的路由方法，其特征在于：路由方法包括以下步骤：
1)入口线卡波长调制
此架构仅处理波长为λ0,λ1...λM-1的光信号。
服务器架构产生M个具有不同波长的光信号，并对其进行波分复用后经由光纤传输进入各个入口线卡进行波长调制；
对于每个入口线卡，进入有M个具有不同波长的光信号，不同波长分别为λ0,λ1...λM-1；
对于M2个入口线卡，每个入口线卡均同时处理M个波长为λ0,λ1...λM-1的光信号；
每个光信号S(i,j)均有自身的源地址的入口线卡序号i与目的地址的出口线卡序号j，分别对应该光信号S(i,j)从所有入口线卡的第i个入口线卡输入并从所有出口线卡的第j个出口线卡输出，光信号S(i,j)的波长为λk(i,j)，其中0≤k(i,j)≤M-1，k(i,j)表示光信号S(i,j)的波长序号，计算获得：
i2＝imodM(0≤i2≤M-1)
j2＝jmodM(0≤j2≤M-1)
其中，i1与i2分别表示用M除i的商和余数，j1与j2分别表示用M除j的商和余数；
将光信号S(i,j)的第i个入口线卡与交换模块中第i1个第一级AWGR上的第i2个输入端口相连；将光信号S(i,j)的第j个出口线卡与交换模块中第j1个第三级AWGR上的第j2个输出端口相连；根据以上信息，入口线卡对光信号S(i,j)的波长λk(i,j)进行调制，调制后的波长...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓雪，胡冰，
申请(专利权)人：浙江大学，之江实验室，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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