一种大地址空间跨域光互联方法技术

本发明专利技术属于光通信技术领域，尤其涉及一种大地址空间跨域光互联方法。本方法通过在跨域内部署波分复用网络，同时对其中的每一条时域光通道进行细粒度切片，构建网络大地址空间，实现在数据中心内建立透明的光通道。多粒度多维复用互联网络运行期间维护一个抽象资源表，当任意两个服务器之间需要进行通信时，先通过查询该抽象资源表获得各链路上的资源情况，同时通过中央控制器计算得到两者之间的最优路径。本发明专利技术在构建网络大地址空间、建立任意两个服务器之间的透明端到端连接方面有较大优势，解决了现有跨域光互联技术中由于地址空间不足、连接通道数短缺导致的端到端延时高、通信效率低下的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种大地址空间跨域光互联方法
本专利技术属于光通信
，尤其涉及一种大地址空间跨域光互联方法。
技术介绍
在数据中心内，服务器的数量是相当多的。以一个中型数据中心为例，其内部一般有3000-10000个机架，每个机架可以放置10-20台服务器，整个数据中心内部有30000-200000台服务器。传统的数据中心内服务器的互联使用clos三级网络架构，通过架顶式交换机、汇聚交换机、核心交换机将数量众多的服务器相连。由于在每一层交换机内部都进行L2或者L3层交换，延时非常高，能耗也十分巨大，成为大型数据中心建设的瓶颈。在数据中心互联中使用光传输信息已经成为各家的共识。然而，光仅仅被作为信息传输的载体，在各个交换节点处，仍然使用电进行信息的交换，无法从根本上解决延时的问题。随着数据中心规模的不断扩大，延时及能耗的问题将会愈发突出，制约着数据中心的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种大地址空间跨域光互联方法，构建网络大地址空间、建立任意两个服务器之间的透明端到端连接，以解决现有跨域光互联技术中由于地址空间不足、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大地址空间跨域光互联方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)数据中心内的服务器及交换机对光通信网络中的每一条时域光通道进行细粒度切片，构建大地址空间，形成一个多粒度多维复用互联网络；/n(2)将多粒度多维复用网络划分为域内连接和域间连接，在每个域内设置资源抽象和路由控制模块，数据中心内的中央控制器向资源抽象和路由控制模块发送网络资源更新请求，资源抽象和路由控制模块收集链路资源信息和物理拓扑信息，中央控制器从资源抽象和路由控制模块获取抽象资源表信息；/n(3)当域内的任意两个服务器或域间的任意两个服务器之间需要进行通信时，数据中心内的中央控制器根据步骤(2)抽象资源表上的信息进行模糊路...

【技术特征摘要】
1.一种大地址空间跨域光互联方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)数据中心内的服务器及交换机对光通信网络中的每一条时域光通道进行细粒度切片，构建大地址空间，形成一个多粒度多维复用互联网络；
(2)将多粒度多维复用网络划分为域内连接和域间连接，在每个域内设置资源抽象和路由控制模块，数据中心内的中央控制器向资源抽象和路由控制模块发送网络资源更新请求，资源抽象和路由控制模块收集链路资源信息和物理拓扑信息，中央控制器从资源抽象和路由控制模块获取抽象资源表信息；
(3)当域内的任意两个服务器或域间的任意两个服务器之间需要进行通信时，数据中心内的中央控制器根据步骤(2)抽象资源表上的信息进行模糊路由计算，资源抽象和路由控制模块收到中央控制器的模糊路由计算结果后进行精确路由计算得到多条链路组成的最优路径及各条链路上的时片分配规则；
(4)数据中心内的中央控制器向步骤(3)计算得到的最优路径上经过的交换机及服务器发送最优路径使用的波长及各条链路上的时片分配规则，交换机根据时片分配规则进行光路切换，服务器上的可调谐光模块使用相应波长进行发射及接收数据，完成基于时域细粒度切片的大地址空间跨域光互联方法。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于其中所述的步骤(1)中细粒度切片是指将光通信网络中的时域光通道分割为光时片帧，将光时片帧切分为多个长度相同的最小时隙，连续多个最小时隙组成一个光时片。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述的步骤(2)资源抽象和路由控制模块收集的链路资源信息和物理拓扑信息，其中的链路资源信息的字段包括：链路标号、链路状态、波长标号、波长状态、时片帧编号、最小时隙占用状态表，如下表格所示：



其中的物理拓扑信息的字段包括：域标识符、节点标号、节点状态、节点连接关系矩阵，如下表格所示：



资源抽象和路由控制模块往中央控制器进行资源回复时，对链路资源信息和物理拓扑信息的可选字段进行抽象。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的资源抽象和路由控制模块对链路资源信息和物理拓扑信息的可选字段进行抽象，得到抽象资源表，抽象资源表中的抽象拓扑信息由以下方式构建：
(1)保留边界节点，去掉非边界节点的信息；
(2)域内的边界节点之间进行全连接，域间的连接保持不变。


5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的资源抽象和路由控制模块对链路资源信息和物理拓扑信息的可选字段进行抽象，得到抽象资源表，抽象资源表中的抽象链路资源信息由以下步骤建立：
(1)根据多粒度多维复用互联网络设定服务器的可调谐波长集合为W＝{Wi|i∈[1,n]}，n为可调谐波长数；
(2)定义一个可用光时片c，该可用光时片c中包含m个连续未被占用的最小时隙，统计在光通信网络中的各链路的各波长内能够容纳可用光时片c的个数P，M为一个时片帧内最小时隙的总数，m＝1～M，遍历1～M中的所有m，重复本步骤，得到光通信网络中的各链路的各波长内能够容纳与各m相对应的可用光时片c的多个P。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：
对P进行判断，若P大于0，统计P所对应的m值的最大值，记为N，若P等于0，则略过不统计，由此得到所有链路的所有波长内可用光时片c包含的可用最小时隙个数最大值N。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑小平，李嘉龙，华楠，周炳琨，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11