[發明專利]一種新型光電混合交換數據中心網絡架構

有效

• 申請號: 201510760415.3
• 申請日: 2015-11-09
• 公開（公告）號: CN105282056B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 許勝;付斌章;陳明宇;張立新
• 申請（專利權）人: 中國科學院計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/935
• 分類號: H04L12/935;H04L12/733;H04L12/04
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 祁建國;梁揮

1.一種新型光電混合交換數據中心網絡架構，包括服務器、數據交換設備，其特征在于，所述數據交換設備至少存在兩個高速電交換端口，所述高速電交換端口用于所述數據交換設備之間進行連接；所述數據交換設備包括多個低速電交換端口，所述低速電交換端口用于連接所述服務器，及所述數據交換設備包括至少由一個波長光發射器構成的光端口，所述光端口用于所述數據交換設備之間進行快速動態帶寬調整；

其中所述數據交換設備收集本地的網絡流量信息，根據所述網絡流量信息，得到的所述數據交換設備之間的帶寬需求估計矩陣，并利用快速光路拓撲，生成算法生成與負載需求相匹配的光路網絡架構，按照所述光路網絡架構，采用最短路徑路由算法，生成新的轉發路由表給所述數據交換設備，更新所述數據交換設備上的路由表；

所述帶寬需求估計矩陣的計算方法包括：

兩個數據交換設備(i，j)之間的流量大小為M_i,j，兩點間的距離為D_i,j，則其距離權重流的值為W_(i,j)＝M_i,j*D_i,j；

通過下式計算數據交換設備N與數據交換設備M之間的帶寬需求B_(N,M)：

式中H_i為數據交換設備N與數據交換設備M利用電交換網絡直連的設備節點數，M_i為數據交換設備M的第i個鄰接點，N_i為數據交換設備N的第i個鄰接點。

2.如權利要求1所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，所述高速電交換端口與所述低速電交換端口用于保證數據中心網絡進行實時通信；所述光端口用于提供所述數據交換設備之間的直連光路。

3.如權利要求1所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，

所述數據交換設備包括具有多個波長的光波經波分復用器與光選擇開關，通過所述光選擇開關在穩定周期內調整存在光路的任意所述數據交換設備之間的光波數目。

4.如權利要求1所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，

通過所述光路選擇開關聚合多個所述數據交換設備，實現單個所述數據交換設備通過多個波長在穩定周期內同時與多個所述數據交換設備進行光路直連，擴大了光路直連可達的范圍。

5.如權利要求3或4所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，所述數據交換設備周期性收集網絡流量信息，進行負載估計，并進行光拓撲計算，其中當單個所述數據交換設備與多個所述數據交換設備進行連接時，進行光拓撲計算時同時進行光波長劃。

6.如權利要求5所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，當光拓撲計算完成后，所述數據交換設備之間的直連光路為本地服務器提供數據轉發服務，同時為鄰接直連的所述數據交換設備之間提供數據轉發服務。

7.如權利要求6所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，當所述數據交換設備存在兩條或兩條以上最短路徑到達目的節點時，其中若具有一條或多條最短路徑經過一次光路轉發時，則根據網絡狀態選擇最短路徑。

8.如權利要求6所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，當光拓撲計算完成并完成變換后，對所述數據交換設備進行路由更新，更新所述數據交換設備的路由信息，其中所述路由信息包括除直連光路信息外還包括附近所述數據交換設備的光路信息。

9.如權利要求8所述的新型光電混合交換數據中心網絡架構，其特征在于，當在光路拓撲變換期間或網絡中無包括光端口的所述數據交換設備時，則通過包括所述高速電交換端口或所述低速電交換端口的所述數據交換設備進行數據轉發。