[發明專利]光子交換中用于換向的系統和方法

在審

• 申請號: 201580054550.4
• 申請日: 2015-09-21
• 公開（公告）號: CN106797270A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 阿蘭·弗蘭克·格拉維斯
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04J14/02
• 分類號: H04J14/02;G02B6/35
• 代理公司: 北京龍雙利達知識產權代理有限公司11329
• 代理人: 王君,肖鸝

本申請要求于2014年10月7日提交的名為“光子交換中用于換向的系統和方法”的美國非臨時申請號14/508676的權益，該申請在此通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及一種用于通信的系統和方法，并且具體地，涉及用于光子網絡的系統和方法。

背景技術

數據中心路由大量的數據。目前，數據中心可以有每秒5-7兆兆字節的吞吐量，預期在未來會急劇增加。數據中心包含巨大數量的服務器機柜(rack)、存儲設備機柜和其他機柜，所有這些機柜經由大規模集中化分組交換資源互相連接。數據中心中，電分組交換機被用來路由這些數據中心中的所有數據分組，而不考慮分組屬性。

服務器、存儲設備以及輸入-輸出功能的機柜包含柜頂式(TOR)分組交換機，這些柜頂式分組交換機將來自與分組流相關聯的服務器和/或其他外圍設備的分組流合并入路由至電分組交換核心交換機資源的每個TOR交換機較少數量的極高速流中。TOR交換機從該資源接收返回的交換后的流并將它們分布至它們機柜內的服務器。從每個TOR交換機至核心交換資源有4×40Gb/s個流，和相同數量的返回流。每個機柜有一個TOR交換機，該TOR交換機有幾百個至成千上萬個機柜，因此在數據中心中就有幾百個至成千上萬個TOR交換機。數據中心性能現已大幅增長，致使出現了大量的電子分組交換結構。

這些電子交換結構設計起來有問題，會消耗大量的功率，并且吞吐量有限。光子交換消耗的功率較少，吞吐量高，具有不同的性能和不同的構造。

發明內容

光子交換結構的一個實施例包括被配置為包括多個容器化(containerized)的光子分組的光子幀流的輸入光子換向器交換機，以及與該輸入光子換向器交換機耦連的第一高端口數光子交換機。該光子交換結構還包括與該輸入光子換向交換機耦連的第二高端口數光子交換機，其中輸入光子換向器交換機被配置為將光子幀路由至第一高端口數光子交換機或第二高端口數光子交換機，以及與第一高端口數光子交換機和第二高端口數光子交換機耦連的輸出光子換向器交換機，其中該輸出光子換向器交換機被配置為輸出交換后的光子幀。

光子分組交換的一個實施例方法包括在第一時間段期間切換(toggle)第一光學換向器交換機，以及接收光子分組流的第一分組。該方法還包括將第一分組導向第一高端口數光子交換機以及由第一高端口數光子交換機對第一分組進行交換，以在第二時間段期間產生第一交換后光子分組，其中第二時間段在第一時間段之后。此外，該方法包括在第二時間段期間啟動第二高端口數光子交換機。

控制光子交換結構(fabic)的一個實施例方法包括在第一時間段期間切換輸入換向器交換機并且在第一時間段期間切換輸出換向器交換機。該方法還包括在第二時間段期間由第一控制模塊確定用于光子交換結構的第一連接映射，其中第二時間段在第一時間段之后，以及在第二時間段期間由第二控制模塊向光子交換結構發送第一連接映射。

前述內容已經相當廣泛地概括了本發明實施例的特征，以便更好地理解隨后對本發明的詳細說明。其他特征和本發明實施例的優點將在下文描述，其形成了本發明的權利要求的主題。本領域技術人員應理解，所公開的概念和具體實施例可以容易地用作修改或設計用于執行與本發明目的相同的其他結構或過程的基礎。本領域技術人員應意識到，這樣的等效構造并不脫離如所附權利要求所述的本發明的精神和范圍。

附圖說明

為了更完整地理解本發明及其優點，現在結合附圖參考如下描述，其中：

圖1示出了使用換向(commutation)的光子分組交換的實施例系統；

圖2示出了使用換向和不使用換向的光子分組交換的計時圖；

圖3示出了用于光子分組交換的示例的換向的控制系統；

圖4示出了利用光子分組交換機和電子分組交換機用于光子分組交換的實施例系統；

圖5A-5B示出了使用管線控制的實施例光子分組交換機；

圖6示出了用于換向的光子分組交換的實施例系統；

圖7示出了容量和時鐘加速度與啟動時間和偏差時間的圖表；

圖8示出了兩個高端口數交換機之間使用換向的用于光子分組交換的實施例系統；

圖9示出了三個高端口數交換機之間使用換向的用于光子分組交換的實施例系統；

圖10示出了四個高端口數交換機之間使用換向的用于光子分組交換的實施例系統；

圖11示出了用于補償停止服務的高端口數交換機的光子分組交換的實施例系統；