[實用新型]非對稱緩存與轉發模塊及由其組成的分組交換節點及網絡

有效

• 申請號: 201721128564.9
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN207150772U
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 孫小菡;鄭宇
• 申請（專利權）人: 南京曦光信息科技有限公司
• 主分類號: H04Q11/00
• 分類號: H04Q11/00;H04J14/02;H04L12/721;H04L12/931;H04L12/933
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司11467
• 代理人: 衛麟

技術領域

本實用新型涉及光纖通信領域，尤其涉及一種端口帶寬可配置的光電混合分組交換技術。

背景技術

目前，光纖通信網絡中的分組交換節點需通過“儲存-轉發”機制實現數據交換。數據交換過程中，現有交換節點內會對轉發數據報文進行統計，形成流表，以供實現防火墻、網絡地址轉換等功能。軟件定義網絡(Software Defined Network,SDN)通過不同設備商開放共享其交換節點的流表，并通過統一標準和開放的協議對不同交換節點中的流表進行編程控制，進而控制交換節點根據流表，對各種數據流進行相應處理。軟件定義網絡其本質在于控制平面與數據平面的分離，通過通用的底層硬件設備進行集中式的數據流控制。通過SDN網絡架構，網絡使用者可以針對特定業務功能定制網絡，使網絡更加的靈活。

然而，現有的軟件定義網絡中仍不能實現交換節點級的端口帶寬資源調度，吞吐量與平均時延仍有待改進。其根本原因在于，雖然軟件定義網絡中網絡控制器可通過提取流表信息對網絡中的數據流量進行靈活調度，但網絡中使用的傳統的分組交換節點的端口帶寬還是由其所采用的協議標準決定，在設備制造完成后不可配置。在實現數據報文交換的過程中，存在一段時間內某端口帶寬占用率為100％(帶寬資源不足)而其余端口帶寬占用率較低的情況。這種情況下，端口帶寬占用率較低的端口的帶寬資源無法有效利用，不能通過配置交換節點，將未使用的端口帶寬資源分配至帶寬占用率為100％的端口。即，現有分組交換節點的可提供的端口帶寬，由于無法進行動態配置，而得不到有效利用。

實用新型內容

為了解決現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種非對稱緩存與轉發模塊以及由其組成的分組交換節點及網絡。

首先，為實現上述目的，提出一種非對稱緩存與轉發模塊，包括控制接口、流量監控與調度單元、電緩存單元、至少一個接收機以及至少一個發射機，其特征在于，所述發射機的數量不多于所述接收機的數量，其中至少k個發射機的工作波長由所述流量監控與調度單元配置；

所述接收機、所述發射機以及所述流量監控與調度單元均連接所述電緩存單元；所述流量監控與調度單元還與所述控制接口連接；

所述接收機用于接收載有數據報文的光信號，對所述光信號進行光電轉換，向所述電緩存單元輸出由其從光信號中還原出的數據報文；

所述電緩存單元用于緩存所述數據報文；

所述流量監控與調度單元用于采集并向所述控制接口輸出所述電緩存單元中數據報文的統計信息；所述流量監控與調度單元還用于根據控制接口輸入的波長配置信息和端口映射關系配置所述k個發射機的工作波長，控制所述數據報文的發送端口與發送時刻；

所述控制接口用于上傳所述流量監控與調度單元輸入的所述統計信息，還用于向所述流量監控與調度單元輸出所述波長配置信息和端口映射關系；

所述發射機用于根據所述流量監控與調度單元的控制，將所述電緩存單元內的數據報文轉換為所述波長配置信息所確定的工作波長的光信號，在發送時刻將所述光信號發送至對應的發送端口。

進一步，上述非對稱緩存與轉發模塊中，所述接收機共分為m+p組，其中的m組中，每組均包含n個所述接收機，m×n≥k；其中的另外p組接收機，每組接收機數量均為1個；所述接收機接收信號波長范圍位于通信波段，波長范圍為1200nm到1600nm。

同時，上述非對稱緩存與轉發模塊中，所述發射機的數量為k+p個,其中所述k+p個發射機均為可調諧發射機，其工作波長由所述流量監控與調度單元配置，所述k+p個發射機的工作波長范圍位于通信波段，波長范圍為1200nm到1600nm。

其次，為實現上述目的，還提出一種由上述非對稱緩存與轉發模塊構成的光電混合分組交換節點，其特征在于，包括m個1×n端口的波分解復用器(Demultiplexer，DMUX)、光交換矩陣、m個n×1端口的波分復用器(Multiplexer，MUX)和一個控制模塊；其中，所述光交換矩陣總共包括至少k個輸入端和至少m×n個輸出端；其中，所述非對稱緩存與轉發模塊內接收機的數量為m×n+p個，發射機的數量為k+p個，m×n≥k：

所述m個1×n端口的波分解復用器的輸出端分別與所述非對稱緩存與轉發模塊中第1至第m×n個接收機連接；所述m個1×n端口的波分解復用器的輸入端構成所述光電混合分組交換節點的核心交換輸入端口；