[发明专利]光开关装置

说明书

数据中心内的服务器、存储装置间的数据流量急剧增加，为了降低消耗电力，需要输入输出端口数达到1000这样大规模的光开关装置。作为现有技术的大规模的光开关装置，存在波长路由SW，但需要与输入端口数相同数量的波长可变光源。为了波长可变光源在宽大的波长范围内实现稳定的振荡动作，需要复杂的控制机构，在成本和电路规模方面成为提供大规模的光开关装置的阻碍。本公开的波长路由SW由N个波长组发生器、分路选择部以及MN个可变滤波器构成。各波长组发生器分别具备M个固定波长光源。关于固定波长光源，能够利用不需要用于使波长可变的控制机构的廉价的通用器件。也能够利用限定为狭窄范围的波长可变光源和AWG的基于波长选择输出端口的功能来减少光开关装置的路径损失。

技术领域

本公开涉及用于切换光信号的路径的光开关装置。更详细地说，涉及适于数据中心内部网络的大规模光路切换开关装置。

背景技术

在全世界范围内，各种类型的信息终端设备普及到人、物，不论无线方式还是有线方式的通信网络都在持续扩张，在通信网络中流通的数据量也变得巨大。在这种情况下，信息通信系统中的消耗电力也变得巨大，大力地探讨了核心网络、城域网(Metro/LAN)、接入网络等信息通信网络的各种层次中的低消耗电力化。用于实现信息通信系统的低消耗电力化的一个关键技术是不在电信号层而在光信号层进行信息处理的光路由技术。能够认为，通过使用光路由技术，利用光无源器件进行路由，能大幅削减通信节点处的电气层的处理，推进了通信网络整体实现消耗电力的大幅降低。

数据中心是信息通信网络的重要的公共基础设施的要素之一。数据中心是为了设置并运用互联网用的服务器、数据通信、固定/移动/IP电话等设备的建筑物的总称。在数据中心引入有很多通信线路，并且在建筑物的内部汇集了数量庞大的服务器计算机等，减少数据中心内部的消耗电力成为非常重要的课题。尤其是，近年来，不仅预测到用户的增加，还预测到由于应用程序服务器、数据存储装置、数据库服务器的功能分化、使用分散处理、并行处理等，多个服务器之间的处理也增加，从而数据中心内的IP流量大幅增加。预计在数据中心内流通的流量为互联网的全部流量的4倍左右。另外，普遍认为数据中心的流量大多是止于数据中心内的流量，在2015年数据中心内的流量已达到4.8泽字节(4.8×10²¹)。结果是，达到大规模数据中心的消耗电力超过100MW(10万kW)的状况，减少数据中心内的流量所产生的消耗电力成为燃眉之急。

在数据中心内存在因邮件、万维网检索等而产生的小容量且产生频度高的老鼠流(Mice Flow)、因虚拟机的移动、数据存储装置等而产生的大容量且产生频度低的大象流(Elephant Flow)。因此，面向低消耗电力化，提出有如下一种混合网络：利用电气开关来处理老鼠流，利用光开关来处理占流量的大半的大象流。

图1是表示数据中心中的流量处理的概要的图。在数据中心10内，采用被称作架顶式(TOR)的结构。非常多的服务器计算机、存储装置等以机架为单位构成，配置有多个机架1-1、1-2、……、1-n。在TOR结构中，在各机架的上部2-1、2-2、……2-n设置开关(SW)来将机架间连接，在机架内收容服务器，能够进行将最小结构单位设为一个机架的自由度高的设备管理。数据中心10除包括服务器计算机、存储装置外，还包括未图示的核心层的装置，核心层与外部网络8之间通过大容量的通信线路7连接。

能够以如下方式处理数据中心内的流量：针对各机架间的流量的老鼠流，使用电气SW 3在机架间进行路径5的切换，另一方面，针对大象流，为了降低消耗电力而使用光SW4在机架间进行路径6的切换。随着近年来的通信流量的急剧增加，成为数据中心内的机架的数量n超过1000的状态，寻求一种能够任意地设定、变更1000个机架间的路径的光开关装置。具体地说，对超过1000×1000的大规模的线路交换光开关装置的需求很大。