[发明专利]用于将光子交换透明嵌入到电子机箱的方法和装置

说明书

提供了用于在光子交换器和电子交换器之间传输光子信元或帧的方法和装置，以实现具有透明嵌入电子机箱的光子功能的可扩展数据中心云系统。在各种实施例中，光子接口功能可以透明地嵌入到现有的交换器芯片(或交换器卡)中，而无需改变线卡。嵌入的光子接口功能可以为交换器卡提供与现有线卡和光子交换器进行交互的能力。为了在不改变现有线路卡的情况下嵌入光子接口功能，实施例使用了具有暂停信令或暂停消息传送方案的两层缓冲来管理两层缓冲存储器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年4月30日提交的申请号为62/840,988、名称为“用于针对扩展数据中心云系统将光子交换透明嵌入到电子机箱的方法和装置”的美国专利申请和于2019年11月18日提交的申请号为16/687,283、名称为“用于针对扩展数据中心云系统将光子交换透明嵌入到电子机箱的方法和装置”的美国专利申请的优先权权益，上述申请的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明关于通信领域，更具体地关于用于在光子交换器和电子交换器之间传输光子信元或光子帧的方法和装置，可以提供具有透明嵌入到电子机箱的光子功能的可扩展数据中心云系统。

背景技术

数据中心的数据量和数据传输的指数增长为研究和使用光子交换器提供了动力，光子交换器可以提供高交换容量、低能耗和小占用面积。然而，有几个因素阻碍了许多技术企业、电信设备制造商或网络服务提供商投资或规划光子交换器的部署。

一个阻碍因素是财务成本。通常，在数据中心使用光子交换器需要光子相关功能和光子交换网(photonic fabric)接口。光子相关功能和光子交换网接口需要新的线卡，因为现有的线卡不支持光子功能。而且，即使改变或改进现有的线卡，那些改进过的线卡也可能无法支持至少一部分与光子相关的功能。因此，需要为这种增强型数据中心网络部署可以与光子交换器接口和通信的新线卡。然而，用新线卡替换现有线卡被网络设备制造商和网络服务提供商视为投资损失，因为许多制造商和服务提供商已经拥有了几代的大量网络线卡。何况这些网络线路卡中的大多数还有许多年的预期寿命。

目前尚无光子交换器或光子交换器架构可以既提供高交换容量、低能耗和小占地面积，又不需要更换当前部署的网络线卡以实质上使这种网络线卡的投资最大化。

因此，需要一种用于针对可扩展数据中心云系统将光子交换透明嵌入到电子机箱的方法和装置，这种方法和装置不受现有技术的一个或多个限制，例如无需改变当前部署的网络线卡。

提供本背景信息是为了揭示申请人认为可能与本发明相关的信息。未必旨在承认也不应解释为前述任何信息构成与本发明相悖的现有技术。

发明内容

实施例的目的是提供用于在光子交换器和电子交换器之间传输光子信元、分组或帧的方法和装置，其可以为可扩展数据中心云系统提供具有透明地嵌入到电子机箱中的光子功能。根据实施例，提供了一种电子交换器卡，通信地与一个或多个光子交换器接口。所述电子交换器卡包括通信地连接到一个或多个线卡的信元交换器，其中该一个或多个线卡中的每一个线卡包括一个或多个主队列。该信元交换器可以被配置为在与线卡接口的一端执行信元或分组交换。该电子交换器卡还包括集成一个或多个光子功能的电子交换器芯片。该电子交换器芯片在第一端通信地耦合到该信元交换器，并且在第二端通信地耦合到一个或多个光子交换器。该电子交换器芯片可以被配置为既执行光子功能、又执行信元/分组交换功能，以便将光子信元或帧引导至连接到该光子交换器的被分配的接口。

在一些实施例中，该述电子交换器芯片包括一个或多个每目的地机箱缓冲区、一个或多个交换器缓冲区和电子交换器控制器，该电子交换器控制器被配置为向该一个或多个线卡发送控制信号。该电子交换器控制器还被配置为向光子控制器发送控制信号。该电子交换器控制器与该一个或多个每目的地机箱缓冲区和该一个或多个交换器缓冲区通信地连接。