[发明专利]基于超立方簇的数据中心光互连网络系统及通信方法

摘要

本发明公开了一种基于超立方簇的数据中心光互连网络系统及通信方法，主要解决现有数据中心网络链路带宽不足，网络开销和能耗较大的问题。本发明的网络系统包括N台架顶光交换机，N台架顶电交换机和N×s台服务器；其中，每台架顶电交换机连接s台服务器和一台架顶光交换机，构成N个网络基本单元；该N个网络基本单元被分为k个簇，同一个簇内的基本单元通过架顶光交换机互连成超立方拓扑结构，不同簇的基本单元通过架顶光交换机互连成环形拓扑结构；同一基本单元的服务器通信使用分组交换，不同基本单元的服务器通信使用基于多波长的光电路交换。本发明能够有效降低光交换机端口数目和网络阻塞，保证网络可扩展性，提高网络的吞吐量和性能。

主权项

一种基于超立方簇的数据中心光互连网络系统，包括：N台架顶光交换机，每台架顶光交换机包括n个簇内交换端口，2个簇间交换端口，n+2个下行端口，其中，N，n均为整数；N台架顶电交换机，每台架顶电交换机包括n+2个上行端口和s个下行端口，其中s为整数；N×s台服务器，每台服务器包括一个上行端口；其特征在于：每一台架顶电交换机的s个下行端口连接s台服务器，每一台架顶电交换机的n+2个上行端口连接一台架顶光交换机的n+2个下行端口，构成N个网络基本单元；将N个网络基本单元分为k个簇，每个簇中包括2n个网络基本单元，该2n个网络基本单元通过架顶光交换机的簇内交换端口连接成n维超立方拓扑结构；超立方拓扑结构中的每个网络基本单元根据其在超立方拓扑结构中的位置，设有环编号Ar，Ar采用n位自然二进制编码；k个簇中环编号Ar相同的网络基本单元通过架顶光交换机的簇间交换端口连接成环形拓扑结构；环形拓扑结构中的每个网络基本单元根据其在环形拓扑结构中的位置，设有簇编号Ac，Ac采用m位自然二进制编码，m为整数且满足条件2m≥k。