本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信號傳輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)，其主要由大量的二層接入設(shè)備及少量的三層設(shè)備組成。參閱圖1所示，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)為分級匯聚的層次型結(jié)構(gòu)，通常包含接入層、匯聚層和核心層三個層次。

參閱圖1所示，在分級匯聚的層次型結(jié)構(gòu)中，當(dāng)服務(wù)器1需要向服務(wù)器2發(fā)送信號時，由于服務(wù)器1和服務(wù)器2屬于不同的接入層設(shè)備，因此服務(wù)器1對應(yīng)的接入層設(shè)備1需要將所述信號發(fā)送至接入層設(shè)備1，接入層設(shè)備1需要將所述信號發(fā)送至匯聚層設(shè)備1；由于匯聚層設(shè)備1管轄服務(wù)器2所屬的接入層設(shè)備2，因此，匯聚層設(shè)備1將所述信號發(fā)送至接入層設(shè)備2，并由接入層設(shè)備2將所述信號發(fā)送至服務(wù)器2。

由此可見，傳統(tǒng)分級匯聚的層次型結(jié)構(gòu)相當(dāng)于樹狀結(jié)構(gòu)，每一個服務(wù)器發(fā)送的信號均要經(jīng)過匯聚層設(shè)備和/或核心層設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，隨著日益增長的信號傳輸量的需求，會對匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備的性能要求越來越高，高性能的匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備將造成組網(wǎng)成本高，以及后續(xù)對設(shè)備維護困難的問題。

目前，通常采用去除傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中的匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備等設(shè)備方法，解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中存在的組網(wǎng)成本高，以及設(shè)備維護困難的問題，即將匯聚分級層級架構(gòu)改造為去中心化的網(wǎng)狀架構(gòu)，使每兩臺交換機之間均存在物理連接通路，當(dāng)任意一服務(wù)器需要訪問另一服務(wù)器時，僅通過該任意 一服務(wù)器連接的交換機，和另一服務(wù)器連接的交換機之間的物理連接通路，即可進行通信。采用該技術(shù)方案，雖然解決了信號傳輸過程中匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備造成的傳輸瓶頸問題，達到了去中心化的目的，但是每兩個交換機設(shè)備之間均需要直連通道的方案，存在布線數(shù)量龐大的問題。

由此可見，目前的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)存在布線數(shù)量龐大，維護困難的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信號傳輸系統(tǒng)，用以解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中存在的布線數(shù)量龐大，維護困難的問題。

本發(fā)明實施例提供的具體技術(shù)方案如下：

第一方面，提供一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括一個樞紐設(shè)備，至少兩個交換機，多個彩光模塊，至少兩個合波/分波器，以及至少兩個服務(wù)器，其中：

所述至少兩個交換機中的至少一個交換機與至少一個服務(wù)器存在通信連接，且每一個交換機的不同輸入/輸出端口與不同的彩光模塊存在通信連接；

與每個交換機的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同彩光模塊均與一個合波/分波器存在通信連接，其中，不同的交換機通過彩光模塊與不同的合波/分波器通信連接；

所述至少兩個交換機通過所述合波/分波器與所述一個樞紐設(shè)備構(gòu)成星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，所述樞紐設(shè)備分別通過不同的端口與不同的合波/分波器通信連接；

所述交換機，用于接收至少兩路電信號，并針對所述至少兩路電信號中的每一路電信號分別按照下述針對第一路電信號的處理方式處理：確定與第一路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，通過所述確定的輸入/輸出端口將所述第一路電信號輸出；其中，所述目的地址用于指示目的服務(wù)器，與所述目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口是指與所述目的服務(wù)器通信連接的目的交換機所對應(yīng)的輸入/輸出端口，所述目的服務(wù)器為所述至少兩個服務(wù)器中的一個服 務(wù)器，所述目的交換機為與所述目的服務(wù)器通信連接的交換機；所述至少兩路電信號包括以下任意一種或組合：與本交換機存在通信連接的服務(wù)器發(fā)送的電信號，以及，來自所述至少兩個交換機中其他交換機的電信號；

所述彩光模塊，用于接收與自身存在通信連接的所述交換機的輸入/輸出端口輸出的電信號，并將接收的所述電信號轉(zhuǎn)換為特定波長的光信號，其中，與一個交換機的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同的彩光模塊轉(zhuǎn)換的光信號的波長是不同的；

所述合波/分波器，用于接收與自身存在通信連接的多個彩光模塊分別發(fā)送的多個光信號，并將所述多個光信號波分復(fù)用成合路信號；

所述樞紐設(shè)備，用于接收所述合波/分波器發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號；將所述多個光信號分別發(fā)送至與其中的每個光信號的目的交換機對應(yīng)的端口，并將所述每個光信號從所述對應(yīng)的端口輸出，將從同一端口輸出的光信號波分復(fù)用為合路信號；

所述合波/分波器，進一步用于接收來自樞紐設(shè)備的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號，并將所述多個光信號分別輸入與所述光信號的波長對應(yīng)的彩光模塊；

所述彩光模塊，進一步用于接收來自所述合波/分波器的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出給與自身存在通信連接的交換機的輸入/輸出端口；

所述交換機，進一步用于將從彩光模塊接收到的電信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述電信號的目的服務(wù)器。

結(jié)合第一方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)還包括SDN控制器，所述SDN控制器與系統(tǒng)中的每個交換機均存在通信連接：所述交換機，進一步用于接收至少一路電信號，并針對所述至少一路電信號中的每一路電信號分別按照下述針對第二路電信號的處理方式處理：確定與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，在與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口負載過載時，向所述SDN控制器發(fā)送負載過載的通知；所述 SDN控制器，用于在接收到交換機發(fā)送的所述通知時，在發(fā)送所述通知的交換機的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口，并將選擇的至少一個輸入/輸出端口反饋給所述發(fā)送所述通知的交換機；所述至少兩個交換機中，向所述SDN控制器發(fā)送通知的交換機，進一步用于將接收的所述至少一路電信號通過所述SDN控制器反饋的至少一個輸入/輸出端口輸出。

結(jié)合第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述SDN控制器選擇的至少一個輸入/輸出端口為所述發(fā)送所述通知的交換機的輸入/輸出端口中負載量最小的至少一個輸入/輸出端口。

結(jié)合第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述SDN控制器按照負載均衡原則，在發(fā)送所述通知的交換機的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口。

采用上述技術(shù)方案，通過SDN控制器對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的拓撲和丟包狀態(tài)等進行監(jiān)控，由SDN控制器根據(jù)每一個交換機的各個端口的負載狀態(tài)對信號進行調(diào)度，使每一個交換機的各個端口的負載均衡，避免了部分端口擁塞，信號發(fā)送效率低的問題。

結(jié)合第一方面，第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，第二種可能的實現(xiàn)方式，第三種可能的實現(xiàn)方式中的任一項，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述多個彩光模塊中至少有一個彩光模塊位于與自身存在通信連接的交換機的內(nèi)部。

結(jié)合第一方面，第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，第二種可能的實現(xiàn)方式，第三種可能的實現(xiàn)方式，第四種可能的實現(xiàn)方式中的任一項，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述樞紐設(shè)備為陣列波導(dǎo)光柵AWG。

采用上述技術(shù)方案，通過AWG能夠?qū)⒔邮盏降牟煌ㄩL的光信號傳輸至數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的每一個交換機，從而在邏輯上實現(xiàn)了全網(wǎng)覆蓋；并且，由于AWG為光學(xué)器件，光學(xué)器件的性能要遠遠優(yōu)于電學(xué)器件，因此，通過AWG 實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中交換機兩兩互連的同時，還能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中多層次網(wǎng)絡(luò)帶來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功耗大，以及維修困難的問題。

結(jié)合第一方面，第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，第二種可能的實現(xiàn)方式，第三種可能的實現(xiàn)方式，第四種可能實現(xiàn)方式，第五種可能的實現(xiàn)方式中的任一項，在第六種可能的實現(xiàn)方式中，交換機在接收到所述至少兩路電信號后，還用于：判斷所述至少兩路電信號中是否存在傳輸至與自身存在通信連接的服務(wù)器的電信號；若存在，則通過所述電信號的目的地址對應(yīng)的所述交換機上的輸入/輸出端口將所述電信號轉(zhuǎn)發(fā)至與自身存在通信連接的目的服務(wù)器；否則，執(zhí)行將所述電信號通過所述電信號的目的地址對應(yīng)的所述交換機上的輸入/輸出端口將所述電信號發(fā)送至與所述輸入/輸出端口存在通信連接的彩光模塊的步驟。

結(jié)合第一方面，第一方面第一種可能的實現(xiàn)方式，第二種可能的實現(xiàn)方式，第三種可能的實現(xiàn)方式，第四種可能實現(xiàn)方式，第五種可能的實現(xiàn)方式，第六種可能實現(xiàn)的方式中的任一項，在第七種可能的實現(xiàn)方式中，當(dāng)所述交換機中包含的選路策略中不包含目的地地址對應(yīng)的輸入/輸出端口時，所述交換機還用于：根據(jù)所述電信號中攜帶的目的地址，向自身的所有輸入/輸出端口分別發(fā)送廣播消息，采用傳輸控制協(xié)議TCP/互聯(lián)協(xié)議IP協(xié)議獲取反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口，將所述反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口以及所述電信號中攜帶的目的地址之間的映射關(guān)系保存至選路策略中；將所述電信號通過所述反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口發(fā)送至與自身存在通信連接的彩光模塊。

采用上述技術(shù)方案，在交換機的選路策略中不包含電信號中攜帶的目的地址時，交換機能夠通過TCP/IP協(xié)議獲取該目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，從而保證了電信號的可靠傳輸，提高了電信號傳輸?shù)男省?/p>

第二方面，提供一種信號傳輸系統(tǒng)，包含至少兩個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),每個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)包括一個樞紐設(shè)備，至少兩個交換機，多個彩光模塊，至少兩個合波/分波器，以及至少兩個服務(wù)器，所述至少兩個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu) 內(nèi)的樞紐設(shè)備存在通信連接，

其中，在一個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)：所述至少兩個交換機中的至少一個交換機與至少一個服務(wù)器存在通信連接，且每一個交換機的不同輸入/輸出端口與不同的彩光模塊存在通信連接，與每個交換機的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同彩光模塊均與一個合波/分波器存在通信連接，其中，不同的交換機通過彩光模塊與不同的合波/分波器通信連接，所述至少兩個交換機通過所述合波/分波器與所述一個樞紐設(shè)備構(gòu)成星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，所述樞紐設(shè)備分別通過不同的端口與不同的合波/分波器通信連接；

在任意兩個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)之間：其中一個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述交換機，用于接收至少兩路電信號，并針對所述至少兩路電信號中的每一路電信號分別按照下述針對第一路電信號的處理方式處理：確定與第一路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，通過所述確定的輸入/輸出端口將所述第一路電信號輸出；其中，所述目的地址用于指示目的服務(wù)器，與所述目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口是指與所述目的服務(wù)器通信連接的目的交換機所對應(yīng)的輸入/輸出端口，所述目的服務(wù)器為另一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)的服務(wù)器，所述目的交換機為與所述目的服務(wù)器通信連接的交換機；所述至少兩路電信號包括以下任意一種或組合：與本交換機存在通信連接的服務(wù)器發(fā)送的電信號，以及，來自與本交換機屬于同一星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的所述至少兩個交換機中其他交換機發(fā)來的電信號，以及來自與本交換機屬于不同星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的交換機的電信號；

所述彩光模塊，用于接收與自身存在通信連接的所述交換機的輸入/輸出端口輸出的電信號，并將接收的所述電信號轉(zhuǎn)換為特定波長的光信號，其中，與一個交換機的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同的彩光模塊轉(zhuǎn)換的光信號的波長是不同的；

所述合波/分波器，用于接收與自身存在通信連接的多個彩光模塊分別發(fā)送的多個光信號，并將所述多個光信號波分復(fù)用成合路信號；

所述樞紐設(shè)備，用于接收與所述樞紐設(shè)備位于同一星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的合波/分波器發(fā)送的合路信號，和/或，與所述樞紐設(shè)備位于不同星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的樞紐設(shè)備發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號；將所述多個光信號分別發(fā)送至與其中的每個光信號的目的交換機對應(yīng)的端口，并將所述每個光信號從所述對應(yīng)的端口輸出，將從同一端口輸出的光信號波分復(fù)用為合路信號，其中，得到的所述多個光信號中至少一個光信號的目的交換機位于另一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，所述目的交換機位于另一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的光信號通過所述樞紐設(shè)備的一個端口輸出，并傳輸至另一個樞紐設(shè)備；

所述合波/分波器，進一步用于接收來自與自身存在通信連接的樞紐設(shè)備的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號，并將所述多個光信號分別輸入與所述光信號的波長對應(yīng)的彩光模塊；

所述彩光模塊，進一步用于接收來自與自身存在通信連接的所述合波/分波器的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出給與自身存在通信連接的交換機的輸入/輸出端口；

所述交換機，進一步用于將從與自身存在通信連接的彩光模塊接收到的電信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述電信號的目的服務(wù)器。

結(jié)合第二方面，在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)還包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN控制器，所述SDN控制器與系統(tǒng)中的每個交換機均存在通信連接：所述交換機，進一步用于接收至少一路電信號，并針對所述至少一路電信號中的每一路電信號分別按照下述針對第二路電信號的處理方式處理：確定與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，在與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口負載過載時，向所述SDN控制器發(fā)送負載過載的通知；所述SDN控制器，用于在接收到交換機發(fā)送的所述通知時，在發(fā)送所述通知的交換機的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口，并將選擇的至少一個輸入/輸出端口反饋給所述發(fā)送所述通知的交換機；所述至少兩 個交換機中，向所述SDN控制器發(fā)送通知的交換機，進一步用于將接收的所述至少一路電信號通過所述SDN控制器反饋的至少一個輸入/輸出端口輸出。

結(jié)合第二方面，或者第二方面第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述SDN控制器選擇的至少一個輸入/輸出端口為所述發(fā)送所述通知的交換機的輸入/輸出端口中負載量最小的至少一個輸入/輸出端口。

結(jié)合第二方面，第二方面第一種可能的實現(xiàn)方式，第二種可能的實現(xiàn)方式中的任一項，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述SDN控制器按照負載均衡原則，在發(fā)送所述通知的交換機的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口。

采用上述技術(shù)方案，通過SDN控制器對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的拓撲和丟包狀態(tài)等進行監(jiān)控，由SDN控制器根據(jù)每一個交換機的各個端口的負載狀態(tài)對信號進行調(diào)度，使每一個交換機的各個端口的負載均衡，避免了部分端口擁塞，信號發(fā)送效率低的問題。

結(jié)合第二方面，第二方面第一種可能的實現(xiàn)方式，第二種可能的實現(xiàn)方式，第三種可能的實現(xiàn)方式中的任一項，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述系統(tǒng)還包括擴展臂交換機，所述樞紐設(shè)備通過所述擴展臂交換機與其他至少一個樞紐設(shè)備通信連接。

結(jié)合第二方面，第二方面第一種可能的實現(xiàn)方式，第二種可能的實現(xiàn)方式，第三種可能的實現(xiàn)方式，第四種可能的實現(xiàn)方式中的任一項，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，當(dāng)所述交換機中包含的選路策略中不包含目的地地址對應(yīng)的輸入/輸出端口時，所述交換機還用于：根據(jù)所述電信號中攜帶的目的地址，向自身的所有輸入/輸出端口分別廣播消息，采用傳輸控制協(xié)議TCP/互聯(lián)協(xié)議IP協(xié)議獲取反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口，將所述反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口以及所述電信號中攜帶的目的地址之間的映射關(guān)系保存至選路策略中；將所述電信號通過所述反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口發(fā)送至與自身存在通信連接的彩 光模塊。

采用上述技術(shù)方案，在交換機的選路策略中不包含電信號中攜帶的目的地址時，交換機能夠通過TCP/IP協(xié)議獲取該目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，從而保證了電信號的可靠傳輸，提高了電信號傳輸?shù)男省?/p>

本發(fā)明實施例中，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，該星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)以樞紐設(shè)備為中心，每一個樞紐設(shè)備與至少兩個交換機之間存在通信連接，在每一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，至少兩個交換機中的至少一個交換機與至少一個服務(wù)器存在通信連接。采用本發(fā)明技術(shù)方案，每一個交換機均擁有與自身存在通信連接的樞紐設(shè)備，樞紐設(shè)備與交換機組成星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，相較于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中無須在各個交換機設(shè)備之間均建立物理連接通道，各個設(shè)備之間布線更少，因而能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)布線數(shù)量，降低后續(xù)網(wǎng)絡(luò)維護的工作量；并且，相較于目前的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，由源服務(wù)器發(fā)送至目的服務(wù)器的所有信號，均需要通過匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中源服務(wù)器輸出的信號依次通過與源服務(wù)器存在通信連接的源交換機，樞紐設(shè)備，以及與目的服務(wù)器存在通信連接的目的交換機，進而到達目的服務(wù)器，所有信號僅通過樞紐設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，相較于三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，信號轉(zhuǎn)發(fā)的層級較少，從而有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，減少了核心層設(shè)備和匯聚層設(shè)備所造成的能耗，有效降低了系統(tǒng)能耗和設(shè)備維護成本；此外，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中還包括彩光模塊，該彩光模塊將服務(wù)器發(fā)送至交換機的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，使樞紐設(shè)備和彩光模塊之間僅傳輸光信號，由于光信號具備傳輸可靠性高，傳輸速度快，以及傳輸數(shù)據(jù)量大的優(yōu)點，因此，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠承載更為龐大的數(shù)據(jù)量，且提高了信號傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斝省?/p>

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a為本發(fā)明實施例一中數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)物理連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2b為本發(fā)明實施例一中數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邏輯連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例二中在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進行信號傳輸?shù)牧鞒虉D；

圖4為本發(fā)明實施例二中交換機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例AWG分波示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例二中另一種交換機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例二中包含擴展臂交換機的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例三中交換機結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例三中在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進行信號傳輸?shù)牧鞒虉D；

圖10為本發(fā)明實施例六中信號傳輸系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；

圖11為本發(fā)明實施例六中一個POD的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12為本發(fā)明實施例六中一個ZONE結(jié)構(gòu)示意圖；

圖13a為本發(fā)明實施例六中多個ZONE水平擴展示意圖；

圖13b為本發(fā)明實施例六中多個ZONE垂直擴展示意圖。

具體實施方式

為了解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中存在的布線數(shù)量龐大，維護困難的問題，本發(fā)明實施例中，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，該星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)以樞紐設(shè)備為中心，每一個樞紐設(shè)備與至少兩個交換機之間存在通信連接，在每一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，至少兩個交換機中的至少一個交換機與至少一個服務(wù)器存在通信連接。采用本發(fā)明技術(shù)方案，每一個交換機均擁有與自身存在通信連接的樞紐設(shè)備，樞紐設(shè)備與交換機組成星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，相較于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，在星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中無須在各個交換機設(shè)備之間均建立物理連接通道，各個設(shè)備之間布線更少，因而能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)布線數(shù)量，降低后續(xù)網(wǎng)絡(luò)維護的工作量；并且，相較于目前的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，由源服務(wù)器發(fā) 送至目的服務(wù)器的所有信號，均需要通過匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中源服務(wù)器輸出的信號依次通過與源服務(wù)器存在通信連接的源交換機，樞紐設(shè)備，以及與目的服務(wù)器存在通信連接的目的交換機，進而到達目的服務(wù)器，所有信號僅通過樞紐設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，相較于三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，信號轉(zhuǎn)發(fā)的層級較少，從而有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，減少了核心層設(shè)備和匯聚層設(shè)備所造成的能耗，有效降低了系統(tǒng)能耗和設(shè)備維護成本；此外，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中還包括彩光模塊，該彩光模塊將服務(wù)器發(fā)送至交換機的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，使樞紐設(shè)備和彩光模塊之間僅傳輸光信號，由于光信號具備傳輸可靠性高，傳輸速度快，以及傳輸數(shù)據(jù)量大的優(yōu)點，因此，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠承載更為龐大的數(shù)據(jù)量，且提高了信號傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斝省?/p>

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行說明。

實施例一

參閱圖2a所示，為本發(fā)明實施例中數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖，該數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括樞紐設(shè)備20，至少兩個交換機21，多個彩光模塊22，至少兩個合波/分波器23，以及至少兩個服務(wù)器24，其中：

所述至少兩個交換機21中的至少一個交換機與至少一個服務(wù)器24存在通信連接，且每一個交換機21的不同輸入/輸出端口與不同的彩光模塊22存在通信連接；

與每個交換機21的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同彩光模塊22均與一個合波/分波器23存在通信連接，其中，不同的交換機21通過彩光模塊22與不同的合波/分波器23通信連接；

所述至少兩個交換機21通過所述合波/分波器23與所述一個樞紐設(shè)備20構(gòu)成星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，所述樞紐設(shè)備20分別通過不同的端口與不同的合波/分波器23通信連接；

所述交換機21，用于接收至少兩路電信號，并針對所述至少兩路電信號中 的每一路電信號分別按照下述針對第一路電信號的處理方式處理：確定與第一路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，通過所述確定的輸入/輸出端口將所述第一路電信號輸出；其中，所述目的地址用于指示目的服務(wù)器，與所述目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口是指與所述目的服務(wù)器通信連接的目的交換機所對應(yīng)的輸入/輸出端口，所述目的服務(wù)器為所述至少兩個服務(wù)器24中的一個服務(wù)器，所述目的交換機為與所述目的服務(wù)器通信連接的交換機；所述至少兩路電信號包括以下任意一種或組合：與本交換機存在通信連接的服務(wù)器24發(fā)送的電信號，以及，來自所述至少兩個交換機21中其他交換機的電信號；

所述彩光模塊22，用于接收與自身存在通信連接的所述交換機21的輸入/輸出端口輸出的電信號，并將接收的所述電信號轉(zhuǎn)換為特定波長的光信號，其中，與一個交換機21的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同的彩光模塊22轉(zhuǎn)換的光信號的波長是不同的；

所述合波/分波器23，用于接收與自身存在通信連接的多個彩光模塊22分別發(fā)送的多個光信號，并將所述多個光信號波分復(fù)用成合路信號；

所述樞紐設(shè)備20，用于接收所述合波/分波器23發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號；將所述多個光信號分別發(fā)送至與其中的每個光信號的目的交換機對應(yīng)的端口，并將所述每個光信號從所述對應(yīng)的端口輸出，將從同一端口輸出的光信號波分復(fù)用為合路信號；

所述合波/分波器23，進一步用于接收來自樞紐設(shè)備20的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號，并將所述多個光信號分別輸入與所述光信號的波長對應(yīng)的彩光模塊22；

所述彩光模塊22，進一步用于接收來自所述合波/分波器23的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出給與自身存在通信連接的交換機21的輸入/輸出端口；

所述交換機21，進一步用于將從彩光模塊22接收到的電信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述電信號的目的服務(wù)器。

進一步的，所述數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還包括軟件定義網(wǎng)絡(luò)(Software Defined Network，簡稱SDN)控制器25，所述SDN控制器25與系統(tǒng)中的每個交換機21均存在通信連接：

所述交換機21，進一步用于接收至少一路電信號，并針對所述至少一路電信號中的每一路電信號分別按照下述針對第二路電信號的處理方式處理：確定與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，在與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口負載過載時，向所述SDN控制器25發(fā)送負載過載的通知；

所述SDN控制器25，用于在接收到交換機21發(fā)送的所述通知時，在發(fā)送所述通知的交換機21的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口，并將選擇的至少一個輸入/輸出端口反饋給所述發(fā)送所述通知的交換機21；

所述至少兩個交換機21中，向所述SDN控制器25發(fā)送通知的交換機，進一步用于將接收的所述至少一路電信號通過所述SDN控制器反饋的至少一個輸入/輸出端口輸出。

可選的，所述SDN控制器25選擇的至少一個輸入/輸出端口為所述發(fā)送所述通知的交換機21的輸入/輸出端口中負載量最小的至少一個輸入/輸出端口。

可選的，所述SDN控制器25按照負載均衡原則，在發(fā)送所述通知的交換機的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口。

采用上述技術(shù)方案，通過SDN控制器對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的拓撲和丟包狀態(tài)等進行監(jiān)控，由SDN控制器根據(jù)每一個交換機的各個端口的負載狀態(tài)對信號進行調(diào)度，使每一個交換機的各個端口的負載均衡，避免了部分端口擁塞，信號發(fā)送效率低的問題。

可選的，所述多個彩光模塊22中至少有一個彩光模塊位于與自身存在通信連接的交換機21的內(nèi)部。

可選的，所述合波/分波器23位于與自身存在通信連接的交換機21的內(nèi)部。

可選的，所述服務(wù)器24與所述交換機21之間通過無線方式建立通信連接，或者，所述服務(wù)器24與所述交換機21之間通過有線電纜方式建立通信連接；所述交換機21與所述彩光模塊22之間通過無線方式建立通信連接，或者，所述交換機21與所述彩光模塊22之間通過有線電纜方式建立通信連接；所述彩光模塊22與所述合波/分波器23之間通過無線方式建立通信連接，或者，所述彩光模塊22與所述合波/分波器23之間通過光纖建立通信連接；所述合波/分波器23與樞紐設(shè)備20之間通過無線方式建立通信連接，或者，所述合波/分波器23與樞紐設(shè)備20之間通過一根光纖建立通信連接。

可選的，所述樞紐設(shè)備20為陣列波導(dǎo)光柵(Array Waveguide Grating，簡稱AWG)。

所述樞紐設(shè)備為AWG時，基于所述AWG的光學(xué)分波特性，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠構(gòu)成參閱圖2b所示的邏輯連接結(jié)構(gòu)示意圖，該數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在邏輯上能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)狀連接。

實施例二

基于所述實施例一描述的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為了便于描述，以下以數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括源服務(wù)器，源交換機，樞紐設(shè)備，目的交換機，以及目的服務(wù)器，所述源服務(wù)器與多個彩光模塊存在通信連接，所有彩光模塊均與一個合波/分波器(以下稱為源合波/分波器)存在通信連接，所述目的服務(wù)器也與多個彩光模塊存在通信連接，所有彩光模塊均與一個合波/分波器(以下稱為目的合波/分波器)存在通信連接，且源服務(wù)器與源交換機存在通信連接，目的服務(wù)器與目的交換機存在通信連接，與源合波/分波器和目的合波/分波器均通過一根光纖接入所述樞紐設(shè)備為例，詳細描述本發(fā)明實施例中多路信號傳輸過程。

其中，源服務(wù)器和目的服務(wù)器為相對概念，即生成信號的服務(wù)器即為源服務(wù)器，接收該信號的服務(wù)器即為目的服務(wù)器，任何一個服務(wù)器既可以為源服務(wù) 器，也可以為目的服務(wù)器，例如，服務(wù)器A向服務(wù)器B發(fā)送信號a，則在信號a的傳輸過程中，服務(wù)器A即為源服務(wù)器，服務(wù)器B即為目的服務(wù)器；又如，服務(wù)器A接收服務(wù)器B發(fā)送的信號b，則在信號b的傳輸過程中，服務(wù)器A即為目的服務(wù)器，服務(wù)器B即為源服務(wù)器。

參閱圖3所示，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信號傳輸流程，包括：

步驟300：源交換機接收至少兩路電信號，并針對所述至少兩路信號中的每一路電信號分別按照下述針對第一路電信號的處理方式處理：確定與第一路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，通過所述確定的輸入/輸出端口將所述第一路電信號輸出。

參閱圖4所示，為本發(fā)明實施例中交換機結(jié)構(gòu)示意圖。源交換機一端包含多個下行端口，每個下行端口均連接不同的源服務(wù)器，另一端包含多個輸入/輸出端口，每個輸入/輸出端口均連接不同的彩光模塊。

本發(fā)明實施例中，所述源交換機接收的至少兩路電信號包含以下多種情況的任意一種或者組合：與本源交換機存在通信連接的源服務(wù)器發(fā)送的電信號，以及，來自其他交換機的電信號。

其中，與源交換機存在通信連接的源服務(wù)器發(fā)送的至少兩路電信號，包括：源服務(wù)器的數(shù)量為一個，源服務(wù)器根據(jù)業(yè)務(wù)需求，生成發(fā)送至至少兩個目的服務(wù)器的至少兩路電信號；例如，源服務(wù)器生成兩路電信號，分別為電信號1，和電信號2，電信號1對應(yīng)的目的服務(wù)器為服務(wù)器1，電信號2對應(yīng)的目的服務(wù)器為服務(wù)器2，電信號1和電信號2對應(yīng)的目的服務(wù)器不同，源交換機接收所述源服務(wù)器發(fā)送的信號1和信號2。與源交換機存在通信連接的源服務(wù)器發(fā)送的至少兩路電信號，還包括：源服務(wù)器的數(shù)量為多個，每個源服務(wù)器根據(jù)業(yè)務(wù)需求，分別生成發(fā)送至目的服務(wù)器的至少兩路電信號；例如，源服務(wù)器A生成電信號1，源服務(wù)器B生成電信號2，而電信號1和電信號2對應(yīng)的目的服務(wù)器可以相同，也可以不同，源交換機接收信號1和信號2。

可選的，源服務(wù)器發(fā)送出的信號可以為光信號，也可以為電信號。若所述 源服務(wù)器發(fā)送出的信號為光信號，則由于交換機不具備處理光信號的能力，因此，在源服務(wù)器和源交換機之間，或者在所述源交換機內(nèi)部，還需要設(shè)置光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置分別與所述源服務(wù)器和所述源交換機之間存在通信連接，用于將所述源服務(wù)器發(fā)送的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將轉(zhuǎn)換后得到的電信號發(fā)送至所述源交換機。

其中，所述源交換機為機架交換機(Top of Rack，簡稱TOR)，且所述第一交換機為具備三層功能的以太網(wǎng)交換機；所述源交換機的下行端口可以通過SFP+/XFP 10GE光電轉(zhuǎn)換端口實現(xiàn)，所述10GE光電轉(zhuǎn)換端口中包含一個10GE LAN光模塊，所述10GE LAN光模塊輸出的是850納米的多模光信號；所述源交換機的輸入/輸出端口可以包含10GE LAN光模塊或者10GE LAN電模塊。

此外，所述源交換機的輸入/輸出端口的數(shù)量與具體應(yīng)用場景中數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中交換機的數(shù)量以及互聯(lián)帶寬相關(guān)，即當(dāng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中交換機的數(shù)量越多，所述輸入/輸出端口數(shù)目越大，所述互聯(lián)帶寬越大，所述輸入/輸出端口數(shù)目越大；例如，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在N臺TOR和M臺擴展臂交換機，任意兩臺TOR之間部署n個10G鏈路，TOR與擴展臂交換機之間部署m個10G鏈路，則每個TOR的輸入/輸出端口數(shù)目為：n(N-1)+mM；如共24臺TOR，3個擴展臂交換機，任意TOR與其他TOR之間，以及任意TOR與擴展臂交換機之間均采用一條10G鏈路互聯(lián)，則輸入/輸出端口數(shù)目為26(1*(24-1)+1*3＝26)個。

可選的，所述源交換機中包含選路策略，所述選路策略中包含輸入/輸出端口與目的地址段之間的映射關(guān)系，當(dāng)源交換機接收到源服務(wù)器發(fā)送的電信號時，即獲取所述電信號中攜帶的目的地址，從所述選路策略中選取與所述獲取的目的地址段存在映射關(guān)系的輸入/輸出端口，將所述電信號發(fā)送至所述選取的輸入/輸出端口即可。其中，所述選路策略為創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署預(yù)先配置得到。

可選的，參閱圖4所示，所述源交換機內(nèi)部可以包含光路選擇控制器，由 所述光路選擇控制器將接收到的電信號根據(jù)選路策略，輸出至自身所有輸入/輸出端口中，與電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口。

進一步的，源交換機在接收到所述至少兩路電信號后，還需要判斷所述至少兩路電信號中是否存在傳輸至與自身存在通信連接的服務(wù)器的電信號；若存在，則直接通過所述源交換機上與所述電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口將所述電信號轉(zhuǎn)發(fā)至與自身存在通信連接的目的服務(wù)器；否則，執(zhí)行將所述電信號通過根據(jù)所述選路策略選取的輸入/輸出端口將所述電信號發(fā)送至與所述選取的輸入/輸出端口存在通信連接的彩光模塊的步驟。

進一步的，當(dāng)所述源交換機中包含的選路策略中不包含目的地地址對應(yīng)的輸入/輸出端口時，所述源交換機根據(jù)所述電信號中攜帶的目的地址，向所有輸入/輸出端口分別發(fā)送廣播消息，采用傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol，簡稱TCP)/互聯(lián)協(xié)議(Internet Protocol，簡稱IP)協(xié)議獲取反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口，將所述反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口以及所述電信號中攜帶的目的地址之間的映射關(guān)系保存至選路策略中；同時所述源交換機將所述電信號通過所述反饋響應(yīng)消息的輸入/輸出端口發(fā)送至與自身存在通信連接的彩光模塊。

采用上述技術(shù)方案，在源服務(wù)器包含的選路策略中不包含電信號中攜帶的目的地址時，源服務(wù)器能夠通過TCP/IP協(xié)議獲取該目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，從而保證了電信號的可靠傳輸，提高了電信號傳輸?shù)男省?/p>

步驟310：與所述源交換機存在通信連接的彩光模塊接收所述源交換機發(fā)送的信號，將接收的所述電信號轉(zhuǎn)換為特定波長的光信號輸出至源合波/分波器。

本發(fā)明實施例中，參閱圖4所示，所述源交換機的每一個輸入/輸出端口分別連接一個彩光模塊，每一個彩光模塊分別能夠?qū)⒔邮盏降碾娦盘栟D(zhuǎn)換為不同波長的光信號。其中，每一個彩光模塊所能處理的光信號的波長為創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署預(yù)先配置得到。

可選的，所述彩光模塊為10GE彩光模塊，所述10GE彩光模塊彩光模塊輸出的是1310納米或1550納米的單模光信號。

采用上述技術(shù)方案，源交換機將接收到的包含不同目的地址的電信號分別發(fā)送至不同的輸入/輸出端口，由于每一個輸入/輸出端口所連接的彩光模塊所能處理的光信號的波長不同，從而將多路電信號轉(zhuǎn)換為不同波長的光信號，通過波長區(qū)分不同的電信號，也便于后續(xù)樞紐設(shè)備根據(jù)所述光信號的波長，識別所述光信號發(fā)送至的目的交換機。

步驟320：源合波/分波器將接收到的各路光信號波分復(fù)用為合路信號，并將所述合路信號發(fā)送至樞紐設(shè)備。

本發(fā)明實施例中，源合波/分波器具備波分復(fù)用功能，以及解波分復(fù)用功能，源合波/分波器能夠接收與自身存在通信連接的所有彩光模塊生成的光信號，并將接收到的各個光信號物理上合為一路合路信號，輸出至彩光口；其中，所述合路信號中包含所述各個彩光模塊發(fā)送的各個波長的光信號；所述源合波/分波器將所述合路信號通過所述源合波/分波器與所述樞紐設(shè)備之間的一根光纖傳輸至所述樞紐設(shè)備。

采用上述技術(shù)方案，將交換機發(fā)送的多路電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將轉(zhuǎn)換后得到的光信號通過一根光纖傳輸至樞紐設(shè)備，從而保證了交換機所傳輸電信號的可靠性，且由于光纖具備容量大的特點，僅通過一根光纖，即可滿足交換機和樞紐設(shè)備之間信號的傳輸量，因此，相較于采用電纜傳輸信號，通過光纖傳輸電信號，能夠有效減少數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的布線量。

步驟330：所述樞紐設(shè)備接收源合波/分波器發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號；將所述多個光信號分別發(fā)送至與其中的每個光信號的目的交換機對應(yīng)的端口，并將所述每個光信號從所述對應(yīng)的端口輸出，將從同一端口輸出的光信號波分復(fù)用為合路信號。

本發(fā)明實施例中，所述樞紐設(shè)備通過自身的一個端口接收源合波/分波器通過彩光口發(fā)送的合路信號，由于所述樞紐設(shè)備的每一個端口均包含一個預(yù)先設(shè) 立的映射關(guān)系，該映射關(guān)系中包含各個波長和端口的對應(yīng)關(guān)系，所述樞紐設(shè)備中每一個端口所包含的映射關(guān)系不同，該映射關(guān)系為創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署預(yù)先配置得到；樞紐設(shè)備將所述合路信號進行解復(fù)用，得到多個光信號；針對每一個光信號，所述樞紐設(shè)備均執(zhí)行如下操作：根據(jù)該光信號的波長，查找該端口所包含的映射關(guān)系，從所述映射關(guān)系中查找該光信號的波長對應(yīng)的端口，并將所述光信號傳輸至所述查找到的端口；通過所述查找到的端口，將該光信號發(fā)送出去；當(dāng)所述查找到的端口處包含多個光信號時，所述樞紐設(shè)備先將所述查找到的端口處包含的所有光信號進行波分復(fù)用，生成一路合路信號，再將所述合路信號發(fā)送出去。

參閱圖5所示，為當(dāng)所述樞紐設(shè)備為AWG時，所述AWG根據(jù)不同光信號的波長，為各個光信號查找對應(yīng)的端口的結(jié)構(gòu)示意圖。針對源交換機發(fā)送的多個波長的光信號，所述AWG將該源交換機輸入的所有光信號的波長作為一個輸入矩陣(行數(shù)為1，列數(shù)為N，矩陣中的每一個元素即為一個光信號的波長)。

參閱圖5所示，針對所述AWG的a1端口，所述a1端口接收到多個光信號后，該端口處的光信號經(jīng)所述AWG分波處理后，生成所述輸入矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣(行數(shù)為N，列數(shù)為1，轉(zhuǎn)置矩陣中的每一個元素即為一個光信號的波長)，該轉(zhuǎn)置矩陣即為端口a1的輸出矩陣，輸出矩陣中的每一個元素分別對應(yīng)一個端口(b1至bn)；針對所述AWG的a2端口，所述a2端口接收到多個光信號后，該端口處的光信號經(jīng)過所述AWG分波處理后，生成所述輸入矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣，并將所述轉(zhuǎn)置矩陣中的元素循環(huán)向下移動一位，生成輸出矩陣，輸出矩陣中的每一個元素分別對應(yīng)一個端口(b1至bn)；以此類推，AWG針對所述AWG的an個端口，所述an端口接收到多個光信號后，將該端口處的光信號經(jīng)所述AWG分波處理后，生成所述輸入矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣，并將所述轉(zhuǎn)置矩陣中的元素循環(huán)向下移動(n-1)位，生成輸出矩陣，輸出矩陣中的每一個元素分別對應(yīng)一個端口(b1至bn)。其中，所述端口a1至an，b1至bn可以為接 收交換機發(fā)送的光信號的輸入端口，也可以為向交換機發(fā)送光信號的輸出端口。

采用上述技術(shù)方案，通過AWG能夠?qū)⒔邮盏降牟煌ㄩL的光信號傳輸至數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的每一個交換機，從而在邏輯上實現(xiàn)了全網(wǎng)覆蓋；并且，由于AWG為光學(xué)器件，光學(xué)器件的性能要遠遠優(yōu)于電學(xué)器件，因此，通過AWG實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中交換機的兩兩互連同時，還能夠解決了現(xiàn)有技術(shù)中多層次網(wǎng)絡(luò)帶來的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功耗大，以及維修困難的問題。

步驟340：目的合波/分波器接收所述樞紐設(shè)備的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號，并將所述多個光信號分別輸入與所述光信號的波長對應(yīng)的彩光模塊。

本發(fā)明實施例中，目的合波/分波器通過自身與樞紐設(shè)備之間的一根光纖，接收樞紐設(shè)備發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號進行解復(fù)用處理，得到多個光信號；所述目的合波/分波器針對得到的每一個光信號，分別執(zhí)行如下操作：所述目的合波/分波器中包含波長和彩光模塊的映射關(guān)系；所述目的合波/分波器從自身保存的映射關(guān)系中查找與該光信號的波長存在映射關(guān)系的彩光模塊，并將該光信號發(fā)送至所述查找到的彩光模塊。

采用上述技術(shù)方案，合波/分波器通過一根光纖接收樞紐設(shè)備發(fā)送的包含多個信號的合路信號，相較于采用電纜傳輸信號，通過光纖傳輸電信號，能夠有效減少數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的布線量。

可選的，所述目的合波/分波器可以向多個彩光模塊同時發(fā)送光信號。例如，目的合波/分波器對合路信號解復(fù)用后，得到信號1，信號2和信號3，信號1的波長為波長1，信號2的波長為波長2，信號3的波長為波長3；則目的合波/分波器根據(jù)自身中保存的映射關(guān)系，確定波長1對應(yīng)的彩光模塊為彩光模塊2，波長2對應(yīng)的彩光模塊為彩光模塊3，波長3對應(yīng)的彩光模塊為彩光模塊1，基于此，目的合波/分波器將信號1發(fā)送至彩光模塊2，將信號2發(fā)送至彩光模塊3，將信號3發(fā)送至彩光模塊1。

步驟350：與所述目的合波/分波器存在通信連接的彩光模塊將所述目的合波/分波器發(fā)送的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出給與自身存在通信連接的目的交換機的輸入/輸出端口。

本發(fā)明實施例中，與所述目的合波/分波器存在通信連接的每一個彩光模塊接收到所述目的合波/分波器發(fā)送的光信號后，均執(zhí)行如下操作：將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將所述電信號傳輸至與該彩光模塊存在通信連接的目的交換機的輸入/輸出端口。

可選的，所述彩光模塊為10GE彩光模塊，所述10GE彩光模塊彩光模塊輸出的是1310納米或1550納米的單模光信號。

步驟360：所述目的交換機獲取接收到的電信號中攜帶的目的地址，并將所述電信號發(fā)送至所述目的地址所指示的目的交換機。

本發(fā)明實施例中，參閱圖4所示，目的交換機一端包含多個下行端口，每個下行端口均連接不同的目的服務(wù)器，另一端包含多個輸入/輸出端口，每個輸入/輸出端口均連接不同的彩光模塊。

由于所述電信號中攜帶有目的地址，因此，目的交換機從輸入/輸出端口接收到彩光模塊發(fā)送的電信號后，能夠根據(jù)每一路電信號中攜帶的目的地址，確定連接所述目的地址所指示的目的服務(wù)器的下行端口；所述目的交換機通過所述確定的下行端口，將所述電信號傳輸至相應(yīng)目的服務(wù)器。

可選的，目的服務(wù)器可接收的信號為光信號，也可以為電信號。若所述目的服務(wù)器接收的信號為光信號，則由于傳統(tǒng)的交換機不具備處理光信號的能力，因此，在目的服務(wù)器和目的交換機之間，或者在所述目的交換機內(nèi)部，還需要設(shè)置光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置分別與所述目的服務(wù)器和所述目的交換機之間存在通信連接，用于將所述目的交換機發(fā)送的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將轉(zhuǎn)換后得到的光信號發(fā)送至所述目的服務(wù)器。其中，所述目的交換機的下行端口與所述源交換機的下行端口相同，所述目的交換機的輸入/輸出端口數(shù)目確定方法和所述源交換機的輸入輸出端口數(shù)目確定方法相同，所述目的交 換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與所述源交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也相同，在此不再贅述。

在具體的應(yīng)用場景中，參閱圖4所示，源交換機為傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機，源服務(wù)器通過傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)接入源交換機；源交換機根據(jù)自身保存的的選路策略完成24路輸入到26路輸出的電交叉變換，其中，該源交換機包含24路下行端口連接源服務(wù)器，以及26路輸入/輸出端口連接彩光模塊，輸入/輸出端口相較于所述源交換機連接源服務(wù)器的端口所多出的端口可以連接擴展臂交換機；26路輸入/輸出端口輸出的電信號通過彩光光模塊完成電信號到光信號的轉(zhuǎn)換，通過合波/分波器完成光信號波長的調(diào)制過程，以及將波長調(diào)制后得到的合路信號匯聚到源合波/分波器復(fù)用至一根光纖上輸出至樞紐設(shè)備的一端口；相對的，在目的合波/分波器接收到樞紐設(shè)備發(fā)送的合路信號(該合路信號包含多個波長的光信號)，該合路信號通過目的合波/分波器對所述合路信號進行解復(fù)用，生成不同波長的光信號，并根據(jù)每個光信號的波長，分別將每個光信號輸出至能夠處理該波長的光信號的彩光模塊，通過不同的彩光模塊將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號，輸出至目的交換機，目的交換機根據(jù)電信號中攜帶的目的地址，將所述電信號傳輸至相應(yīng)的目的服務(wù)器。

在另一個應(yīng)用場景中，參閱圖6所示，源交換機和目的交換機均為傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機，源服務(wù)器通過傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)接入源交換機；源交換機根據(jù)自身保存的的選路策略完成64路輸入到64路輸出的電交叉變換，其中，該源交換機包含64路下行端口連接源服務(wù)器，以及64路輸入/輸出端口連接彩光模塊；該種應(yīng)用場景下，信號傳輸過程與圖4所示的應(yīng)用場景類似，在此不再贅述。

本發(fā)明實施例中，以一個樞紐設(shè)備為中心的星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個CELL，CELL可與實際業(yè)務(wù)中的一個業(yè)務(wù)分區(qū)、一個交付單元或者一個系統(tǒng)集群等概念對應(yīng)。在實際應(yīng)用場景中，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中可以包含多個CELL，每個CELL之間通過擴展臂交換機相連接。因此，參閱圖7所示，本發(fā)明實施例中的CELL中還包含擴展臂交換機，用于連接本CELL和其他CELL，擴展臂交換機的形態(tài)與TOR一致，但是擴展臂交換機無上下行端口的區(qū)分，所有端口均用于不 同CELL之間的互聯(lián)。

可選的，參閱圖7所示，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含24臺TOR和3個擴展臂交換機，為每一個TOR和擴展臂交換機都配置相應(yīng)的波長；每個TOR通過27個波長與另外23臺TOR以及3臺擴展臂交換機構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)層連接，每個波長承載10GB的帶寬；在鏈路層，每個TOR中的23個輸入/輸出端口與其他TOR互聯(lián)，3個輸入/輸出端口與擴展臂交換機互聯(lián)；且在鏈路層，每個TOR的下行端口為24個10GE端口，每個TOR均接入24臺服務(wù)器，即每臺服務(wù)器均連接TOR的一個10GE下行端口；并且，在鏈路層每個擴展臂交換機包含共52個10GE端口，其中26個端口連接本CELL，其余26個端口與其他相鄰CELL互聯(lián)。

采用本發(fā)明實施例技術(shù)方案，無須對現(xiàn)有的以太網(wǎng)交換機進行改造，直接在以太網(wǎng)交換機和樞紐設(shè)備之間添加合波/分波器和彩光模塊即可，降低了設(shè)備改造成本；并且，通過合波/分波器將多個波長的光信號通過一根光纖傳輸，大幅減少數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的布線數(shù)量，降低了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運維難度；此外，當(dāng)樞紐設(shè)備為AWG時，組成數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的AWG、交換機和服務(wù)器均為小型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過連接小型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，形成對等、分散、無差異的眾多小設(shè)備間的互連，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中各個交換機之間的全連接，無須使用核心層設(shè)備和匯聚層設(shè)備，降低了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本以及維護成本。

實施例三

基于所述實施例一描述的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，為了便于描述，以下以數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)包括源服務(wù)器，源交換機，樞紐設(shè)備，目的交換機，以及目的服務(wù)器，參閱圖8所示，所述源服務(wù)器中包含多個彩光模塊以及一個源合波/分波器，所有彩光模塊均與所述源合波/分波器存在通信連接，所述目的服務(wù)器也包含多個彩光模塊存在通信連接以及一個目的合波/分波器，所有彩光模塊均與所述目的 合波/分波器存在通信連接，且源服務(wù)器與源交換機存在通信連接，目的服務(wù)器與目的交換機存在通信連接，與源交換機中的源合波/分波器和目的交換機中的合波/分波器均通過一根光纖接入所述樞紐設(shè)備為例，詳細描述本發(fā)明實施例中多路信號傳輸過程。

其中，源服務(wù)器和目的服務(wù)器為相對概念，即生成信號的服務(wù)器即為源服務(wù)器，接收該信號的服務(wù)器即為目的服務(wù)器，任何一個服務(wù)器既可以為源服務(wù)器，也可以為目的服務(wù)器。

參閱圖9所示，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信號傳輸流程，包括：

步驟900：源交換機接收至少兩路電信號，并針對所述至少兩路信號中的每一路電信號分別按照下述針對第一路電信號的處理方式處理：確定與第一路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，通過所述確定的輸入/輸出端口將所述第一路電信號輸出；由所述源交換機中的彩光模塊將所述源交換機接收到的電信號轉(zhuǎn)換為特定波長的光信號；由所述源交換機中的所述源合波/分波器，將所述彩光模塊轉(zhuǎn)換得到的光信號波分復(fù)用為合路信號，并將所述合路信號發(fā)送至樞紐設(shè)備。

參閱圖8所示，為本發(fā)明實施例中交換機結(jié)構(gòu)示意圖。源交換機一端包含多個下行端口，每個下行端口均連接不同的源服務(wù)器，源交換機中還包含多個輸入/輸出端口，每個輸入/輸出端口均連接不同的彩光模塊。

本發(fā)明實施例中，所述源交換機接收的至少兩路電信號包含多種情況的任意一種或者組合：與本源交換機存在通信連接的源服務(wù)器發(fā)送的電信號，以及，來自其他交換機的電信號。

其中，與源交換機存在通信連接的源服務(wù)器發(fā)送的至少兩路電信號，包括：源服務(wù)器的數(shù)量為一個，源服務(wù)器根據(jù)業(yè)務(wù)需求，生成發(fā)送至至少兩個目的服務(wù)器的至少兩路電信號；或者，源服務(wù)器的數(shù)量為多個，每個源服務(wù)器根據(jù)業(yè)務(wù)需求，分別生成發(fā)送至目的服務(wù)器的至少兩路電信號。

可選的，源服務(wù)器發(fā)送出的信號可以為光信號，也可以為電信號。若所述 源服務(wù)器發(fā)送出的信號為光信號，則由于交換機不具備處理光信號的能力，因此，在源服務(wù)器和源交換機之間，或者在所述源交換機內(nèi)部，還需要設(shè)置光電轉(zhuǎn)換裝置，所述光電轉(zhuǎn)換裝置分別與所述源服務(wù)器和所述源交換機之間存在通信連接，用于將所述源服務(wù)器發(fā)送的光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并將轉(zhuǎn)換后得到的電信號發(fā)送至所述源交換機。

可選的，所述源交換機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，下行端口形態(tài)，以及輸入/輸出端口的數(shù)量確定方法，均與實施例二中的源交換機相同，在此不再贅述。

可選的，所述源交換機內(nèi)部包含選路策略，所述源交換機根據(jù)所述選路策略，獲取所述電信號對應(yīng)的輸入/輸出端口，其具體過程與實施例二中的源交換機確定電信號對應(yīng)的輸入/輸出端口的方式相同，在此不再贅述。

進一步的，當(dāng)所述源交換機中包含的選路策略中不包含目的地地址對應(yīng)的輸入/輸出端口時，所述源交換機獲取所述電信號對應(yīng)的輸入/輸出端口的方式與實施例二種源交換機在選路策略中不包含目的地地址對應(yīng)的輸入/輸出端口場景下，獲取所述電信號對應(yīng)的輸入/輸出端口的方式相同，在此不再贅述。

可選的，參閱圖8所示，所述源交換機內(nèi)部可以包含光路選擇控制器，用于將接收到的電信號根據(jù)選路策略，輸出至自身相應(yīng)的輸入/輸出端口。

進一步的，源交換機在接收到所述至少兩路電信號后，還需要判斷所述至少兩路電信號中是否存在傳輸至與自身存在通信連接的服務(wù)器的電信號，其處理過程與實施例二中的源交換機處理電信號的方式相同，在此不再贅述。

進一步的，所述源交換機中的每一個彩光模塊分別能夠?qū)⒔邮盏降碾娦盘栟D(zhuǎn)換為不同波長的光信號。其中，每一個彩光模塊所能處理的光信號的波長為創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)部署預(yù)先配置得到。

可選的，所述彩光模塊為10GE彩光模塊，所述10GE彩光模塊彩光模塊輸出的是1310納米或1550納米的單模光信號。

本發(fā)明實施例中，源合波/分波器的功能，以及處理光信號的方式與實施例二中源合波/分波器處理光信號的方式相同，在此不再贅述。

步驟910：所述樞紐設(shè)備接收源合波/分波器發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號；將所述多個光信號分別發(fā)送至與其中的每個光信號的目的交換機對應(yīng)的端口，并將所述每個光信號從所述對應(yīng)的端口輸出，將從同一端口輸出的光信號波分復(fù)用為合路信號。

本發(fā)明實施例中，所述樞紐設(shè)備接收合路信號，對合路信號的處理方式，以及合路信號的輸出方式，均與實施例二中，樞紐設(shè)備傳輸合路信號的方式相同，在此不再贅述。

步驟920：所述目的交換機中的目的合波/分波器接收所述樞紐設(shè)備的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號，并將所述多個光信號分別輸入與所述光信號的波長對應(yīng)的所述目的交換機中的彩光模塊；由所述目的交換機中的彩光模塊將所述目的合波/分波器發(fā)送的光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出給與自身存在通信連接的目的交換機的輸入/輸出端口；所述目的交換機獲取接收到的電信號中攜帶的目的地址，并將所述電信號發(fā)送至所述目的地址所指示的目的交換機。

本發(fā)明實施例中，目的合波/分波器通過自身與樞紐設(shè)備之間的一根光纖，接收樞紐設(shè)備發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號進行解復(fù)用處理，得到多個光信號；所述目的合波/分波器針對得到的每一個光信號，分別執(zhí)行如下操作：所述目的合波/分波器中包含波長和彩光模塊的映射關(guān)系；所述目的合波/分波器從自身保存的映射關(guān)系中查找與該光信號的波長存在映射關(guān)系的彩光模塊，并將該光信號發(fā)送至所述查找到的彩光模塊。

可選的，所述彩光模塊為10GE彩光模塊，所述10GE彩光模塊彩光模塊輸出的是1310納米或1550納米的單模光信號。

本發(fā)明實施例中，參閱圖8所示，所述目的交換機的結(jié)構(gòu)及功能和所述源交換機的結(jié)構(gòu)及功能相同，在此不再贅述。

在具體的應(yīng)用場景中，參閱圖8所示，源交換機和目的交換機均為傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機，源服務(wù)器通過傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)接入源交換機；源交換機根據(jù)自身 保存的的選路策略完成24路輸入到26路輸出的電交叉變換，其中，該源交換機包含24路下行端口連接源服務(wù)器，以及26路輸入/輸出端口連接彩光模塊，輸入/輸出端口相較于所述源交換機連接源服務(wù)器的端口所多出的端口可以連接擴展臂交換機。

可選的，當(dāng)所述源交換機和目的交換機為TOR時，任意兩臺TOR之間可以存在一個10G的直連鏈路；TOR與擴展臂交換機，以及擴展臂交換機與擴展臂交換機之間可存在多條10G鏈路；此外，TOR中連接樞紐設(shè)備的端口在介質(zhì)訪問控制層(Media Access Control，簡稱MAC)呈現(xiàn)為一個10GE端口，對應(yīng)一條交換機之間的10G互聯(lián)鏈路；在光層，所述10GE端口將被交叉映射到一個波長為λ_i、速率為10G的光路上；并且，TOR中連接樞紐設(shè)備的端口和擴展臂交換機的端口為波分復(fù)用的端口，該端口中承載N個波長分別為λ₁λ₂λ₃…λ_N的光信號，每個波長對應(yīng)一條交換機之間的10G鏈路。

在另一個應(yīng)用場景中，源交換機和目的交換機均為傳統(tǒng)以太網(wǎng)交換機，源服務(wù)器通過傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術(shù)接入源交換機；源交換機根據(jù)自身保存的的選路策略完成64路輸入到64路輸出的電交叉變換，其中，該源交換機包含64路下行端口連接源服務(wù)器，以及64路輸入/輸出端口連接彩光模塊。

其中，所述32路下行端口可配置為24路10GE端口，以及2路40GE端口；32路內(nèi)部端口可按需配置，如需要提供26路光路信號就僅插入26個彩光模塊。

采用本發(fā)明實施例技術(shù)方案，將波分復(fù)用技術(shù)和以太網(wǎng)交換機技術(shù)進行有機結(jié)合，實現(xiàn)光纖虛擬化，大幅減少數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的布線數(shù)量，降低數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運維難度；并且，當(dāng)樞紐設(shè)備為AWG時，AWG、交換機和服務(wù)器均為小型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過連接小型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，形成對等、分散、無差異的眾多小設(shè)備間的互連，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中各個交換機之間的全連接、實現(xiàn)了中心化的新型數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，無須使用核心層設(shè)備和匯聚層設(shè)備，降低了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本以及維護成本。

本發(fā)明實施例中，以一個樞紐設(shè)備為中心的星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個 CELL，CELL可與實際業(yè)務(wù)中的一個業(yè)務(wù)分區(qū)、一個交付單元或者一個系統(tǒng)集群等概念對應(yīng)。在實際數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，可以包含多個CELL，每個CELL之間通過擴展臂交換機相連接。因此，參閱圖7所示，本發(fā)明實施例中的CELL中還包含擴展臂交換機，用于連接本CELL和其他CELL，擴展臂交換機的形態(tài)與TOR一致，但是擴展臂交換機無上下行端口的區(qū)分，所有端口均用于不同CELL之間的互聯(lián)。

實施例四

基于所述實施例一至實施例三所描述的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以下以數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)包括源服務(wù)器，源交換機，樞紐設(shè)備，目的交換機，以及目的服務(wù)器，所述源服務(wù)器與多個彩光模塊存在通信連接，所有彩光模塊均與一個合波/分波器(以下稱為源合波/分波器)存在通信連接，所述目的服務(wù)器也與多個彩光模塊存在通信連接，所有彩光模塊均與一個合波/分波器(以下稱為目的合波/分波器)存在通信連接，且源服務(wù)器與源交換機存在通信連接，目的服務(wù)器與目的交換機存在通信連接，與源合波/分波器和目的合波/分波器均通過一根光纖接入所述樞紐設(shè)備為例，詳細描述本發(fā)明實施例中多路信號傳輸過程。

其中，源服務(wù)器和目的服務(wù)器為相對概念，即生成信號的服務(wù)器即為源服務(wù)器，接收該信號的服務(wù)器即為目的服務(wù)器，任何一個服務(wù)器既可以為源服務(wù)器，也可以為目的服務(wù)器。

本發(fā)明實施例中，所述源交換機為基于框式服務(wù)器的交換插板(以下稱為源交換插板)，源服務(wù)器通過插接在所述交換插板中的方式與源交換機存在通信連接；相應(yīng)的，所述目的服務(wù)器為框式服務(wù)器的交換插板(以下稱為目的交換插板)，目的服務(wù)器通過插接在所述交換插板中的方式與目的交換機存在通信連接。

可選的，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信號傳輸流程與所述實施例二中的信號傳輸過程相同，在此不再贅述。

進一步的，所述源交換機可以為包含彩光模塊以及源合波/分波器的交換機，且目的交換機也可以為包含彩光模塊以及目的合波/分波器的交換機，在此應(yīng)用場景下，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信號傳輸過程與實施例三類似，在此不再贅述。

本發(fā)明實施例中，以一個樞紐設(shè)備為中心的星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個CELL，CELL可與實際業(yè)務(wù)中的一個業(yè)務(wù)分區(qū)、一個交付單元或者一個系統(tǒng)集群等概念對應(yīng)。在實際數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，可以包含多個CELL，每個CELL之間通過擴展臂交換機相連接。因此，參閱圖7所示，本發(fā)明實施例中的CELL中還包含擴展臂交換機，用于連接本CELL和其他CELL，擴展臂交換機的形態(tài)與TOR一致，但是擴展臂交換機無上下行端口的區(qū)分，所有端口均用于不同CELL之間的互聯(lián)。

實施例五

基于所述實施例一至實施例三所描述的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以下以數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)包括源服務(wù)器，源交換機，樞紐設(shè)備，目的交換機，以及目的服務(wù)器，所述源服務(wù)器與多個彩光模塊存在通信連接，所有彩光模塊均與一個合波/分波器(以下稱為源合波/分波器)存在通信連接，所述目的服務(wù)器也與多個彩光模塊存在通信連接，所有彩光模塊均與一個合波/分波器(以下稱為目的合波/分波器)存在通信連接，且源服務(wù)器與源交換機存在通信連接，目的服務(wù)器與目的交換機存在通信連接，與源合波/分波器和目的合波/分波器均通過一根光纖接入所述樞紐設(shè)備為例，詳細描述本發(fā)明實施例中多路信號傳輸過程。

其中，源服務(wù)器和目的服務(wù)器為相對概念，即生成信號的服務(wù)器即為源服務(wù)器，接收該信號的服務(wù)器即為目的服務(wù)器，任何一個服務(wù)器既可以為源服務(wù)器，也可以為目的服務(wù)器。

本發(fā)明實施例中，所述源交換機為基于框式服務(wù)器的交換插板(以下稱為源交換插板)，源服務(wù)器通過插接在所述交換插板中的方式與源交換機存在通 信連接；或者，所述目的服務(wù)器為框式服務(wù)器的交換插板(以下稱為目的交換插板)，目的服務(wù)器通過插接在所述交換插板中的方式與目的交換機存在通信連接。

本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信號傳輸流程與實施例二和實施例四類似，在此不再贅述。

進一步的，所述源交換機可以為包含彩光模塊以及源合波/分波器的交換機，且目的交換機也可以為包含彩光模塊以及目的合波/分波器的交換機，在此應(yīng)用場景下，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中信號傳輸過程與實施例三類似，在此不再贅述。

本發(fā)明實施例中，以一個樞紐設(shè)備為中心的星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個CELL，CELL可與實際業(yè)務(wù)中的一個業(yè)務(wù)分區(qū)、一個交付單元或者一個系統(tǒng)集群等概念對應(yīng)。在實際數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中，可以包含多個CELL，每個CELL之間通過擴展臂交換機相連接。因此，參閱圖7所示，本發(fā)明實施例中的CELL中還包含擴展臂交換機，用于連接本CELL和其他CELL，擴展臂交換機的形態(tài)與TOR一致，但是擴展臂交換機無上下行端口的區(qū)分，所有端口均用于不同CELL之間的互聯(lián)。

實施例六

所述實施例一至實施例五的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中僅包含一個樞紐設(shè)備，參閱圖7所示，所述樞紐設(shè)備中還包括擴展臂交換機，所述擴展臂交換機用于連接本樞紐設(shè)備與其他樞紐設(shè)備。

參閱圖10所示，多個CELL組成了信號傳輸系統(tǒng)，該信號傳輸系統(tǒng)包含至少兩個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu),每個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)包括一個樞紐設(shè)備100，至少兩個交換機110，多個彩光模塊120，至少兩個合波/分波器130，以及至少兩個服務(wù)器140，所述至少兩個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)的樞紐設(shè)備100存在通信連接，其中：

在一個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)：所述至少兩個交換機110中的至少一個交換機與至少一個服務(wù)器140存在通信連接，且每一個交換機110的不同輸入/輸出端口與不同的彩光模塊120存在通信連接；

與每個交換機110的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同彩光模塊120均與一個合波/分波器130存在通信連接，其中，不同的交換機110通過彩光模塊120與不同的合波/分波器130通信連接；

所述至少兩個交換機110分別通過與自身存在通信連接的合波/分波器130與所述一個樞紐設(shè)備100構(gòu)成星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，所述樞紐設(shè)備100分別通過不同的端口與不同的合波/分波器130通信連接；所述至少兩個樞紐設(shè)備100中的任一樞紐設(shè)備與其他至少一個樞紐設(shè)備之間存在通信連接；

在任意兩個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)之間：其中一個所述星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)的所述交換機110，用于接收至少兩路電信號，并針對所述至少兩路電信號中的每一路電信號分別按照下述針對第一路電信號的處理方式處理：確定與第一路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，通過所述確定的輸入/輸出端口將所述第一路電信號輸出；其中，所述目的地址用于指示目的服務(wù)器，與所述目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口是指與所述目的服務(wù)器通信連接的目的交換機所對應(yīng)的輸入/輸出端口，所述目的服務(wù)器為另一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)內(nèi)的服務(wù)器，所述目的交換機為與所述目的服務(wù)器通信連接的交換機；所述至少兩路電信號包括以下任意一種或組合：與本交換機存在通信連接的服務(wù)器發(fā)送的電信號，以及，來自與本交換機屬于同一星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的所述至少兩個交換機中其他交換機發(fā)來的電信號，以及來自與本交換機屬于不同星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的交換機的電信號；

彩光模塊120，用于接收與自身存在通信連接的所述交換機110的輸入/輸出端口輸出的電信號，并將接收的所述電信號轉(zhuǎn)換為特定波長的光信號，其中，與一個交換機的不同輸入/輸出端口存在通信連接的不同的彩光模塊120轉(zhuǎn)換的光信號的波長是不同的；

所述合波/分波器130，用于接收與自身存在通信連接的多個彩光模塊120分別發(fā)送的多個光信號，并將所述多個光信號波分復(fù)用成合路信號；

所述樞紐設(shè)備100用于：接收與所述樞紐設(shè)備100位于同一星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的合波/分波器130發(fā)送的合路信號，和/或，與所述樞紐設(shè)備位于不同星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的樞紐設(shè)備發(fā)送的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號；將所述多個光信號分別發(fā)送至與其中的每個光信號的目的交換機對應(yīng)的端口，并將所述每個光信號從所述對應(yīng)的端口輸出，將從同一端口輸出的光信號波分復(fù)用為合路信號，其中，得到的所述多個光信號中至少一個光信號的目的交換機位于另一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，所述目的交換機位于另一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的光信號通過所述樞紐設(shè)備的一個端口輸出，并傳輸至另一個樞紐設(shè)備；

所述合波/分波器130，進一步用于接收來自與自身存在通信連接的樞紐設(shè)備100的合路信號，并將所述合路信號解復(fù)用，得到多個光信號，并將所述多個光信號分別輸入與所述光信號的波長對應(yīng)的彩光模塊120；

所述每個彩光模塊120，進一步用于接收來自與自身存在通信連接的所述合波/分波器130的光信號，并將所述光信號轉(zhuǎn)換為電信號后輸出給與自身存在通信連接的交換機110的輸入/輸出端口；

所述交換機110，進一步用于將從與自身存在通信連接的彩光模塊接收到的電信號轉(zhuǎn)發(fā)給所述電信號的目的服務(wù)器140。

進一步的，所述系統(tǒng)還包括SDN控制器150，所述SDN控制器150與系統(tǒng)中的每個交換機110均存在通信連接：

所述交換機110，進一步用于接收至少一路電信號，并針對所述至少一路電信號中的每一路電信號分別按照下述針對第二路電信號的處理方式處理：確定與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口，在與第二路電信號中攜帶的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口負載過載時，向所述SDN控制器150發(fā)送負載過載的通知；

所述SDN控制器150，用于在接收到交換機110發(fā)送的所述通知時，在發(fā)送所述通知的交換機110的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口，并將選擇的至少一個輸入/輸出端口反饋給所述發(fā)送所述通知的交換機110；

所述至少兩個交換機中，向所述SDN控制器150發(fā)送通知的交換機110，進一步用于將接收的所述至少一路電信號通過所述SDN控制器150反饋的至少一個輸入/輸出端口輸出。

可選的，所述SDN控制器150選擇的至少一個輸入/輸出端口為所述發(fā)送所述通知的交換機的輸入/輸出端口中負載量最小的至少一個輸入/輸出端口。

可選的，所述SDN控制器150按照負載均衡原則，在發(fā)送所述通知的交換機的各個輸入/輸出端口中，除與第二路電信號的目的地址對應(yīng)的輸入/輸出端口之外的其他輸入/輸出端口中選擇至少一個輸入/輸出端口。

本發(fā)明實施例中，由多個CELL按照一定規(guī)則及拓撲組成的網(wǎng)絡(luò)稱為配置點(Point of Deployment，簡稱POD)，POD的規(guī)模大于CELL；在實際組網(wǎng)環(huán)境中，POD可與一個AZ(Avilable ZONE)，對應(yīng)于現(xiàn)實場景中的一個云集群或者一個機房模塊。

可選的，所述POD包含兩種形式，即標準POD和非標準POD。其中，標準POD具備如下三個條件：組成此POD的所有CELL結(jié)構(gòu)一樣，即所有CELL的TOR數(shù)量、擴展臂交換機數(shù)量、每個TOR的端口數(shù)量及帶寬、擴展臂交換機的端口數(shù)量及帶寬，以及每個CELL內(nèi)包含的TOR和擴展臂交換機的連接方式均相同；所有CELL通過擴展臂交換機互聯(lián)成環(huán)狀；例如，參閱圖11所示，6個CELL組成一個POD：每個CELL由24個TOR和3個擴展臂交換機組成；每相鄰兩個CELL通過擴展臂交換機互連，或者，每相鄰兩個CELL通過各自CELL的擴展臂互連；共需要6個擴展臂實現(xiàn)連接，并構(gòu)成一個環(huán)網(wǎng)。非標準POD具備如下特點：POD內(nèi)的各個CELL的組網(wǎng)模式可以不同；不同 CELL間通過擴展臂交換機自由互聯(lián)，不一定組成環(huán)網(wǎng)。

參閱圖12所示，由多個POD按照一定的規(guī)則和拓撲構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)為ZONE。ZONE為蜂巢架構(gòu)-蜂窩狀多POD互聯(lián)組網(wǎng)，該組網(wǎng)方式是一種ZONE的標準組網(wǎng)方案；其中，一個ZONE由6個POD互聯(lián)組成，每相鄰兩個POD即有2個CELL重疊，故一個ZONE內(nèi)部，共用24個CELL；通過邊緣的擴展臂交換機可與網(wǎng)絡(luò)出口等單元互聯(lián)。例如，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包含576個機柜，共部署1個ZONE，6個POD和24個CELL，該數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的每個CELL包含24個機柜，在不考慮雙上行場景的情況下，每個機柜包含24臺10GE服務(wù)器，則該信號傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可容納(576*24＝13824)臺服務(wù)器。

基于所述ZONE，當(dāng)所述源交換機和目的交換機位于不同的POD時，需要通過POD和POD之間的共用AWG實現(xiàn)信號傳輸。

參閱圖13a所示，多個ZONE可通過水平擴展互聯(lián)，其中，水平擴展可以通過擴展臂交換機實現(xiàn)；參閱圖13b所示，多個ZONE也可以通過垂直擴展互聯(lián)，其中，垂直擴展可以通過擴展臂交換機實現(xiàn)；進一步的，多個ZONE還可以通過自由擴展方式互聯(lián)，即不按照上述標準擴展模式，任意組網(wǎng)，組網(wǎng)的形式不限，拓撲結(jié)構(gòu)不限，用戶可以根據(jù)具體應(yīng)用場景任意設(shè)置。

采用上述技術(shù)方案，采用對等的小型設(shè)備實現(xiàn)全網(wǎng)連接，無須使用匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備，有效避免了網(wǎng)絡(luò)瓶頸；并且，去中心化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也便于對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的擴展，提高了系統(tǒng)可用性。

綜上所述，本發(fā)明實施例中，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，該星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)以樞紐設(shè)備為中心，每一個樞紐設(shè)備與至少兩個交換機之間存在通信連接，在每一個星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中，至少兩個交換機中的至少一個交換機與至少一個服務(wù)器存在通信連接。采用本發(fā)明技術(shù)方案，每一個交換機均擁有與自身存在通信連接的樞紐設(shè)備，樞紐設(shè)備與交換機組成星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，相較于網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，星狀網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)中設(shè)備之間布線更少，因而能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)布線數(shù)量，降低后續(xù)網(wǎng)絡(luò)維護的工作量；并且，相較于 目前的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，由源服務(wù)器發(fā)送至目的服務(wù)器的所有信號，均需要通過匯聚層設(shè)備和核心層設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中源服務(wù)器輸出的信號依次通過與源服務(wù)器存在通信連接的源交換機，樞紐設(shè)備，以及與目的服務(wù)器存在通信連接的目的交換機，進而到達目的服務(wù)器，所有信號僅通過樞紐設(shè)備進行轉(zhuǎn)發(fā)，相較于三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，信號轉(zhuǎn)發(fā)的層級較少，從而有利于實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化，減少了核心層設(shè)備和匯聚層設(shè)備所造成的能耗，有效降低了系統(tǒng)能耗和設(shè)備維護成本；此外，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中還包括彩光模塊，該彩光模塊將服務(wù)器發(fā)送至交換機的電信號轉(zhuǎn)化為光信號，使樞紐設(shè)備和彩光模塊之間僅傳輸光信號，由于光信號具備傳輸可靠性高，傳輸速度快，以及傳輸數(shù)據(jù)量大的優(yōu)點，因此，本發(fā)明實施例的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠承載更為龐大的數(shù)據(jù)量，且提高了信號傳輸?shù)目煽啃院蛡鬏斝省?/p>

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機程序指令實現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結(jié)合?？商峁┻@些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中 的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機實現(xiàn)的處理，從而在計算機或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實施例進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明實施例的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明實施例的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。