[发明专利]一种新型光电混合交换数据中心网络架构

权利要求书

1.一种新型光电混合交换数据中心网络架构，包括服务器、数据交换设备，其特征在于，所述数据交换设备至少存在两个高速电交换端口，所述高速电交换端口用于所述数据交换设备之间进行连接；所述数据交换设备包括多个低速电交换端口，所述低速电交换端口用于连接所述服务器，及所述数据交换设备包括至少由一个波长光发射器构成的光端口，所述光端口用于所述数据交换设备之间进行快速动态带宽调整；

其中所述数据交换设备收集本地的网络流量信息，根据所述网络流量信息，得到的所述数据交换设备之间的带宽需求估计矩阵，并利用快速光路拓扑，生成算法生成与负载需求相匹配的光路网络架构，按照所述光路网络架构，采用最短路径路由算法，生成新的转发路由表给所述数据交换设备，更新所述数据交换设备上的路由表；

所述带宽需求估计矩阵的计算方法包括：

两个数据交换设备(i，j)之间的流量大小为M_i,j，两点间的距离为D_i,j，则其距离权重流的值为W_(i,j)＝M_i,j*D_i,j；

通过下式计算数据交换设备N与数据交换设备M之间的带宽需求B_(N,M)：

式中H_i为数据交换设备N与数据交换设备M利用电交换网络直连的设备节点数，M_i为数据交换设备M的第i个邻接点，N_i为数据交换设备N的第i个邻接点。

2.如权利要求1所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，所述高速电交换端口与所述低速电交换端口用于保证数据中心网络进行实时通信；所述光端口用于提供所述数据交换设备之间的直连光路。

3.如权利要求1所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，

所述数据交换设备包括具有多个波长的光波经波分复用器与光选择开关，通过所述光选择开关在稳定周期内调整存在光路的任意所述数据交换设备之间的光波数目。

4.如权利要求1所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，

通过所述光路选择开关聚合多个所述数据交换设备，实现单个所述数据交换设备通过多个波长在稳定周期内同时与多个所述数据交换设备进行光路直连，扩大了光路直连可达的范围。

5.如权利要求3或4所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，所述数据交换设备周期性收集网络流量信息，进行负载估计，并进行光拓扑计算，其中当单个所述数据交换设备与多个所述数据交换设备进行连接时，进行光拓扑计算时同时进行光波长划。

6.如权利要求5所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，当光拓扑计算完成后，所述数据交换设备之间的直连光路为本地服务器提供数据转发服务，同时为邻接直连的所述数据交换设备之间提供数据转发服务。

7.如权利要求6所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，当所述数据交换设备存在两条或两条以上最短路径到达目的节点时，其中若具有一条或多条最短路径经过一次光路转发时，则根据网络状态选择最短路径。

8.如权利要求6所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，当光拓扑计算完成并完成变换后，对所述数据交换设备进行路由更新，更新所述数据交换设备的路由信息，其中所述路由信息包括除直连光路信息外还包括附近所述数据交换设备的光路信息。

9.如权利要求8所述的新型光电混合交换数据中心网络架构，其特征在于，当在光路拓扑变换期间或网络中无包括光端口的所述数据交换设备时，则通过包括所述高速电交换端口或所述低速电交换端口的所述数据交换设备进行数据转发。