[发明专利]四元全网状以维度驱动的网络架构

说明书

提供了一种数据中心网络架构和数据通信方法。所述网络中的节点和通信链路按N个维度排列。包含四个节点的组最初排列在四元全网状网络中。在每个维度中，每个节点与其它节点有三个连接。特别地，在每个维度中，所述节点可以按象限排列，其中一个象限的节点与其它三个象限中的每一个象限中的节点相连。在每个维度中，发送节点和目的节点之间的最大跳数为N。所述维度使所述节点和通信链路可以很容易地分类为不同的服务级别，从而便于诊断问题。

本申请要求于2016年11月14日递交的、申请序列号为15/351,247、发明名称为“四元全网状以维度驱动的网络架构”的美国非临时专利申请案的在先申请优先权，其全部内容通过引用结合在本文中。。

背景技术

数据中心通过存储数据并提供对所述数据的访问等方式支持企业、政府和消费者用户。通常，为高效地存储和检索数据，将数百或数千台服务器相互连接。所述服务器连接到诸如互联网这样的网络，以向手机、笔记本电脑和个人计算机或其它客户端设备等用户设备提供数据。在某些情况下，用户请求由一个服务器接收，然后将所述请求分为多个任务，并将所述多个任务分发到其它服务器进行处理。数据也可以在服务器之间进行传达，以存储备份副本或以其它方式使所述数据在多个服务器上可用。服务器之间通过按照网络架构排列的通信链路进行通信。

发明内容

提供了一种数据中心，包括多个节点，所述多个节点包括4^N个节点，其中N为至少2的整数；以及包括多个通信链路，所述多个通信链路包括3*N*(4^N)条通信链路，其连接所述多个节点。所述节点排列在4^(N-1)个四元全网状网络中。每个四元全网状网络包括四个节点。在每个四元全网状网络中，通信链路将每个节点连接到每个其它节点。所述四元全网状网络和所述多条通信链路按N个维度排列。在每个维度中，四元全网状网络的每个节点通过各自的通信链路连接至其它四元全网状网络中的其它三个节点。

在所述数据中心的实施例中，对于每个四元全网状网络，通信链路将每个节点连接到其它四元全网状网络中的3*(N-1)个节点。在所述数据中心的实施例中，每个维度关联不同的通信链路集合，且通信链路连接逐步增大的数量用于所述维度逐步增大的值。在所述数据中心的实施例中，所述维度中的一个维度的通信链路的数据速率与另一个维度的通信链路的数据速率不同。在所述数据中心的实施例中，所述四元全网状网络按四个象限排列，且一个象限中的每个节点与所述四个象限中的三个其它象限中的每个象限中的一个节点连接。在所述数据中心的实施例中，在包括发送节点和目的节点的最小维度中，一个四元全网状网络位于一个象限，另一个四元全网状网络位于另一个象限中，数据包通过一条通信链路从所述一个象限发送到所述另一个象限。在所述数据中心的实施例中，在包含所述发送节点和所述目的节点的所述最小维度中，所述数据包在所述另一个象限内使用不超过N-1条通信链路进行发送。

在所述数据中心的实施例中，在所述N个维度中的一个维度中，所述四元全网状网络按四个象限排列，其中一个象限中的节点的服务级别与另一个象限中的节点的服务级别不同。在所述数据中心的实施例中，所述不同的服务级别包括不同的存储介质访问速度。在所述数据中心的实施例中，在所述N个维度中的一个维度中，所述四元全网状网络按四个象限排列，其中一个象限的通信链路的数据速率与另一个象限的通信链路的数据速率不同。在所述数据中心的实施例中，所述不同的数据速率由不同的通信链路介质提供。在所述数据中心的实施例中，每个节点通过不超过N条通信链路与每个其它节点连接。在所述数据中心的实施例中，每个节点包括处理和存储器资源。在所述数据中心的实施例中，每个节点包括3*N个端口，每个端口分别连接到所述通信链路中的相应一条通信链路。