CN103221940A - 用于网络互连的置换盒 - Google Patents

Abstract

可以通过利用一个或多个网络置换盒改善电子装置的网络的部署和缩放。每个置换盒可以包括对实施特定网络拓扑有用的许多连接器和网格化。当连接网络中的不同层次的装置时，每个装置只需要连接至置换盒上的连接器中的至少一个。如由网络拓扑所支配，置换盒的网格化可以使每个装置连接至其它层次中的任何或所有装置。当改变网络拓扑或缩放网络时，可将额外装置添加至现有置换盒上的可用连接器，或者可以部署新的或额外的置换盒，以便以最小的电缆连接工作量处理改变。

Description

用于网络互连的置换盒

发明背景

随着越来越多数量的应用和服务可经由网络(如因特网)获得，越来越多数量的内容、应用和/或服务提供商转向联网和共享资源技术，诸如云计算。此外，越来越多的数据量被远程地存储，使得数据中心日益扩大存储容量和相关资源的量。用户或客户通常将租用、租借或以别的方式偿付通过云或跨网络对资源的访问，且因此不必购买和维护硬件和/或软件来提供对这些资源的访问。

在许多例子中，客户将需要多于一个的资源(诸如计算装置、服务器或其它计算或处理装置)来执行操作的部分。随着客户数量增加，且每个客户的平均资源数量增加，存在增加可用的资源数量的对应的需要。在数据中心的上下文中，这可能意味着增加许多额外的服务器机柜。为了容纳额外的资源，将这些资源连接至外部网络的数据中心网络的部分需要相应地缩放。这样的网络在部署时可能需要数千的连接，且这个数量在缩放到更大的部署时可能呈指数地增加。除了购买和安装的大量成本之外，大量的连接增加了造成不正确的连接的可能数量，且因此可能影响网络的性能。

附图简述

将参考附图描述根据本发明的不同实施方案，其中：

图1图示其中可以实施不同实施方案的实施例环境；

图2图示可以根据不同实施方案使用的高度连接的网络设计的实施例；

图3图示可以根据不同实施方案利用的Clos网络型交换机群组的实施例；

图4图示利用置换盒实现可以根据至少一个实施方案使用的层次之间的连接的交换机群组的实施例；

图5图示可以根据至少一个实施方案使用的实施例置换盒的内部连接；

图6图示可以根据不同实施方案使用的实施例键控方法；

图7图示用于利用置换盒实现可以根据至少一个实施方案使用的层次之间的连接的实施例过程；

图8(a)至图8(d)图示用于使用可以根据不同实施方案使用的置换盒缩放网络装置的数量的方法；

图9(a)至图9(c)图示用于使用可以根据不同实施方案使用的一个或多个置换盒部署至少一部分网络的方法；和

图10图示用于使用可以根据不同实施方案使用的置换盒缩放网络装置的数量的实施例过程。

具体实施方式

根据本发明的不同实施方案的系统和方法可以克服在部署、连接、维护、设计和/或升级电子组件的网络的常规方法中经历的一个或多个上述和其它不足。在计算网络(诸如，数据中心)中，例如，存在许多阶层(例如，层或层次)的组件且在那些阶层之间存在许多连接。例如，这些可以包括将不同的主机装置或其它资源连接至外部网络的网络交换机层级。连接自身可以通过任何合适的连接机构(诸如，光纤光缆、网络电缆、铜线等等)实现。

对于每个连接，技术员或其他这样的人员通常必须将电缆(或其它连接机构)连接至一个装置，使电缆经过一段距离延伸至另一装置，并将那个电缆连接至其它合适的装置。这些距离时常为较大，使得易于使电缆混淆并以造成不正确的连接结束。此外，因为网络(诸如数据中心)可以具有数千的组件，所以存在将不正确地安装一个或多个电缆的可能性。

更甚者，不同的网络拓扑要求明显比其它拓扑更多的电缆连接。例如，对于高基数网络，给定层次中的每个装置可以全连接至相邻层次中的装置，且高基数网络中使用比其它类型的网络更多数量级的装置。结果是存在更多数量级的端口和连接，使得需要的电缆数量明显比其它拓扑(诸如过多订购的层级汇聚路由器对网络)多。

在不同的实施方案中，网络置换盒或类似组件可以用于促进这样的网络的部署、维护和设计。网络盒可以包括其间坐落置换盒的至少两个逻辑端，这两个逻辑端包括针对每个层次或其它组组件的逻辑端。每个逻辑端可以包括合适数量的连接器，每个连接器能够接受至合适层次的装置的连接。

网络置换盒还可以包括连接置换盒的每个逻辑端上的连接器所必需的电缆连接、布线或其它传输介质。并非如常规连接机构中的简单的通过式连接或一对多连接，而是可以置换盒自身实施所选网格化或网络拓扑的方式设计置换盒。例如，在第一层次的每个交换机连接至第二层次的每个交换机的Clos网络中，可以在置换盒内部处理连接的全网格化。以此方式，对于至少一些置换盒，每个交换机只需要将一个连接(例如，多芯光缆)延伸至置换盒，而不是连接至其它层次的每个装置所必需的许多连接。在其它实施方案中，交换机可以具有至置换盒的多于一个连接(如可以至少部分基于诸如成本、所选网络拓扑、电缆连接技术和所选连接方法的因素)，但是总电缆数量仍从常规电缆连接方法明显减少。例如，来自交换机的电缆数量可以从24或48个电缆减少至4个电缆或甚至单个电缆，并且这些电缆全部延伸到单个位置(例如，置换盒或置换盒组)，而不是到网格或其它拓扑中的许多不同位置。应明白，减少必须由技术员实现的连接的数量来部署这样的网络会明显降低电缆连接错误的可能性。此外，电缆连接的减少降低了部署成本以及缩放网络的复杂性和成本。

在一些实施方案中，通过键控、颜色编码或以别的方式唯一地识别至置换盒的至少一些连接来进一步降低电缆连接错误的可能性。例如，置换盒的每个逻辑端可以具有具备唯一颜色或形状的连接器，以防止技术员将电缆连接至错误的逻辑端(即，当所有连接器在置换盒的相同端时)。在全网格化的置换盒中，只要技术员将电缆连接至合适的逻辑端，技术员将其连接至哪个连接器可能并不重要。在其它实施方案中，当特定的电缆要连接至特定的连接器时，不同的连接器可以具有特定的键控。在一些实施方案中，键控方法与网络拓扑相关联，且唯一类型的键数量可以至多增加至那个拓扑的可能性连接类型的数量，或置换盒上的连接器数量。在一些情况下，可以在每一端唯一地对用于给定类型的连接的每个电缆进行键控，使得理论上技术员不会不适当地连接装置(不包括电缆自身的一些问题)。

如所讨论的，网络拓扑可以支配在这样的网络中实施的置换盒类型。在一些实施方案中，可以通过更换置换盒来调整拓扑。例如，Clos网络可以使两个层次的每个装置连接至Clos网格化置换盒一次。如果网络要移至另一拓扑(诸如蜻蜓或蝴蝶拓扑)，那么技术员可以换入具有期望的网格化的合适置换盒，且将每个装置重新连接至新置换盒。对于复杂的拓扑，技术员可以连接多个置换盒，每个执行对于所选拓扑所必需的一部分网格化。

网络还可以实施多个置换盒来用作冗余，使得如果一个置换盒发生故障，那么网络仍可以运作。此外，冗余允许在不明显影响网络的可用性的情况下使一个置换盒升级或以别的方式修改或更换一个置换盒。例如，网络架构师可能想要增加网络的容量，且在一些实施方案中可以用具有更多连接器的盒替换现有置换盒以缩放网络。冗余允许在不拆卸网络的情况下更换盒。

在其它实施方案中，在最初部署时，网络可以使用置换盒上的少于所有的可用连接器，使得在缩放时，额外装置可以连接至可用连接器。在其它实施方案中，可将额外置换盒添加至网络，并连接至现有的置换盒，以便提供期望的网格化和/或连接性。根据下文描述的不同实施例和实施方案，可以使用不同的其它方法。

图1图示用于实施根据不同实施方案的方面的环境100的实施例。如将理解，虽然为了解释，使用基于网络的环境，但是可以视情况使用不同的环境以实施不同的实施方案。环境可以包括至少一个电子客户端装置102，该电子客户端装置可以包括可操作以经由合适的网络104发送和接收请求、消息或信息并将信息传回装置的用户的任何合适的装置。这样的客户端装置的例子包括个人计算机、蜂窝电话、手持式消息接发装置、膝上型计算机、机顶盒、个人数据助理、电子书阅读器等等。网络可以包括任何合适的网络，包括内联网、因特网、蜂窝网、局域网或任何其它这样的网络或其组合。用于这样的系统的组件可以至少部分取决于所选的网络和/或环境的类型。用于经由这样的网络通信的协议和组件众所周知且将不在本文中详细讨论。经由网络的通信可以通过有线或无线连接和其组合来启用。在这个实施例中，网络包括因特网，如环境包括用于接收请求和响应请求而提供内容的网络服务器106(虽然所属领域一般技术人员将了解，对于其它网络，可以使用提供类似目的的替代装置)。

图示的环境包括至少一个应用服务器108和数据存储器110。应理解，可以存在可被链接或以别的方式被构造、可以交互以执行任务(诸如，从合适的数据存储器获得数据)的若干应用服务器、层或其它元件、过程或组件。如本文中所使用的，术语“数据存储器”是指能够存储、访问和检索数据的任何装置或装置组合，其可以包括任何标准、分布式或群集环境中的任何组合和数量的数据服务器、数据库、数据存储装置和数据存储介质。应用服务器可以包括根据需要与数据存储器整合以执行用于客户端装置的一个或多个应用的方面，处置应用的大多数数据访问和业务逻辑的任何合适的硬件和软件。应用服务器提供与数据存储器合作的访问控制服务，且能够产生将传送至用户的内容，如文本、图形、音频和/或视频，在这个实施例中，内容可以HTML、XML或另一合适的结构化语言的形式由网络服务器提供给用户。所有请求和响应的处理以及在客户端装置102与应用服务器108之间的内容的递送可以由网络服务器来处理。应理解，因为本文讨论的结构化代码可以执行于本文别处讨论的任何合适的装置或计算装置上，所以网络和应用服务器并不是必需的且仅仅是示例性组件。

数据存储器110可以包括用于存储与特定方面有关的数据的若干单独的数据表、数据库或其它数据存储机构和介质。例如，所示的数据存储器包括用于存储可用于为生产端提供内容的生产数据112和用户信息116的机构。还示出包括用于存储可用于诸如报告和分析目的的日志数据114的机构的数据存储器。应理解，可以存在需要存储于数据存储器中的其它方面(诸如页面图像信息和访问权信息)，其可以视情况存储于任何上文所列机构中或数据存储器110中的额外机构中。数据存储器110可通过与其关联的逻辑操作以从应用服务器108或开发服务器120接收指令，并响应于指令而获得、更新或以别的方式处理数据。在一个实施例中，用户可以提交针对某种类型的项目的搜索请求。在这个情况下，数据存储器可以访问用户信息以验证用户的身份，且可以访问目录详细信息以获得关于那个类型的项目的信息。接着信息(诸如)在网页上列出的结果中返回给用户而使用户能够经由用户装置102上的浏览器查看。可以在浏览器的专用页面或窗口中查看针对所关注的特定项目的信息。

每个服务器通常将包括为该服务器的一般管理和操作提供可执行程序指令的操作系统，且通常将包括存储当由服务器的处理器执行时允许服务器执行其预期功能的指令的计算机可读介质。用于服务器的操作系统和一般功能性的合适的实现已知或可在市场上购得，且易于由所属领域的普通技术人员尤其依据本文的公开内容来实施。

一个实施方案中的环境是利用使用一个或多个计算机网络或直接连接经由通信链路互连的若干计算机系统和组件的分布式计算环境。但是，所属领域普通技术人员将理解，这样的系统可以同样很好地在具有比图1中所示的组件更少或更多数量的组件的系统中操作。因此，图1中的系统100的描绘应在本质上被视为说明性的，且并不对本发明公开的范围具有限制性。

环境(诸如图1中所示的环境)可对电子市场或计算云有用，(例如)其中多个主机可以用于执行任务，如提供内容、执行大规模计算或执行许多其它这样的任务中的任何一个。虽然其它服务器可以被构造来执行至少一些不同的功能，但是这些主机中的一些可以被构造来提供相同功能性。主机可以被聚合为群集或其它功能群组来执行特定任务，如主机可以被提供为数据中心、云计算提供或处理服务的一部分。这样的情况下的电子环境可以包括额外组件和/或其它配置，如下文详细讨论的图2的构造200中所示的那些。

例如，图2图示代表可以用于将请求路由至特定主机机器或其它这样的装置以给用户或应用提供对各种分布式资源的访问的网络设计的实施例构造200。这个实施例示出可用于数据中心的典型设计，其中源(诸如最终用户装置202或应用204)能够跨网络206(诸如因特网)发送将由数据中心的一个或多个组件接收的请求。可以使用至少一个管理系统、组件或服务220管理网络的不同组件的属性(诸如提供的实例等)。在这个实施例中，请求经由网络被接收到多个核心交换机208中的一个，但是应理解，网络与核心交换机之间可能存在任何许多其它组件，如本领域所知。因为传统的区分因素已经实质上消失，所以可以可互换地使用术语“交换机”和“路由器”。为了清楚和解释，本文件标准化为术语“交换机”，但是应理解，使用的这个术语还涵盖用于这样的目的的路由器和其它装置或组件。此外，交换机可以包括任何合适的交换机，如在OSI(开放系统互连)参考模型中的不同阶层处操作的多层交换机。

如图所示，每个核心交换机208能够与多个汇聚交换机210、212中的每个通信，在至少一些实施方案中，汇聚交换机被成对地利用。成对地利用汇聚交换机提供冗余能力，以防止一个交换机出现故障或以别的方式而不可用，使得另一个装置可以路由连接的装置的业务量。如可见的，这个实施例中的每个核心交换机连接至每个汇聚交换机，使得这个实施例中的层次被全连接。每对汇聚交换机210、212连结至多个实体机柜214，这些实体机柜中的每个通常包含柜顶式(TOR)或“接入”交换机216和多个实体主机机器218(诸如，数据服务器和其它处理装置)。如图所示，每个汇聚交换机可以连接至许多不同的机柜，每个机柜具有许多主机机器。对于网络的各自部分，汇聚对还全连接至TOR交换机。

作为一个额外优点，汇聚交换机对的使用使链路的能力在高峰期期间被超出，(例如)其中汇聚交换机都可以同时处置和路由业务。每对汇聚交换机可以基于诸如容量、端口数量等等的因素的服务专属数量的机柜(诸如，120个机柜)。数据中心中可以存在任何合适数量的汇聚交换机，诸如六个汇聚对。来自汇聚对的业务可以由核心交换机汇聚，所述核心交换机可以将业务传递到数据中心的“上部和外部”(诸如跨网络206传递回业务)。在一些实施方案中，为了包括冗余，还成对地提供核心交换机。

在一些实施方案(诸如用于高性能计算(HPC)或其它这样的目的的高基数互连网络)中，每个实体机柜可以包含多个交换机。并非单个实体TOR交换机连接机柜中的二十一个主机，例如，机柜中的三个交换机中的每个可以用作“逻辑”机柜(实体机柜的子机柜或来自多个机柜的装置(主机和/或交换机)的逻辑分组)的本地TOR交换机，其中每个本地TOR交换机连接七个主机机器。在不同实施方案中，可以使用实体或无线交换机来实施逻辑机柜。在一些实施方案中，高性能计算机柜内的这些交换机中的每个管理至多十二个服务器，但是该数量可以根据诸如每个交换机上的端口数量的因素而变化。例如，如果交换机包含二十四个端口，那么这些端口的一半通常将面向主机而另一半将面向外部网络。例如，根据一个实施方案的设计可以利用各具有三个交换机的七个机柜，其中每个交换机与十二个服务器(冗余地)通信，这将通常等同于二十一个单独的机柜，其中每个机柜具有与十二个服务器通信的单个TOR交换机。在随后的附图和描述中，应理解，实体或逻辑机柜可以在不同实施方案的范围内使用。

如所讨论的，图2中的核心交换机全连接至汇聚交换机，且汇聚交换机被成对地构造而全连接至一组TOR交换机。图3图示两个这样的全连接层次的交换机的增强型图。所呈现的设计图示两层次折叠式Clos网络。如图3的构造300中所见，有效地存在两层交换机：上层次或上层骨干交换机和下层次或下层边缘交换机。但是，至少一些边缘交换机(例如，传统Clos中的一半边缘交换机)可以用作将数据传递至网络的出口交换机。逻辑上坐落于交换机群组的“顶部”且将数据传递到群组的“上部和外部”(诸如传递至较高阶层层次的汇聚路由器或其它装置)的出口交换机。每个骨干交换机可以被认为具有从逻辑“后”端离开进入出口交换机中的一个的端口，但是出口交换机仅仅从图3的折叠式表示中所示的四十八个边缘服务器选择。虽然剩余边缘交换机具有至底层装置的连接，但是出口交换机仅仅具有离开交换机群组的唯一连接。如此，虽然可以在不同的实施方案中使用不同数量的交换机，但是进入和离开交换机群组的所有业务通过三个出口交换机中的一个路由。

尽管网络可能显得类似于图2的传统的基于核心交换机的设计，但在这个设计中骨干交换机用作核心交换机，但是其并不具有任何传出连接性。但是，交换机群组的层具有由骨干交换机提供的完全网格化的连接性。不具有出口交换机的交换机群组可用作不具有任何外部连接性的独立网络。因此，一些边缘交换机可以用作如所示的出口交换机。否则，从相对于骨干交换机和其它边缘交换机的网络连接性角度而言，一些边缘交换机图示于顶层上而一些在底层上的事实是无意义的，且存在非常对称的行为。交换机群组内的数据可以被推送通过许多等距、容错型路径而提供可重新配置地非阻塞的行为。在路径为对称和等距的情况下，所有交换机可以遵循相同的路由协议且均匀地散布业务量而无需许多开销或额外的逻辑。此外，可以在数据中心内多次复制交换机群组，(例如)其中Clos型网络跨数据中心中的所有群组有效地管理业务。

因为图3的层次中的交换机被全连接，使得一个层次上的每个装置经由至少一个连接而连接至另一层次中的每个装置，部署这样的设计所需的电缆数量可能非常巨大。例如，仅包含各具有48个端口的24个交换机的单个层就将需要1,152个电缆刚好来全连接至另一层。在具有许多层次和/或每层次有更多装置的数据中心中，电缆数量快速上升至数千或数万个电缆。除了提供、安装和维护这些电缆的费用之外，存在至少一些电缆将被不正确地安装的较高可能性。在以上例子中，1,152个电缆将需要2,304个个别连接。即使安装的精确性为99.9％，这仍将会导致几个连接被不适当地安装。因为许多数据中心使电缆延伸通过墙壁、天花板、地板或其它较隐蔽的位置，所以精确性还取决于诸如电缆的标记的因素。但是，每个额外步骤在电缆连接中引入一些额外错误的可能性。例如，如果在标记电缆中存在99.9％的精确性且在安装电缆中存在99.9％的精确性，那么现在很可能有大约四个电缆被不正确地安装。

此外，网络(诸如数据中心中使用的网络)将经常需要随着时间的推移来缩放以提供额外容量。使用设计(诸如高基数互连网络设计)可能要求每次缩放网络时，明显增加交换机的数量，而这不仅明显增加网络的成本，而且要求现有装置的大量新的电缆连接和重新电缆连接。例如，通过增加必须全连接至汇聚交换机数量两倍的汇聚交换机(接着汇聚交换机中的每个必须全连接至实施例拓扑中讨论的一个TOR交换机群组)的另一对核心交换机来水平地缩放图2的部署会要求大量工作来连接额外装置。因为需要多于一次地安装每个电缆，所以这接着进一步增加电缆连接错误的可能性。

在一些常规的网络中，存在可以简化电缆连接过程的连接机构。在一个实施例中，可以使用光纤束提供引入光纤，这只要求单个连接用于束，而非单独连接用于包含于那个束中的每个电缆。连接机构可以在一端上接受光纤束，且可以将束内的每个光纤连接至连接机构的另一端上的对应的电缆。这些连接机构通常限于直接或笔直的通过式连接，使得光纤束中的第一引入光纤(“光纤#1”)连接至引出连接器#1，光纤束中的引入光纤#2(“光纤#2”)连接至引出连接器#2等等。存在于一端(例如，引入端)上接受许多电缆且将每个电缆连接至连接机构的另一端(例如，引出端)上的单个对应的连接器的其它机构。但是，这样的连接机构在一个层次中的每个交换机连接至另一层次的每个交换机的情况下的全连接网络中不具有实际价值，这会要求比单个直接连接所需的更多的电缆。不存在提供如本文讨论的高基数设计和其它网络拓扑所需的全连接设计的常规网络中使用的连接机构。

图4图示可以根据不同实施方案使用的实施例构造400，其中可以使用置换盒402或类似网络组件实现网络(例如，层次之间)中的层次之间的连接。在这个实施例中，如同在图3的实施例中，在上层次中存在24个骨干交换机且在下层次中存在48个交换机。但是在图3的实施例中，二十四个上层次交换机404中的每个必须连接至四十八个下层次交换机406中的每个，由此如上文所讨论，必须有总计1,152个电缆或2,304个个别连接。但是，在图4的实施例中，二十四个上层次交换机404中的每个只需要连接至置换盒402上的合适的连接器而导致用于上层次交换机404的二十四个电缆或四十八个连接。下层次交换机406中的每个还只连接至置换盒402上的合适端口而导致用于下层次交换机406的四十八个电缆或九十六个连接。如此，通过使用置换盒，明显减少全连接交换机层次所需要的连接数量。在一些情况下，在仍获得电缆连接量和/或连接数量上的明显减少的同时，还可以使用其它类型的电缆(例如，群组电缆、多端电缆、多芯电缆等等)或电缆组合(例如，类似或不同电缆束)。在一个特定实施例中，至置换盒的上行链路电缆可以具有一端上的12个个别端口连接器(每个具有两个光纤)，且24个核心中继电缆和单个24向连接器在置换端。同样在不同实施方案的范围内的许多其它改变是可行的。

置换盒自身可相对较小。在一个实施例中，置换盒是约常规交换机的大小，诸如可具有约19”宽和约4”-5”深的尺寸，这样能够装配于常规的网络机柜内。因为光纤较小并具柔性，并且因为在许多情况下，置换盒组装于组装线上或制造设施中，所以许多光纤可以被构造于较小空间内。此外，因为置换盒是自含型组件，所以实质上不需要置换盒内的光纤上的外保护层，使得全连接设计需要甚至更少的空间。

图5图示简化的实施例构造500，其中使用置换盒506将六个上层次交换机502全连接至六个下层次交换机504中的每个。虽然为了解释的简单性，在这个实施例中，每个层次中存在相等数量的交换机，但是应理解，基于折叠式Clos的设计中的不同层次中经常存在不等数量的交换机，诸如是“下层次”交换机的两倍。置换盒包括用于支撑多个网络连接器的一些类型的支撑结构(诸如框架、板、盒子、机柜、封围体或其它这样的结构或机构)，每个连接器能够接纳用于传输电子、光或其它这样的信号的网络电缆。如所示，网络连接可以配置于支撑结构的不同端上，或可以至少部分在相同端或面上，但是分为本文别处讨论的不同逻辑群组。在一些实施方案中，置换盒还包括本文别处讨论的用于放大或转变信号的电路和/或组件。

在这个实施例中的上交换机和下交换机中的每个可以具有用于连接至置换盒506的至少六个端口，以对其它层次中的每个交换机实现至少一个连接。应理解，在其它实施方案中，端口和/或交换机的数量可以不同，如为了这样的连接，常规交换机可以利用多达二十四个或四十八个端口。因为置换盒506包括提供至其它层次中的每个交换机的连接的电缆516或其它连接机构，所以可以存在用于每个上层次交换机502的单个连接器510和用于将置换盒506连接至下层次交换机504中的一个的每个电缆514的单个连接器512。为了简化电缆连接，每个交换机与置换盒之间的单个电缆可以是包括用于实现每个连接的至少一个光纤(诸如，用于给定层次中的每个交换机的至少一个光纤)的光纤束(如由示出为进入电缆508的六个个别光纤518所示)。在一些实施方案中，光纤束将包括等于每个层次中的交换机(或如果使用不同的交换机，那么一个层次中的至少一部分交换机)上的端口数量的许多光纤，使得如果增加额外交换机，那么不需要替换现有的电缆。在这个实施例中，如果每个交换机上存在二十四个端口且每个层次中存在六个交换机，那么具有二十四个光纤的电缆将允许至其它层次中的每个交换机的四个个别连接(假设置换盒自身内有对应数量的冗余连接)。

如图所示，每个上层次连接器510由至少一个光纤(或其它连接机构，诸如电线或电缆)连接至下层次连接器512，使得可全连接连接器。应理解，除非本文另有指定或建议，否则方向术语(诸如“上”和“下”)用于解释的简单性的目的，且不应解释为限制范围或意味着任何必要的方位。由于置换盒的全连接本质，每个上层次交换机502将只使用上层次交换机502与置换盒506之间的单个电缆508连同置换盒506与目标交换机504之间的单个电缆514而具有至每个下层次交换机504的数据传输路径，且反之亦然。

在简单的方法中，单个电缆从置换盒上的每个连接器通达至将连接的网络组件(诸如交换机、服务器或实体服务器机柜)。置换盒的交织性为网络的任何层或层次之间的网格化(例如，全扩散扇出或其它拓扑)做好准备，其中每个网络装置只有一个电缆(或两个连接)。假如置换盒出故障，那么可以仅仅用至少需要重新连接的连接数量至多对应于置换盒上的连接器数量的不同置换盒替换置换盒而无使新电缆延伸、重新布线等等的任何需要。

在一些实施方案中，置换盒的每个逻辑“端”(例如，“引入”和“引出”端，或面向第一层次的逻辑端和面向第二层次的逻辑端，逻辑北端和南端等等)上可存在不同数量的连接器。应理解，这些逻辑端实际上对应于置换盒上的任何合适的实体配置。实施例置换盒可以在一个逻辑端上具有n个连接且在另一逻辑端上具有m个连接，其中一端上的n个引入连接中的每个(单个或整批地)连接至m个引出连接中的每个。在其它实施例中，每个逻辑传出连接可以跨多个实体连接器扩散，所述连接可以少于可用实体连接器的总数。还可以实施不同其它拓扑。因为可以存在代表为列的引出连接和代表为行的引入连接的矩阵，所以连接的置换可以被认为类似于矩阵乘法。在光纤对用于针对每对连接的接收和传输的情况下(例如，对于光学传输)，每行和/或每列可以进一步分成对。根据所选矩阵在置换盒内处置连接对的翻转或扭转，如行在其它端有效地转换为列，且反之亦然。

如所讨论的，至少因为减少电缆数量会减少材料成本和部署成本(即，实现实体连接)，所以这样的方法是有利的。一个示例数据中心可能在层次之间具有80,000个电缆，且必要的电缆连接量使得其通常以上吨材料为单位被测量。如上文所讨论的，除了通过使用较小商品交换机来代替大型网络交换机获得的节约之外，减少电缆连接量可以将电缆连接成本减少了多达90％或更多。在每个端口的基础上，这样的部署可以在传统大型网络的成本的约百分之二十或更少下达成。

另一个优点是当实现那些连接时，必须实现的实体连接的数量上的大量减少导致可能性错误数量上的对应的减少。当部署常规网络时，存在与电缆连接关联的大量操作成本和风险，这两者都是从适当地安装电缆连接和维护电缆连接(例如，当电缆出现故障时，更换电缆)方面而言。通过利用一个或多个置换盒来用于互连，无需将交换机连接至(例如)另一层次中的所有其它交换机，但是可以从每个交换机对合适的置换盒实现单个连接(暂且忽略“向上”连至网络的连接或至主机装置或其它这样的组件的连接)。置换盒的内部连接提供全扇出，使得连接的交换机将在相邻层次之间全连接。且因为置换盒内部执行端口之间的重组，所以可以使用包括用于提供传输和接收数据路径的多个光纤(而非提供传输和接收路径的大量单对光纤股)的电缆(诸如多向光缆)。对于(例如)具有二十四个内部光纤的光缆，只要电缆附接至置换盒上的正确的连接器，事实上保证二十四个连接是正确的(例如，除了电缆的问题之外)。

为了进一步减少针对某种类型的电缆连接的电缆连接错误的概率，根据不同实施方案的方法可以利用一个或多个键控方法来帮助将电缆连接至合适的连接器。例如，第一键控方法600图示(诸如)通过具有一个着色的连接器(在电缆的至少一端附近的着色带等等)而使电缆的每端具有不同的颜色。在一个实施例中，应该连接至交换机的每个电缆的端可以是第一颜色，且应该连接至置换盒的电缆的端可以是第二颜色。因为置换盒提供全连接性，所以至少在一些实施方案中，电缆连接至置换盒的逻辑端的哪个连接器并不重要，且这样的电缆连接方法可以用于确保每个合适的电缆在一端连接至交换机且在另一端连接至置换盒。

在其它实施方案中，可能存在具有指示电缆是进入下层次交换机还是上层次交换机的不同颜色连接器的电缆。例如，在图5中，每个下层次交换机504应连接至下层次连接器512中的一个且并非上层次连接器510中的一个。在一个实施例中，每个下层次连接器512是一种颜色(诸如蓝色)，且来自下层次交换机504的每个电缆具有具备对应颜色的连接器(这里是蓝色)，使得将电缆连接至置换盒的人知道将电缆连接至置换盒的下连接器端。上层次连接器510可以是不同的颜色(诸如红色)，所以将阻止实现连接的人造成不适当的连接。

在一些实施方案中，电缆可以具有不同的键控方法620来代替不同颜色(或除了不同颜色之外)，诸如第一键控方法622在第一位置中具有凹口且第二键控方法624在第二位置中具有凹口。通过使用不同类型的凹口或其它实体键，电缆不能实体地连接至错误的连接器。使用以上实施例，如果上层次连接器510使用第二键控方法624，那么来自下层次交换机504的每个电缆可以使用第一键控方法622，这确保电缆只连接至下层次连接器512中的一个。应理解，在一些实施方案中，置换盒的所有连接器可以在组件的相同端上，使得可以进一步期望着色或其它区分连接器的方法。

在一些情况下，部署可以要求(或至少预期)每个交换机连接至部署盒上的特定连接器。在这样的例子中，可能存在用于所选交换机群组内的每个交换机的唯一键控。例如，许多不同类型的键控640示出于图6中，其包括利用连接器内的扩展部分的方法642，利用凹口或切口的方法644，利用连接器外部的扩展部分的方法646和/或利用不规则形状的连接器的方法648，使得每个电缆只可以连接至特定交换机和部署盒上的特定连接器。应理解，方法可以重新用于其它交换机群组和/或网络的其它部分，其中至少由于重复键控所致的错误电缆连接的可能性非常低。

还应理解，虽然图6中所示的每个连接器可能看似具有在中心的单个电缆或光纤，但是可以存在许多不同的构造和不同类型的连接器。例如，一对光纤可以导致并排式光纤端点，而光纤束可以具有相同光纤束内的若干相邻光纤或作为单个光纤的部分。在其它情况下，每个光纤可以具有连接器处的单独端点。例如，可以使用具有不同密度、非对称或否则相异性的MPO连接器。相比于另一种连接器，可以有更多光纤对或更多光纤芯在一种类型的连接器中处置。连接器可以处置正常Tx/Rx光纤对，或许多多路径或多向光纤或电缆中的任何一个。应明白，还可以有各种其它选项。

还应理解，虽然本文提供的许多实施例涉及光纤和光纤光通信，但是根据不同实施方案的方法还可以视情况用于其它类型的电子发信号和/或数据传送。例如，置换盒可以与电布线一起使用，诸如用于10GBASE-T电缆的主动式或被动式置换盒。除了提供期望的网格化之外，主动式置换盒还可以放大或重新产生信号以使信号能够在较长距离内传播。置换盒还可以与双绞电缆和各种各样的通信或输送介质(诸如10GBASE-KR或10GBASE-KX4、边缘连接器和定制化电缆连接)一起使用。

此外，可以使用并不沿着纯粹基于Clos的设计提供全网格化或全连接性的其它类型的置换盒。例如，置换盒可以提供特定数量的笔直通过式连接(尤其用于放大电信号)。在其它实施例中，置换盒可以被布线以帮助实施不同网络拓扑(诸如蜻蜓或蝴蝶网络拓扑)，其中盒的一个逻辑端上的一部分连接回环至相同逻辑端上的其它连接器。在一些实施例中，引出的电缆可以具有双倍容量且从两个引入电缆接受信息。在一些实施方案中，可以通过将被实施以执行网格化的置换盒的选择来选择和/或更新网络拓扑。

取决于电缆连接类型或其它这样的因素，使用的(若干)连接器的类型还可以帮助确保连接器处的电缆的合适方位。例如，10GBASE-T使用单个类型的键用于所有连接器以确保以合适的方位安装电缆(使得假若使用多个电线/光纤，那么电缆内的每个个别电线/光纤连接至合适的位置)。这样基于方位的键控可以组合基于颜色的键控一起使用(例如)以确保在合适位置处以正确的方位连接电缆。如本文别处讨论，还可以组合不同其它的键控方法。虽然两种类型的键控对于从盒的北面至南面的全扇出是足够的，但是随着网络拓扑的复杂性增加，键控策略变得更复杂。例如，蜻蜓网络拓扑可以利用本地网格和全局网格，每个具有相异的键控机构组。如此，在至少一些实施方案中，基于实施的拓扑选择键控方法，并且存在至多且包括用于拓扑的每个连接器的唯一键的许多键类。

在一些实施方案中，置换盒可以支持盒的每个逻辑端上的不同类型的电缆和/或连接。例如，置换盒可以包含使用一端上的不同类型的信号重新产生另一端上接收的信号以用于传输的电路和/或组件。在一个实施例中，光纤可以在置换盒的北端附接，其中铜线在置换盒的南端附接，且置换盒可以执行合适的介质转换。在特定的实施例中，可以在数据服务器与置换盒之间使用1GBASE-T连接，其中光纤信道从置换盒输出以提供长距离通信(例如，经由因特网或从数据中心的服务器室至集中式网络交换机的通信)。因为当前光纤光比铜线贵得多，所以这样的方法可以提供尽可能使用铜线的优点，且接着在必要时使用光纤(其中因为网格化由置换盒完成，所以那些光纤的网格化不是必要的，如此减少需要的光纤数量)。在一些实施方案中，置换盒甚至可以在实体与无线连接之间转换，其中每个实体连接与合适的无线信号或信道一起网格化。

使用本文讨论的置换盒的另一优点是网络拓扑的专业性和复杂性被集中至盒的产生中。通过实施这样的功能性，数据中心技术员不需理解不同拓扑的复杂性，并且相反，只需选择和安装合适置换盒(其实施合适拓扑)。此外，可以在制造过程期间快速和简易地测试置换盒(诸如通过确保适当信号在合适连接器之间传输)，使得不会存在这部分网络安装所需的意外或复杂的故障排除过程。对比于测试网格的所有个别电缆和连接的冗长过程，如果存在网络问题，可以较快地(例如，约八分钟或更少)交换新盒以决定盒是否有问题。如果没有立即使用所有端口，那么这样的方法还允许使备用电缆连接延伸至置换盒(而非至最终目的地)。如果一端(例如，北端)全布线至现有基础设施，那么可以通过将新组件直接连接至置换盒完成缩放网络以在南端增加额外组件。

图7图示用于使用根据至少一个实施方案的至少一个置换盒部署至少一部分网络的过程700的实施例。在这个实施例中，网络设计者或其他合适的人首先选择一种类型的网络拓扑来用于特定网络部分(诸如，上文讨论的基于Clos的部分)702。因为置换盒内部的网格化实施那个拓扑，所以基于所选拓扑，对应的置换盒被选择704。用于置换盒(将连接至许多网络装置)的合适的电缆连接被选择706。如所讨论，置换盒可以包括不同类型的键控，且所选电缆连接的数量和类型可以取决于诸如置换盒上的连接器数量和类型的因素。如果置换盒在每个逻辑端上具有不同类型的电缆连接(例如，光纤相对铜线)，那么合适的光纤、电线或电缆被选择和/或被产生且收发机、介质转换器或其它必要的电子器件可以插入至发信号路径中。如可以由电缆连接和/或连接器的键控所规定，每个第一层次装置(例如，交换机)连接至置换盒的第一逻辑端上708。如可以由电缆连接和/或连接器的键控所规定，每个第二层次装置(例如，交换机或网络主机)连接至置换盒的第二逻辑端上的合适的端口710。应理解，除非另有陈述，否则对于本文讨论的这个和其它过程，可以类似或替代的顺序或并行地在不同实施方案的范围内执行替代、额外或类似步骤。一旦所选层次的装置连接至置换盒，任何剩余网络组件被部署712，使得网络可以用于其预期目的。

如所提及的，随着时间的推移，经常需要缩放或增加网络部署的大小。在常规的系统中，这经常涉及网络的大量重新缩放。例如，如果交换机群组具有全连接至二十四个第二层次交换机的二十四个第一层次交换机，且又二十四个交换机增加至那些层次中的一个，那么只是单独为了那个群组，需要移动和/或增加约288个电缆。但是，因为只需将每个额外装置连接至置换盒上的正确连接，所以如果能够处置一个逻辑端上的四十八个交换机的置换盒与将每个装置连接至盒的单个电缆一起使用，那么只需要增加二十四个新电缆。再次，相较于现有方法，这个方法有大约90％的改进。此外，置换盒允许对使用常规方法而言是困难的递增式缩放。

例如，图8(a)图示示例部署800，其中存在经由置换盒806全连接至三个下层次交换804中的每个的三个上层次交换机802。在这个实施例中，最初(或随后)部署能够处置比最初部署期间连接的交换机更多的交换机的置换盒。如所见，每个装置仍全连接至其它层次的每个装置。

例如，如果网络架构师希望缩放以在每个层次中包括额外交换机，那么架构师可以指导技术员将交换机增加至每个层，且将每个交换机连接至置换盒上合适的连接器。如所见，新上层次交换机822连接至置换盒的上端上的对应的连接器，且新下层次交换机824连接至置换盒的下端上的对应的连接器。即使每个交换机只需要单个额外电缆，但是因为在这个实施例中，置换盒全网格化每端上的连接器，所以每个新交换机全连接至另一端上的所有交换机。在常规的系统(假设甚至将单个交换机增加至每个层次是一种选项)中，这要求从每个新交换机至其它层次的每个交换机的至少一个电缆，因而需要至少七个不同的电缆(忽略网络的其它部分的过多订购、平衡或其它问题)。

如图8(c)的示例构造840中所示，适当网格化的置换盒的使用还可以允许网络的非对称缩放(视情况而定)。在这个实施例中，可以缩放网络，使得增加三个额外的下层次交换机842(诸如)以实施三阶折叠式Clos网络，其中一组三个骨干交换机连接于是骨干交换机数量的两倍的一组下层次交换机(例如，边缘和出口)之间。在这个实施例中，在仍全连接至骨干交换机(上层次)的同时，使用单个电缆增加每个额外的下层次交换机。

在甚至更不对称的缩放的示例860中，图8(d)图示交换机862已增加至下层次交换机，但是新交换机的数量只是上层次交换机802的数量的一小部分的情况下的构造。如所见，如果网络允许这样，可以一次将一个或多个交换机增加至置换盒的任一端或两端。每个额外的交换机只要求一个电缆连接至交换机，其中连接性由置换盒806的内部网格化来处理。

在一些例子中，诸如成本或大小限制的方面可以防止最初实施较大的置换盒，其中置换盒的至少一部分容量不会被立即使用。在一些实施方案中，网络架构师可以根据需要指导技术员用较大盒替换特定置换盒。接着可以使用上文讨论的任何方法缩放网络。在除非旧盒有用，或因为另一个这样的原因，否则成本防止盒被换出的其它实施方案中，可以在缩放网络时，引入额外的置换盒。因为这样的方法会可能导致网络阻塞和其它这样的问题，所以在所有情况下，这样的方法并不是最佳的，但是在至少一些情况下，其实施和维护起来较便宜。

例如，考虑图9(a)的实施例构造900。在这个实施例中，单个置换盒906用于连接上层次交换机902和下层次交换机904。虽然在一些实施方案中，使用置换盒上的所有连接器，但是在这个实施例中，剩下一个连接器在置换盒的每个逻辑端上可用。假若将缩放网络，使得两个额外的交换机将增加至每个层次中，那么如图9(b)的实施例920所示，增加另一个置换盒922。在这个实施例中，增加第二个置换盒922以处置额外的交换机。但是因为置换盒是单独的，所以连接至第一置换盒906的交换机与连接至第二置换盒922的交换机之间无全连接性。在这个实施例中，每个置换盒的上层次和下层次中的每个上的可用连接器可以用于提供置换盒之间的至少一个路径924。可以使用至少一个电缆、光纤、束、额外置换盒和/或任何其它合适的通信或连接装置实施路径。通过以这样的方式连结盒，上层次交换机中的每个与下层次交换机中的每个之间存在一个路径。如由图中的加粗线所示，可以使用盒间连接路径924将上层次交换机“2”与下层次交换机“3”连接在一起。此外，因为用于连接路径的连接器是可用的，所以在一些实施方案中，可以使用单个电缆或电缆对连接盒。如所讨论的，连接路径924可以是某些系统中的阻塞点，使得对于某些实施方案，方法可能并不实用。但是，这样的方法的额外优点是在连接额外组件的同时，不需要拆卸网络的任何功能部分。例如，如果较小网络盒被换出，那么那个盒的连接性将在一段安装期内不可用。但是，如果原始的置换盒和连接性未改变，那么不会在性能上降低。如此，在这样的情况下，当增加容量时，置换盒用作安全区。在一些情况下，可以在脑中将系统设计成某一大小，但是最初只实施一部分，诸如在最初部署时每四个置换盒。随着缩放网络，可以根据需要增加额外的置换盒(和其它组件)。对比于执行传统的缩放操作，这样的方法还可以用于连接两个单独的结构。在这样的方法中，只要在必要时重构造现有交换机，不需要改变任一结构中的任何交换机。

在一些实施方案中，可以部署和使用额外的置换盒以用于冗余和/或防止网络故障的单个点用于至少一部分网络业务。例如，图9(c)图示其中存在各由第一置换盒942全连接的三个上层次交换机902和三个下层次交换机904。还使用第二置换盒942连接交换机。这样的部署提供冗余，且假若置换盒中的一个有问题或被移除，那么可使网络保持运作。在一些实施方案中，冗余可以内置为设计的部分。在其它实施方案中，第二置换盒942当可行时可以用于冗余，且当期望缩放时可以用于额外交换机，如相对于图9(b)所述。在一个实施方案中，即使根据当前网络设计群组不能进一步缩放，但是为了冗余，具有约二十四个上层次交换机和约四十八个下层次交换机的交换机群组可以由四个置换盒连接(假设必要数量的端口等等)。

图10图示用于使用可以根据不同实施方案使用的置换盒来缩放网络的实施例过程1000。在这个实施例中，部署包括具有至少一个置换盒的至少一部分的网络设计的最初级1002。一旦部署完，网络可以如预期般运行1004。在某一时刻，决定按比例扩大或增加网络部分的一些容量1006。在一些实施方案中，(诸如)响应于探测到达到或预计达到容量阈值而自动作出决定和/或(诸如)在网络管理员指示将增加容量的情况下手动作出决定。如应显而易见的，可以作出和/或传递许多其它这样的决定。

在至少一些实施方案中，首先就是否存在必要类型的合适数量的可用连接来处置增加作出决定1008。如果是，那么额外装置(例如，交换机或主机)或网络部分可以连接至置换盒上的可用连接器1010，且扩展的网络可以如预期般操作。如果不存在足够数量的可用连接器，那么在至少一些实施方案中，就升级盒是否可用和/或被允许安装于网络部分中而作出决定1012。如果升级盒可用且可允许，那么可用更大盒(至少就连接且并不一定是大小而言)更换置换盒1014，且额外装置可以如期望般连接。如果不能利用较大盒，那么可将至少一个额外的置换盒添加至网络部分1016且在每个所选网络拓扑必要时连接置换盒1018。如上文所讨论，除了必要连接的数量和/或类型之外，可以至少部分基于网络拓扑选择新盒或额外盒。应理解，当改变网络拓扑时，在选择额外或替代置换盒来实施新拓扑的情况下，可以使用类似过程。此外，在一些实施方案中，在网络组件之间存在多个阶层的置换盒以实施复杂的拓扑。

如上文所讨论的，可以在各种各样的操作环境中实施不同的实施方案，在一些情况下，所述操作环境可以包括可用于操作许多应用的任何一个的一个或多个用户计算机、计算装置或处理装置。用户或客户端装置可以包括许多通用个人计算机的任何一个，诸如运行标准操作系统的桌上型计算机或膝上型计算机以及运行移动软件且能够支持许多联网和消息接发协议的蜂窝、无线和手持装置。这样的系统还可以包括运行各种可在市场上购得的、用于诸如开发和数据库管理的目的的操作系统和其它已知的应用中的任何一个的许多工作站。这些装置还可以包括其它电子装置，如能够经由网络通信的虚拟终端、瘦客户端、游戏系统和其它装置。

不同的方面还可以实施为至少一个服务或网络服务的部分，诸如可以是面向服务的架构的部分。可以使用任何合适类型的消息接发(诸如通过使用用可扩展标记语言(XML)格式和使用合适的协议(诸如SOAP(源自“简单对象访问协议”)交换的消息))传达服务(诸如网络服务)。由这样的服务提供或执行的程序可以用任何合适的语言(诸如，网络服务描述语言(WSDL))编写。使用诸如WSDL的语言允许诸如不同SOAP框架中的客户端代码的自动产生的功能性。

大多数实施方案利用为所属领域的技术员所熟悉的，用于使用各种可在市场上购得的协议(诸如，TCP/IP、OSI、FTP、UPnP、NFS和CIFS)的任何一个支持通信的至少一个网络。例如，网络可以是局域网、广域网、虚拟专用网络、因特网、内联网、外联网、公共交换式电话网络、红外网络、无线网络和其任何组合。

在利用网络服务器的实施方案中，网络服务器可以运行各种服务器或中间层次应用中的任何一个，其包括HTTP服务器、FTP服务器、CGI服务器、数据服务器、Java服务器和商业应用服务器。(若干)服务器还能够响应来自用户装置的请求而(诸如)通过执行可以实施为用任何编程语言(诸如C、C#或C++)或任何脚本语言(诸如Perl、Python或TCL)以及其组合编写的一个或多个脚本或程序的一个或多个网络应用来执行程序或脚本。服务器还可以包括数据库服务器，其包括(但不限于)在市场上从

和

购得的数据库服务器。

环境可以包括如上文讨论的各种数据存储器和其它存储器和存储介质。这些可以常驻于各种位置中，诸如在对一个或多个计算机而言是本地(和/或常驻于一个或多个计算机中)或跨网络远离任何或所有计算机的存储介质上。在一组特定的实施方案中，信息可以常驻于为所属领域技术人员所熟悉的存储区域网络(“SAN”)中。类似地，可以视情况在本地和/或远程地存储用于执行属于计算机、服务器或其它网络装置的功能的任何必要的文件。在系统包括计算机化装置的情况下，每个这样的装置可以包括可经由总线电耦接的硬件元件，这样的元件包括(例如)至少一个中央处理单元(CPU)、至少一个输入装置(例如，鼠标、键盘、控制器、触摸屏或小键盘)和至少一个输出装置(例如，显示装置、打印机或扬声器)。这样的系统还可以包括一个或多个存储装置，诸如磁盘驱动器、光存储装置和固态存储装置(诸如随机存取存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”))以及可卸除式介质装置、存储卡、闪存卡等等。

这样的装置还可以包括上文描述的计算机可读存储介质阅读器、通信装置(例如，调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信装置等等)和工作存储器。计算机可读存储介质阅读器可以与计算机可读存储介质连接或被构造来接纳代表用于暂时和/或更永久地包含、存储、传输和检索计算机可读信息的远程、本地、固定和/或可卸除式存储装置以及存储介质的计算机可读存储介质。系统和不同装置通常还将包括位于至少一个工作存储装置内的许多软件应用、模块、服务或其它元素，其包括操作系统和应用程序(诸如，客户端应用或网络浏览器)。应了解，替代的实施方案可以具有来自上文描述的许多变化。例如，还可以使用定制化硬件和/或以硬件、软件(包括可移植软件，诸如小应用程序)或两者实施特定元件。此外，可以采用至其它计算装置(诸如，网络输入/输出装置)的连接。

用于包含代码或部分代码的存储介质和计算机可读介质可以包括本领域中所知或使用的任何合适的介质，其包括存储介质和通信介质，诸如不限于用于信息(诸如，计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的存储和/或传输的任何方法或技术中实施的易失性和非易失、可卸除式和不可卸除式介质，所述介质包括可以用于存储期望的信息且由系统装置访问的RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多用光盘(DVD)或其它光存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其它磁存储装置、使用类似单阶层单元(SLC)和多阶层单元(MLC)的固态闪存的固态硬盘(SSD)或任何其它介质。基于本文提供的公开内容和教示，所属领域一般技术人员将了解实施不同实施方案的其它方式和/或方法。

因此，说明书和附图应以说明性而非限制性的意义来考虑。但是，明显的是可以在不脱离如权利要求书中阐述的本发明的较宽泛的精神和范围的情况下对其作出各种修改和改变。

第1条.一种网络置换盒，其包括：

实体支撑结构；

一组网络连接器，其由所述实体支撑结构支撑，所述网络连接器组分为第一逻辑群组和第二逻辑群组，每个群组包含多个网络连接器，每个网络连接器被构造来接受用于传输信号的网络电缆；和

多个连接介质，所述连接介质的每个实例将所述第一逻辑群组的所述网络连接器之一连接至所述第二逻辑群组的所述网络连接器之一，以使信号能够在连接至所述第一逻辑群组的所述网络连接器的网络电缆与连接至所述第二逻辑群组的所述网络连接器的网络电缆之间传达，所述连接介质被构造使得所述第一群组的每个网络连接器连接至所述第二群组的每个网络连接器且所述第二群组的每个网络连接器连接至所述第一群组的每个成员。

第2条.根据第1条所述的网络置换盒，其中能够使用每个网络装置与所述置换盒之间的单个网络电缆将连接至所述第一群组的网络连接器的每个网络装置连接至连至所述第二群组的所述网络连接器中的一个的每个网络装置。

第3条.根据第1条所述的网络置换盒，其中能够使用网络装置与所述置换盒之间的多个网络电缆将连接至所述第一群组的至少一个网络连接器的至少一个网络装置连接至连至所述第二群组的所述网络连接器中的至少一个的至少一个网络装置。

第4条.根据第1条所述的网络置换盒，其中所述第一群组和第二群组连接器中的至少一个被键控来限制可以连接至所述连接器的网络电缆类型。

第5条.根据第1条所述的网络置换盒，其中所述第一群组的连接器中的至少一个连接器具有与所述第一群组的连接器中的至少一个其它连接器不同的键控。

第6条.根据第1条所述的网络置换盒，其中所述第一群组和第二群组的连接器中的每个网络连接器相对于其它网络连接器具有唯一的键控。

第7条.根据第1条所述的网络置换盒，其中连接介质包括能够传输电信号的电线和能够传输光信号的光纤中的至少一个。

第8条.根据第1条所述的网络置换盒，其中所述第一群组的网络连接器中的网络连接器数量与所述第二群组的网络连接器数量不同。

第9条.根据第1条所述的网络置换盒，其中所述连接介质被构造来实施连接至所述第一群组的网络连接器的网络装置与连接至所述第二群组的网络连接器的网络装置之间的Clos网络拓扑。

第10条.根据第1条所述的网络置换盒，其进一步包括至少第三群组的网络连接器、被构造来将所述第三群组的所述网络连接器与所述第一群组、所述第二群组、所述第三群组或第四群组的至少一个网络连接器连接的连接介质。

第11条.根据第1条所述的网络置换盒，其进一步包括与所述第一逻辑群组和第二逻辑群组的网络连接器分开的至少一个回环网络连接器。

第12条.根据第1条所述的网络置换盒，其中所述连接介质被构造来相对于连接至所述网络置换盒的装置实施蝴蝶或蜻蜓网络拓扑。

第13条.根据第1条所述的网络置换盒，其中所述网络连接器组中的所有连接器是相同大小和类型。

第14条.根据第1条所述的网络置换盒，其中选择所述第一群组的网络连接器以接受与所述第二群组的所述网络连接器不同类型的网络电缆。

第15条.根据第1条所述的网络置换盒，其进一步包括：

用于转变在所述第一群组的网络连接器与所述第二群组的网络连接器之间传递的信号的电路。

第16条.根据第15条所述的网络置换盒，其中所述电路在光信号与电信号之间转变所述信号。

第17条.根据第1条所述的网络置换盒，其进一步包括：

放大所述第一群组的网络连接器与所述第二群组的网络连接器之间传输的信号的放大电路。

第18条.一种数据传输网络，其包括：

第一层次的网络交换机，每个网络交换机能够经由外部网络接收和传输数据；

第二层次的网络装置，每个网络装置能够从至少一个网络交换机接收数据和传输数据；和

网络置换盒，其包括第一群组的网络连接器和第二群组的网络连接器，第一群组的网络连接器的至少一部分各连接至第二群组的网络连接器中的两个或更多个，第二群组的网络连接器的至少一部分各连接至第一群组的网络连接器中的两个或更多个，

其中使用单个网络电缆将所述第一层次的网络交换机中的每个连接至所述第一群组的网络连接器之一并使用单个网络电缆将所述第二层次的网络装置中的每个连接至所述第二群组的网络连接器之一，且

其中连接所述第一群组和第二群组的网络连接器的通信介质的网格化实施网络拓扑，其中所述第一层次的多个交换机各经由所述置换盒连接至第二层次的多个装置。

第19条.根据第18条所述的数据传输网络，其中所述网络拓扑是Clos网络拓扑、蝴蝶网络拓扑、蜻蜓网络拓扑或其组合或变形中的一个。

第20条.根据第18条所述的数据传输网络，其中所述网络置换盒的所述网络连接器的至少一部分被键控来确保至合适类型的网络交换机或网络装置的连接。

第21条.根据第18条所述的数据传输网络，其进一步包括：

用于转变在所述第一群组的网络连接器与所述第二群组的网络连接器之间传递的信号的电路。

第22条.根据第18条所述的数据传输网络，其进一步包括：

至少一个额外的网络置换盒，其连接所述第一层次的网络交换机与所述第二层次的网络装置以为连接提供冗余。

第23条.一种部署数据传输网络的方法，其包括：

为所述数据传输网络的至少一部分选择网络拓扑；

至少部分基于所述所选网络拓扑选择包括使用多个通信介质连接的多个网络连接器的网络置换盒，以用来实施所述网络拓扑的方式网格化所述通信介质，所述网络连接器在逻辑上分为第一群组的网络连接器和第二群组的网络连接器，根据所述所选网络拓扑所述第一群组的网络连接器的至少一部分各连接至所述第二群组的网络连接器中的两个或更多个；

将第一组网络装置连接至所述第一群组的所述网络连接器的至少一部分并将第二组网络装置连接至所述第二群组的所述网络连接器的至少一部分，使用单个网络电缆将所述网络装置中的每个连接至所述网络连接器之一，

其中根据所述所选网络拓扑所述第一组装置能够与所述第二组装置通信。

第24条.根据第23条所述的方法，其中所述网络拓扑是Clos网络拓扑、蝴蝶网络拓扑、蜻蜓网络拓扑或其组合或变形中的一个。

第25条.根据第23条所述的方法，其中连接多个置换盒以实施所述所选网络拓扑，每个置换盒实施所述所选网络拓扑的一部分。

第26条.根据第23条所述的方法，其中选择网络置换盒进一步基于将在所述第一层次和第二层次的网络装置之间传输的信号类型。

第27条.一种包括指令的非瞬时性计算机可读存储介质，当所述指令由计算装置执行时，引起所述计算装置：

接收指示将由网络部署提供的至少一个资源容量的信息；

识别将用于所述网络部署的网络拓扑；

识别将用于所述网络部署的网络装置；

至少部分基于所述网络拓扑和所述至少一个资源容量选择将在连接第一层次的网络装置与第二层次的网络装置中使用的至少一个网络置换盒，所述网络置换盒包括使用多个通信介质连接的多个网络连接器，以用来实施所述网络拓扑的方式网格化所述通信介质，所述网络连接器在逻辑上分为用于连接至所述第一层次的第一群组的网络连接器和用于连接至所述第二层次的第二群组的网络连接器，根据所述所选网络拓扑所述第一群组的网络连接器的至少一部分各连接至所述第二群组的网络连接器中的两个或更多个；

至少部分基于所述置换盒与所述第一层次和第二层次中的至少一个中的网络装置的类型选择用于将所述第一层次和第二层次中的每个网络装置连接至所述置换盒的所述网络连接器之一的电缆连接；和

产生包括所选置换盒的类型的连接信息并识别所选电缆连接以供安装者在实体安装所述网络部署的至少一部分中使用。

Claims (16)

1.一种网络置换盒，其包括：

实体支撑结构；

一组网络连接器，其由所述实体支撑结构支撑，所述网络连接器组分为第一逻辑群组和第二逻辑群组，每个群组包含多个网络连接器，每个网络连接器被构造来接受用于传输信号的网络电缆；和

多个连接介质，所述连接介质的每个实例将所述第一逻辑群组的所述网络连接器之一连接至所述第二逻辑群组的所述网络连接器之一，以使信号能够在连接至所述第一逻辑群组的所述网络连接器的网络电缆与连接至所述第二逻辑群组的所述网络连接器的网络电缆之间传达，所述连接介质被构造使得所述第一群组的每个网络连接器连接至所述第二群组的每个网络连接器且所述第二群组的每个网络连接器连接至所述第一群组的每个成员。

2.根据权利要求1所述的网络置换盒，其中能够使用每个网络装置与所述置换盒之间的单个网络电缆将连接至所述第一群组的网络连接器的每个网络装置连接至连至所述第二群组的所述网络连接器之一的每个网络装置。

3.根据权利要求1所述的网络置换盒，其中能够使用网络装置与所述置换盒之间的多个网络电缆将连接至所述第一群组的至少一个网络连接器的至少一个网络装置连接至连至所述第二群组的所述网络连接器中的至少一个的至少一个网络装置。

4.根据权利要求1所述的网络置换盒，其中所述第一群组和第二群组连接器中的至少一个被键控来限制可以连接至所述连接器的网络电缆类型。

5.根据权利要求1所述的网络置换盒，其中所述第一群组的网络连接器中的网络连接器数量与所述第二群组的网络连接器数量不同。

6.根据权利要求1所述的网络置换盒，其中所述连接介质被构造来实施连接至所述第一群组的网络连接器的网络装置与连接至所述第二群组的网络连接器的网络装置之间的Clos网络拓扑。

7.根据权利要求1所述的网络置换盒，其进一步包括至少第三群组的网络连接器、被构造来将所述第三群组的所述网络连接器与所述第一群组、所述第二群组、所述第三群组或第四群组的至少一个网络连接器连接的连接介质。

8.根据权利要求1所述的网络置换盒，其进一步包括与所述第一逻辑群组和第二逻辑群组的网络连接器分开的至少一个回环网络连接器。

9.根据权利要求1所述的网络置换盒，其中所述连接介质被构造来相对于连接至所述网络置换盒的装置实施蝴蝶或蜻蜓网络拓扑。

10.根据权利要求1所述的网络置换盒，其中选择所述第一群组的网络连接器以接受与所述第二群组的所述网络连接器不同类型的网络电缆。

11.根据权利要求1所述的网络置换盒，其进一步包括：

用于转变在所述第一群组的网络连接器与所述第二群组的网络连接器之间传递的信号的电路。

12.根据权利要求1所述的网络置换盒，其进一步包括：

放大所述第一群组的网络连接器与所述第二群组的网络连接器之间传输的信号的放大电路。

13.一种部署数据传输网络的方法，其包括：

为所述数据传输网络的至少一部分选择网络拓扑；

至少部分基于所述所选网络拓扑选择包括使用多个通信介质连接的多个网络连接器的网络置换盒，以用来实施所述网络拓扑的方式网格化所述通信介质，所述网络连接器在逻辑上分为第一群组的网络连接器和第二群组的网络连接器，根据所述所选网络拓扑所述第一群组的网络连接器的至少一部分各连接至所述第二群组的网络连接器中的两个或更多个；

将第一组网络装置连接至所述第一群组的所述网络连接器的至少一部分且将第二组网络装置连接至所述第二群组的所述网络连接器的至少一部分，使用单个网络电缆将所述网络装置中的每个连接至所述网络连接器之一，

其中根据所述所选网络拓扑所述第一组装置能够与所述第二组装置通信。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述网络拓扑是Clos网络拓扑、蝴蝶网络拓扑、蜻蜓网络拓扑或其组合或变形中的一个。

15.根据权利要求13所述的方法，其中连接多个置换盒以实施所述所选网络拓扑，每个置换盒实施所述所选网络拓扑的一部分。

16.根据权利要求13所述的方法，其中选择网络置换盒进一步基于将在第一层次的网络装置与第二层次的网络装置之间传输的信号的类型。

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