CN107231210B - 一种数据中心mesh网络及连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数据中心MESH网络及连接方法。本发明实施例提供一种数据中心MESH网络，包括：K2台CAWG和K组交换机组，每个交换机组包括N个交换机，并通过组内相连和组间相连的方式互联，每个交换机包括K×N个连接端口、K对收发端口，每对收发端口包括发送端口和接收端口；组内连接为每组交换机组中的N台交换机通过一台CAWG与同组内的N台交换机相连接；组间连接为每组交换机组中的N台交换机的每台交换机分别通过另一个CAWG与K组交换机组内的任一其他一组交换机组内的N台交换机相连接。本发明实施例所提供的一种数据中心MESH网络及连接方法，能够克服现有技术的不足，利用CAWG实现大容量数据中心MESH网络的连接，满足了未来数据中心网络大容量的需求，减少了光纤的使用数量，节省了机房的物理空间。

Description

一种数据中心MESH网络及连接方法
技术领域
本发明涉及网络通信技术，尤其涉及一种数据中心MESH网络及连接方法。
背景技术
现有数据中心需要接入层、汇聚层和核心层的共同作用才能够实现所有服务器之间的连接，数据中心的物理网络采用光纤实现交换机之间的连接，每一对端口都占用一对光纤，当数据中心网络规模较大时，需要数万对连接光纤，极大地占用了机房的物理空间。并且，数据中心网络流量以50％的年复合增长率发展，P级别的数据中心将在未来几年内大量出现，现有技术数据中心的容量直接受限于核心交换机的容量，很难达到未来技术需求。随着流量的增大，对网络的容量、光纤布放、机房等都提出了更高的要求，如何减少光纤使用数量、扩大数据中心网络容量是目前亟待解决的问题。
发明内容
第一方面，本发明实施例提供了一种数据中心MESH网络，该数据中心MESH网络包括：N台交换机、一个再循环阵列波导光栅CAWG，N台交换机中的每台交换机包括N个连接端口以及收发端口；CAWG包括N个输入端口和N个输出端口；收发端口包括发送端口和接收端口，N台交换机中的每台交换机中的N个连接端口通过该交换机的发送端口分配N个不同的波长；N个交换机上的发送端口分别与CAWG的N个输入端口连接，以便CAWG将每个输入端口的N个波长分配给CAWG的N个输出端口，N台交换机上的接收端口与CAWG的N个输出端口分别连接，以便交换机通过接收端口接收到CAWG分配在输出端口的N个波长。通过CAWG的分配机制，使得每一台交换机都能与与其他N-1台交换机实现互联，进而完成N台交换机之间数据传输。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，发送端口通过合波器与CAWG的输入端口连接，接收端口通过分波器与CAWG的输出端口连接。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，收发端口包括：交换机的WDM波分彩光端口，和/或通过波长转换器转换的交换机的白光端口或普通电接口。
在CAWG的作用下，进行合理布局实现了N个交换机的互联，解决了现有技术中光纤使用量大的难题，节省了机房空间。
第二方面，本发明实施例提供一种数据中心MESH网络连接方法，该数据中心MESH网络为第一方面所提供的数据中心MESH网络：N台交换机、一个CAWG，交换机包括N个连接端口、1对收发端口，收发端口包括发送端口和接收端口,且在收发端口的作用下，每台交换机上的N个连接端口通过发送端口分配N个不同的波长；
N台交换机上的发送端口与CAWG的N个输入端口分别连接，以便CAWG将每个输入端口的N个波长分配给CAWG的N个输出端口，N台交换机上的接收端口与CAWG的N个输出端口分别连接，以便交换机通过接收端口接收到CAWG分配在输出端口的N个波长。在CAWG的作用下，进行合理布局实现了N个交换机的互联，解决了现有技术中光纤使用量大的难题，节省了机房空间。
第三方面，本发明实施例提供一种数据中心MESH网络，该数据中心MESH网络包括：K2台CAWG，以及K×N台交换机，K×N台交换机被分成K组交换机组，各交换机组相互连接，每组交换机组包括N台交换机，每台交换机包括K×N个连接端口、K对收发端口，每对收发端口包括发送端口和接收端口，每台交换机上的每N个连接端口通过该交换机中的其中一个发送端口分配N个不同的波长；
各交换机组相互连接包括组内相连和组间相连；
组内连接包括每组交换机组中的N台交换机通过K2台CAWG中的一台CAWG与同组内的N台交换机相连接；CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及CAWG的N个输出端口分别与同一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接；
组间连接包括每组交换机组中的N台交换机的每台交换机分别通过K2台CAWG中的另一个CAWG与K组交换机组内的任一其他一组交换机组内的N台交换机相连接；CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及CAWG的N个输出端口分别与任一其他一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，CAWG的容量规格为N*N。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，发送端口通过合波器与CAWG的输入端口连接，接收端口通过分波器与CAWG的输出端口连接。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，收发端口包括：交换机的WDM波分彩光端口、和/或通过波长转换器转换的交换机的白光端口或普通电接口。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，组内连接还包括每组交换机组中的N台交换机中的其余发送端口和接收端口用于组间连接。
通过CAWG的作用是数据中心内的所有交换机之间互相连接，使得数据中容量不再受核心交换机容量限制，减少了光纤使用数量，节省了机房物理空间。
第四方面，本发明实施例提供一种数据中心MESH网络连接方法，对于具有K2台CAWG，以及K×N台交换机的数据中心MESH网络，每台交换机包括K×N个连接端口、K对收发端口，每对收发端口包括发送端口和接收端口，每台交换机上的每N个连接端口的数据通过该交换机中的其中一个发送端口分配到N个不同的波长；
将K×N台交换机被分成K组交换机组，每组交换机组包括N台交换机，各交换机组相互连接，各交换机组相互连接包括组内相连和组间相连；
组内连接包括每组交换机组中的N台交换机通过K2台CAWG中的一台CAWG与同组内的N台交换机相连接:即CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及CAWG的N个输出端口分别与同一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接；
组间连接包括每组交换机组中的N台交换机的每台交换机分别通过K2台CAWG中的另一个CAWG与K组交换机组内的任一其他一组交换机组内的N台交换机相连接：即CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及CAWG的N个输出端口分别与任一其他一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，CAWG的容量规格为N*N。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，发送端口通过合波器与CAWG的输入端口连接，接收端口通过分波器与CAWG的输出端口连接。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，收发端口包括：交换机的WDM波分彩光端口、和/或通过波长转换器转换的交换机的白光端口或普通电接口。
可选地，在上述数据中心MESH网络中，组内连接还包括每组交换机组中的N台交换机中的其余发送端口和接收端口用于组间连接。
第五方面，本发明实施例一种数据中心MESH网络，包括：
22个CAWG和2组交换机组，每组交换机组包括N台交换机，每台交换机包括2×N个连接端口、2对收发端口，且收发端口包括发送端口和接收端口，每台交换机上的每N个连接端口通过该交换机中的一个发送端口分配N个不同的波长；22个CAWG中的每个CAWG有N个输入端口和N个输出端口；
第1组交换机组中的N台交换机中的每台交换机的第1发送端口分别与22个CAWG中的第一CAWG的N个输入端口连接，第1组交换机组中的N台交换机中的每台交换机的第2发送端口分别与22个CAWG中的第二CAWG的N个输入端口连接，第1组交换机组中的N台交换机的每台交换机的第1接收端口分别与第一CAWG的N个输出端口连接，第2组交换机组中的N台交换机中的每台交换机的第2接收端口分别与第二CAWG的N个输出端口连接；
第2组交换机组中的N台交换机中的每台交换机的第1发送端口分别与22个CAWG中的第三CAWG的N个输入端口连接，第2组交换机组中的N台交换机中的每台交换机的第2发送端口分别与22个CAWG中的第四CAWG的N个输入端口连接，第2组交换机组中的N台交换机中的每台交换机的第1接收端口分别与第三CAWG的N个输出端口连接，第1组交换机组中的N台交换机中的每台交换机的第2接收端口分别与第四CAWG的N个输出端口连接。
第六方面，本发明实施例提供一种数据中心MESH网络，包括：
32台CAWG和3组交换机组，每组交换机组包括N台交换机，各交换机组相互连接，每台交换机包括3×N个连接端口、3对收发端口，且收发端口包括发送端口和接收端口，每台交换机上的每N个连接端口通过该交换机中的其中一个发送端口分配N个不同的波长；
各交换机组相互连接包括组内相连和组间相连；
组内相连包括每组交换机组中的N台交换机通过32台CAWG中的一台CAWG与同组内的N台交换机相连接：即一个CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，并且CAWG的N个输出端口分别与同一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接；每组交换机组中的N台交换机中的其余发送端口和接收端口用于组间连接；
组间连接包括每组交换机组中的N台交换机的每台交换机分别通过32台CAWG中的另一个CAWG与3组交换机组内的任一其他一组交换机组内的N台交换机相连接：即CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及CAWG的N个输出端口分别与任一其他一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接。
本发明实施例所提供的一种数据中心MESH网络及连接方法，能够克服现有技术的不足，利用CAWG实现大容量数据中心MESH网络的连接，满足了未来数据中心网络大容量的需求，减少了光线的使用数量、节省了机房的物理空间。
附图说明
图1为现有的大规模数据中心网络结构示意图；
图2为循环阵列波导光栅工作原理示意图；
图3为本发明实施例提供的一种数据中心MESH网络结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种数据中心MESH网络结构示意图；
图5为本发明实施例一的数据中心MESH网络结构示意图；
图6为本发明实施例二的数据中心MESH网络结构示意图；
图7为本发明实施例三的数据中心MESH网络结构示意图。
具体实施方式
图1为现有的大规模数据中心网络结构示意图，如图1所示，现有数据中心需要接入层、汇聚层和核心层的共同作用才能够实现所有服务器之间的连接，数据中心的物理网络采用光纤实现交换机之间的连接，每一对端口都占用一对光纤。显然，当数据中心网络容量增大时需要增加交换机数量，进而使用更多的光纤，并且当容量直接受限于核心层交换机的容量。本发明实施例提供的一种数据中心MESH网络，再循环阵列波导光栅(CyclicArray Wave-guide Gate，简称CAWG)的作用下，使数据中心MESH网络的中的所有交换机能够互联，实现数据交换，实现交换机上所连接的服务器(不仅限于服务器)之间的数据交换。在扩充数据中心MESH网络容量时，也仅需按照本发明实施例所提供的方法进行网络部署，数据中心MESH网络容量并不受核心层交换机容量的限制。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
波分复用(Wavelength Division Multiplexing，简称WDM)是一种光纤传输技术，将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。但是，波分复用技术是点对点技术，即要求发送端的端口集中在一台设备上或者很近的距离范围内，接收端同样如此，才能达到复用节省光纤的目的。而数据中心的网络连接方式，节点间是点对多点的连接，即每个节点需要与另一层的所有设备相连，这与波分复用技术的原理相悖，因此不可直接在数据中心使用。
循环阵列波导光栅(Cyclic Array Wave-guide Gate，简称CAWG)可以将每根输入纤上的波长分配到所有的输出纤上。图2为循环阵列波导光栅工作原理示意图，如图2所示，该CAWG的容量规格为N*N，也就是说，该CAWG有N个输入端口(I1、I2、…IN)和N个输出端口(O1、O2、…ON)，每根输入端口上可以传输最多N个波长，因此，在满负荷的时候，输入侧可以输入N*N个波长，CAWG经过内部交换，将每根输入端口上的N个波长分别分配到不同的N根输出端口上。每个波长可以用λxy来表示，其中，λ表示波长，x表示输入端口组(由N个输入端口I1、I2、…IN组成)中第x个输入端口，y表示该波长在该第x端口中的编号，x和y均为小于等于N的正整数，N为CAWG每端口可输入的最大波长数量。例如：输入端口I1上输入的N个波长分别为λ11、λ12、…λ1N，在输出侧，该输入端口上的N个波长分别被分配到O1到ON个输出端口上输出。CAWG能够实现N*N严格无阻塞交换。
利用此特性，便可将波分复用技术应用到数据中心网络上，从而实现节省光纤的目的。由于CAWG是基于波导光栅技术，采用波分旋转分配机制，当前较成熟的容量规格做到32*32、40*40、80*80(受制于成本与性能，80*80未能大规模商用，少量用于实验室测试)。
图3为本发明实施例提供的一种数据中心MESH网络结构示意图，如图3所示，采用CAWG组建数据中心MESH网络，该数据中心包括：N个合波器、N个分波器、一个容量规格为N*N的CAWG、1×N台交换机编号为：Switch1、Switch2……SwitchN，每台交换机包括N个连接端口、一对收发端口(包括发送端口和接收端口)，且在收发端口的作用下，每台交换机上的N个连接端口的数据通过该交换机中的发送端口分配N个不同的波长；如图3所示，用Pm-1分别表示N台交换机中编号为m(m＝1、2、3……N)的交换机的发送端口，用Bm-1分别表示N台交换机中编号为m(m＝1、2、3……N)的交换机的接收端口；N个交换机上的发送端口分别与CAWG的N个输入端口连接，以便CAWG将每个输入端口的N个波长分配给CAWG的N个输出端口，N个交换机上的接收端口分别与CAWG的N个输出端口连接，以便交换机通过接收端口接收到CAWG分配在输出端口的N个波长。
需要说明的是，上述收发端口为交换机的WDM波分彩光端口，还可以通过普通电端口或白光端口实现，但普通电端口或白光端口需要通过波长转换器转换，才能经合波器或分波器连接至CAWG。也就是说，一台具有N个连接端口的交换机，每个连接端口在发送端口的作用下被分配以不同的波长，而发送端口将N个携带有每个发送端口数据(或信息)的波长输出，再经与发送端口连接的合波器的合波作用将N个波长汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中经CAWG的一个输入端口与CAWG连接。并且，合波器/分波器可以作为单独的一个部分外接在交换机的发送端口/接收端口，也可以直接安装在交换机内部，以实现合波/分波功能。对交换机以及交换机连接端口的分组及编号仅是为了更好的描述本发明实施例，并不限定本发明。
以N个交换机中的一台交换机Switch1为例，对本发明实施例所提供的数据中心MESH网络的连接方式进行进一步说明：交换机Switch1的发送端口p1-1经合波器与CAWG的一个输入端口I1连接，发送端口p1-1将交换机Switch1的N个连接端口的数据分配到不同波长λ11、λ12、…λ1N上，再经合波器的作用合波接入到CAWG的输入端口I1，CAWG将接收到的λ11、λ12、…λ1N分配到不同的输出端口01、O1……ON，发送端口中的数据经CAWG分配到不同输出端口；将交换机Switch1的接收端口b1-1经分波器与CAWG的输出端口O1相连，接收端口b1-1接收到经CAWG分配到输出端口O1的N个波λ11、λ21、…λN1。显然，交换机Switch1在CAWG的作用下将数据传递到了其余N-1个交换机中，并在CAWG的作用下接收到了其余N-1个交换机的数据，显然在本实施例所提供的实现了网络内N个交换机之间的互联，每台交换机仅需使用一对收发端口即可完成数据中心MESH网络部署需求，节省了大量光纤。
在图3所示的数据中心中交换机数量需小于等于N，显然可知，数据中心交换机数量超过CAWG的容量规格时，上述连接方式不再适用，因此本发明实施例提供另一种数据中心MESH网络连接方法，满足数据中心大容量需求。
图4为本发明实施例提供的另一种数据中心MESH网络结构示意图，如图4所示，该数据中心包括：K2个容量规格为N*N的CAWG以及K组交换机组(第1组交换机组、第2组交换机组……第K组交换机组，图中以Switch GD1、Switch GD2……Switch GDK表示)，各交换机组相互连接，每个交换机组包括N个交换机，交换机包括K×N个连接端口、K对收发端口，且收发端口包括发送端口和接收端口，在收发端口的作用下，每台交换机上的每N个连接端口通过一个发送端口分配N个不同的波长；
各交换机组相互连接包括组内相连和组间相连；
组内连接包括每组交换机组中的所述N台交换机通过K2台CAWG中的一台CAWG与同组内的N台交换机相连接；CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及CAWG的N个输出端口分别与同一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接；每组交换机组中的N台交换机中的其余发送端口和接收端口用于组间连接。
组间连接包括每组交换机组中的N台交换机的每台交换机分别通过K2台CAWG中的另一个CAWG与K组交换机组内的任一其他一组交换机组内的N台交换机相连接；CAWG的N个输入端口分别与一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及CAWG的N个输出端口分别与任一其他一组交换机组中N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接。
每台交换机上的K个发送端口的编号分别为：第1发送端口、第2发送端口……第K发送端口，每台交换机上的K个接收端口的编号分别为：第1接收端口、第2接收端口……第K接收端口；第i组交换机组中的N个交换机的第j发送端口与一台CAWG的N个输入端口分别连接，以便CAWG将每个输入端口的N个波长分配给CAWG的N个输出端口，第i组交换机组中的N个交换机的第j接收端口与一台CAWG的N个输出端口分别连接，以便交换机通过接收端口接收到CAWG分配在输出端口的N个波长，其中，i为1、2、3……K，j为1、2、3……K(图中以Pi-j表示第i组交换机组中每个交换机的第j发送端口，也就是说，Pi-j表示的是第i组交换机组中共N个第j发送端口；以Bi-j表示第i组交换机组中每个交换机的第j接收端口，也就是说，Bi-j表示的是第i组交换机组中共N个第j接收端口)。也就是说，每组交换机组采用一对收发端口通过组内相连的连接方式达到组内互联的目的，而剩余K-1对连接端口则用于通过组间相连的连接方式与其余K×N-1组交换机组进行互联。
需要说明的是，上述收发端口为交换机的WDM波分彩光端口，还可以为交换机上的经波长转换器转换(将不同波长的波进行分配)的白光端口或者普通电端口。也就是说，一台具有N个连接端口的交换机，每个连接端口在发送端口的作用下被分配以不同的波长，而发送端口将N个携带有每个发送端口数据(或信息)的波长输出，再经与发送端口连接的合波器的合波作用将N个波长汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中经CAWG的一个输入端口与CAWG连接。并且，合波器/分波器可以作为单独的一个部分外接在交换机的发送端口/接收端口，也可以直接安装在交换机内部，以实现合波/分波功能。本发明实施例所描述的收发端口的具体实现形式仅为说明本发明技术方案，并不限定本发明。
以第1组交换机组Switch GD1为例，对本数据中心MESH网络的具体连接进行进一步描述：Switch GD1中N个交换机的第1发送端口P1-1(包括N个第1发送端口)经合波器与CAWG1-1的N个输入端口分别连接，Switch GD1中N个交换机的第2发送端口P1-2(包括N个第2发送端口)经合波器与CAWG1-2的N个输入端口分别连接……Switch GD1中N个交换机的第K发送端口P1-K(包括N个第K发送端口)经合波器与CAWG1-K的N个输入端口分别连接；Switch GD1中N个交换机的第1接收端口B1-1(包括N个第1接收端口)经分波器与CAWG1-1的N个输出端口分别连接、Switch GD1中N个交换机的第2接收端口B1-2(包括N个第2接收端口)经分波器与CAWG2-1的N个输出端口分别连接……Switch GD1中N个交换机的第K接收端口B1-K(包括N个第K接收端口)经分波器与CAWGK-1的N个输出端口分别连接。在CAWG的作用下，实现了Switch GD1与其余K-1个交换机组之间的互联，同理，将其余K-1个交换机组按如图4所示方法进行连接，便可以实现K组交换机组之间的连接，也即K×N个交换机之间的互联。
在上述数据中心MESH网络中，对K2个CAWG进行了编号，编号是为了更准确的表达本发明实施例的技术方案，并不限定本发明。并且，在本发明实施例中CAWG采用均为N*N的统一容量规格，显然，若使用不同容量规格的CAWG按照上述连接方式进行数据中心MESH网络连接，也可以实现数据中心MESH网络中所有交换机之间的互联。
下面通过更为具体的实施例对本发明技术方案进行描述：
实施例一：
图5为本发明实施例一的数据中心MESH网络结构示意图，如图5所示，某数据中心有2N个交换机，每个交换机包括2N个连接端口、2对收发端口，收发端口包括发送端口和接收端口，且在收发端口的作用下，交换机的N个连接端口中的每个连接端口均对应不同的彩光波长，通过本发明实施例中图4所描述的网络连接方法实现2N个交换机的数据中心MESH网络连接：
将2N个交换机分为2组，每个交换机组包括N个交换机：第一组交换机组：Switch1-1、Switch1-2……Switch1-N，第二组交换机组：Switch2-1、Swi tch2-2……Switch2-N；每个交换机包括第1发送端口P1、第2发送端口P2、第1连接端口B1、第2连接端口B2。
如图5所示，两个交换机组的具体连接方式为：第一组交换机组中每个交换机的第1发送端口P1经合波器与CAWG1的输入端口分别相连，第一组交换机组中每个交换机的第2发送端口P2经合波器与CAWG2的输入端口分别相连，第一组交换机组中每个交换机的第1接收端口B1经分波器与CAWG1的输出端口分别相连，第一组交换机组中每个交换机的第2接收端口B2经分波器与CAWG4的输出端口分别相连；而第二组交换机组中每个交换机的第1发送端口P1经合波器与CAWG3的输入端口分别相连，第二组交换机组中每个交换机的第2发送端口P2经合波器与CAWG4的输入端口分别相连，第二组交换机组中每个交换机的第1接收端口B1经分波器与CAWG3的输出端口分别相连，第二组交换机组中每个交换机的第2接收端口B2经分波器与CAWG2的输出端口分别相连。此种数据中心MESH网络部署方式实现了网络内2N个交换机之间的互联。
需要说明的是，在上述数据中心MESH网络部署中，分组及编号仅是为了更好的描述本发明实施例，并不限定本发明。且上述收发端口为交换机的WDM波分彩光端口，还可以为交换机上的经波长转换器转换(将不同波长的波进行分配)的白光端口或者普通电端口。并且，合波器/分波器可以作为单独的一个部分外接在交换机的发送端口/接收端口，也可以直接安装在交换机内部，以实现合波/分波功能。本发明实施例所描述的收发端口的具体实现形式，仅为说明本发明技术方案，并不限定本发明。
实施例二：
图6为本发明实施例二的数据中心MESH网络结构示意图，如图6所示，以8个交换机为例，通过本发明实施例中图4及相关文字所描述的网络连接方法实现8个交换机的数据中心MESH网络连接，对8个交换机进行分组编号，编号为Switchi-z，i表述该交换机所属的交换机组，z表述该交换机的具体编号，则第一交换机组为：Switch1-1、Switch1-2、Switch1-3、Switch1-4，第二交换机组：Switch2-1、Switch2-2、Switch2-3、Switch2-4，具体连接方式如图所示，收发端口包括发送端口和接收端口，且在收发端口的作用下，交换机的N个连接端口中的每个连接端口均对应不同的彩光波长，每个交换机包括第1发送端口P1、第2发送端口P2、第1连接端口B1、第2连接端口B2。由于本实施例数据中心MESH网络的连接原理与实施例一相同，此处不予赘述，具体连接方式详见图6。此种数据中心MESH网络部署方式实现了网络内8个交换机之间的互联。同理，也可以实现更大数据中心MESH网络内所有交换机之间的连接。
需要说明的是，在上述数据中心MESH网络部署中，分组及编号仅是为了更好的描述本发明实施例，并不限定本发明。且上述收发端口为交换机的WDM波分彩光端口，还可以为交换机上的经波长转换器转换(将不同波长的波进行分配)的白光端口或者普通电端口。并且，合波器/分波器可以作为单独的一个部分外接在交换机的发送端口/接收端口，也可以直接安装在交换机内部，以实现合波/分波功能。本发明实施例所描述的收发端口的具体实现形式，仅为说明本发明技术方案，并不限定本发明。
图7为本发明实施例三的数据中心MESH网络结构示意图，如图7所示，某数据中心有3N个交换机，每个交换机包括3N个连接端口、3对收发端口，收发端口包括发送端口和接收端口，且在收发端口的作用下，交换机的N个连接端口中的每个连接端口均对应不同的彩光波长，通过本发明实施例中图4所描述的网络连接方法实现3N个交换机的数据中心MESH网络连接：
将3N个交换机分为3组，每个交换机组包括N个交换机：第一组交换机组：Switch1-1、Switch1-2……Switch1-N，第二组交换机组：Switch2-1、Switch2-2……Switch2-N，第三组交换机组：Switch3-1、Switch3-2……Switch3-N，每个交换机包括第1发送端口、第2发送端口、第3发送端口、第1连接端口、第2连接端口、第3连接端口。
如图7所示，三个交换机组的具体连接方式为：
第一组交换机组中N个交换机的第1发送端口P1-1经合波器与CAWG1的N个输入端口分别相连，第一组交换机组中N个交换机的第2发送端口P1-2经合波器与CAWG2的N个输入端口分别相连，第一组交换机组中N个交换机的第3发送端口P1-3经合波器与CAWG3的N个输入端口分别相连,第一组交换机组中N个交换机的第1接收端口B1-1经分波器与CAWG1的N个输出端口分别相连，第一组交换机组中N个交换机的第2接收端口B1-2经分波器与CAWG4的输出N个端口分别相连，第一组交换机组中N个交换机的第3接收端口B1-3经分波器与CAWG7的输出N个端口分别相连；
第二组交换机组中N个交换机的第1发送端口P2-1经合波器与CAWG4的N个输入端口分别相连，第二组交换机组中N个交换机的第2发送端口P2-2经合波器与CAWG5的N个输入端口分别相连，第二组交换机组中N个交换机的第3发送端口P2-3经合波器与CAWG6的N个输入端口分别相连,第二组交换机组中N个交换机的第1接收端口B2-1经分波器与CAWG2的N个输出端口分别相连，第二组交换机组中N个交换机的第2接收端口B2-2经分波器与CAWG5的输出N个端口分别相连，第二组交换机组中N个交换机的第3接收端口B2-3经分波器与CAWG8的输出N个端口分别相连；
第三组交换机组中N个交换机的第1发送端口P3-1经合波器与CAWG7的N个输入端口分别相连，第三组交换机组中N个交换机的第2发送端口P3-2经合波器与CAWG8的N个输入端口分别相连，第三组交换机组中N个交换机的第3发送端口P3-3经合波器与CAWG9的N个输入端口分别相连,第三组交换机组中N个交换机的第1接收端口B3-1经分波器与CAWG3的N个输出端口分别相连，第三组交换机组中N个交换机的第2接收端口B3-2经分波器与CAWG6的输出N个端口分别相连，第三组交换机组中N个交换机的第3接收端口B3-3经分波器与CAWG8的输出N个端口分别相连.
需要说明的是，在上述数据中心MESH网络部署中，分组及编号仅是为了更好的描述本发明实施例，并不限定本发明。且上述收发端口为交换机的WDM波分彩光端口，还可以为交换机上的经波长转换器转换(将不同波长的波进行分配)的白光端口或者普通电端口。并且，合波器/分波器可以作为单独的一个部分外接在交换机的发送端口/接收端口，也可以直接安装在交换机内部，以实现合波/分波功能。本发明实施例所描述的收发端口的具体实现形式，仅为说明本发明技术方案，并不限定本发明。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种数据中心MESH网络，其特征在于，所述数据中心MESH网络包括：
N台交换机、一个再循环阵列波导光栅CAWG，所述N台交换机中的每台交换机包括N个连接端口以及收发端口；所述CAWG包括N个输入端口和N个输出端口；
所述收发端口包括发送端口和接收端口，所述N台交换机中的每台交换机中的所述N个连接端口通过该交换机的发送端口分配N个不同的波长；
所述N台交换机中的所述发送端口分别与所述CAWG的N个输入端口连接，所述N台交换机中的所述接收端口分别与所述CAWG的N个输出端口连接。
2.根据权利要求1所述的数据中心MESH网络，其特征在于，所述发送端口通过合波器与所述输入端口连接，所述接收端口通过分波器与所述输出端口连接。
3.根据权利要求1所述的数据中心MESH网络，其特征在于，所述收发端口包括：WDM波分彩光端口；或通过波长转换器转换的白光端口或普通电接口。
4.一种数据中心MESH网络，其特征在于，所述数据中心MESH网络包括：
K2台CAWG，以及K×N台交换机，所述K×N台交换机被分成K组交换机组，各交换机组相互连接，每组所述交换机组包括N台交换机，每台所述交换机包括K×N个连接端口、K对收发端口，每对所述收发端口包括发送端口和接收端口，每台所述交换机上的每N个所述连接端口通过该交换机中的其中一个所述发送端口分配N个不同的波长；
所述各交换机组相互连接包括组内相连和组间相连；
所述组内连接包括每组所述交换机组中的所述N台交换机通过所述K2台CAWG中的一台CAWG与同组内的所述N台交换机相连接；所述CAWG的N个输入端口分别与一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及所述CAWG的N个输出端口分别与同一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接；
所述组间连接包括每组所述交换机组中的所述N台交换机的每台交换机分别通过所述K2台CAWG中的另一个CAWG与所述K组交换机组内的任一其他一组交换机组内的所述N台交换机相连接；所述CAWG的N个所述输入端口分别与一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及所述CAWG的N个所述输出端口分别与所述任一其他一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接。
5.根据权利要求4所述的数据中心MESH网络，其特征在于，所述发送端口通过合波器与所述输入端口连接，所述接收端口通过分波器与所述输出端口连接。
6.根据权利要求4所述的数据中心MESH网络，其特征在于，所述收发端口包括：WDM波分彩光端口；或通过波长转换器转换的白光端口或普通电接口。
7.根据权利要求4所述的数据中心MESH网络，其特征在于，所述组内连接还包括每组所述交换机组中的所述N台交换机中的其余发送端口和接收端口用于所述组间连接。
8.一种数据中心MESH网络连接方法，其特征在于，所述方法包括：
对于具有K2台CAWG，以及K×N台交换机的数据中心MESH网络，每台所述交换机包括K×N个连接端口、K对收发端口，每对所述收发端口包括发送端口和接收端口，每台所述交换机上的每N个所述连接端口的数据通过该交换机中的其中一个所述发送端口分配到N个不同的波长；
将所述K×N台交换机被分成K组交换机组，每组所述交换机组包括N台交换机，各交换机组相互连接，所述各交换机组相互连接包括组内相连和组间相连；
所述组内连接包括每组所述交换机组中的所述N台交换机通过所述K2台CAWG中的一台CAWG与同组内的所述N台交换机相连接:即所述CAWG的N个输入端口分别与一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及所述CAWG的N个输出端口分别与同一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接；
所述组间连接包括每组所述交换机组中的所述N台交换机的每台交换机分别通过所述K2台CAWG中的另一个CAWG与所述K组交换机组内的任一其他一组交换机组内的所述N台交换机相连接：即所述CAWG的N个输入端口分别与一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及所述CAWG的N个输出端口分别与任一其他一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接。
9.根据权利要求8所述方法，其特征在于，所述组内连接还包括每组所述交换机组中的所述N台交换机中的其余发送端口和接收端口用于所述组间连接。
10.一种数据中心MESH网络，其特征在于，所述数据中心MESH网络包括：
22个CAWG和2组交换机组，每组所述交换机组包括N台交换机，每台所述交换机包括2×N个连接端口、2对收发端口，且所述收发端口包括发送端口和接收端口，每台所述交换机上的每N个所述连接端口通过该交换机中的一个所述发送端口分配N个不同的波长；所述22个CAWG中的每个CAWG有N个输入端口和N个输出端口；
第1组交换机组中的所述N台交换机中的每台交换机的第1发送端口分别与所述22个CAWG中的第一CAWG的N个输入端口连接，所述第1组交换机组中的所述N台交换机中的每台交换机的第2发送端口分别与所述22个CAWG中的第二CAWG的N个输入端口连接，第1组交换机组中的所述N台交换机的每台交换机的第1接收端口分别与所述第一CAWG的N个输出端口连接，第2组交换机组中的所述N台交换机中的每台交换机的第2接收端口分别与所述第二CAWG的N个输出端口连接；
所述第2组交换机组中的所述N台交换机中的每台交换机的第1发送端口分别与所述22个CAWG中的第三CAWG的N个输入端口连接，所述第2组交换机组中的所述N台交换机中的每台交换机的第2发送端口分别与所述22个CAWG中的第四CAWG的N个输入端口连接，所述第2组交换机组中的所述N台交换机中的每台交换机的第1接收端口分别与所述第三CAWG的N个输出端口连接，所述第1组交换机组中的所述N台交换机中的每台交换机的第2接收端口分别与所述第四CAWG的N个输出端口连接。
11.一种数据中心MESH网络，其特征在于，所述数据中心MESH网络包括：
32台CAWG和3组交换机组，每组所述交换机组包括N台交换机，各交换机组相互连接，每台所述交换机包括3×N个连接端口、3对收发端口，且所述收发端口包括发送端口和接收端口，每台所述交换机上的每N个所述连接端口通过该交换机中的其中一个所述发送端口分配N个不同的波长；
所述各交换机组相互连接包括组内相连和组间相连；
所述组内相连包括每组所述交换机组中的所述N台交换机通过所述32台CAWG中的一台CAWG与同组内的所述N台交换机相连接：即一个所述CAWG的N个输入端口分别与一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，并且所述CAWG的N个输出端口分别与同一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接；
所述组间连接包括每组所述交换机组中的所述N台交换机的每台交换机分别通过所述32台CAWG中的另一个CAWG与所述3组交换机组内的任一其他一组交换机组内的所述N台交换机相连接：即所述CAWG的N个输入端口分别与一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个发送端口连接，以及所述CAWG的N个输出端口分别与任一其他一组所述交换机组中所述N台交换机的每台交换机的一个接收端口连接。
12.根据权利要求11所述的数据中心MESH网络，其特征在于，所述组内连接还包括每组所述交换机组中的所述N台交换机中的其余发送端口和接收端口用于所述组间连接。
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