CN114301485B - 接口组件和数据传输方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了接口组件和数据传输方法，该接口组件包括：第一接口，用于与第一计算机电连接、以及接收来自第一计算机的M路第一电信号，M为大于1的整数；转换模块，用于根据M路第一电信号得到N路第一光信号，N为小于或者等于M的正整数；合波模块，用于对N路第一光信号进行合并，得到K路第二光信号，K为小于N的正整数；第二接口，用于向第二计算机输出K路第二光信号。在上述技术方案中，接口组件可以将来自第一计算机的电信号转换为光信号，并输出得到的光信号，使得不同的计算机之间可以通过光传输的方式传输数据。而光传输的带宽通常足够大，可以降低由于带宽不足导致的传输时延，从而可以提升高跨计算机的数据传输效果。

Description

接口组件和数据传输方法

技术领域

本申请涉及通信领域，并且更具体地，涉及接口组件和数据传输方法。

背景技术

在各种数据中心场景中，存在计算机与计算机之间有大量数据交互的情形。为了提高计算机之间的数据传输效率并尽可能地降低服务器资源的消耗，通常会采用远程直接数据存取(remote direct memory access，RDMA)机制，来实现跨计算机之间中央处理单元(central processing unit，CPU)内存、图形处理单元(graphics processing unit，GPU)显存等模块的直接通信。在计算机之间使用RDMA机制进行通信时，通常需要配合相关的网络协议(例如，InifiBand、RoCE、iWARP等)，进行网络协议封装，导致数据传输效果并不能满足。

因此，如何提高跨计算机的数据传输效果成为亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种接口组件和数据传输方法，有助于提高跨计算机的数据传输效果。

第一方面，本申请提供了一种接口组件，所述接口组件包括：第一接口，用于与第一计算机电连接、以及接收来自所述第一计算机的M路第一电信号，M为大于1的整数；转换模块，用于根据所述M路第一电信号得到N路第一光信号，N为小于或者等于M的正整数；合波模块，用于对所述N路第一光信号进行合并，得到K路第二光信号，K为小于N的正整数；第二接口，用于向第二计算机输出所述K路第二光信号。

在上述技术方案中，接口组件可以将来自第一计算机的电信号转换为光信号，并向第二计算机输出得到的光信号，使得不同的计算机之间可以通过光传输的方式传输数据。而光传输的带宽通常足够大，可以降低由于带宽不足导致的传输时延，从而可以提升高跨计算机的数据传输效果。

此外，接收组件的合波模块可以对多路光信号进行合并，可以进一步减少传输带宽的占用，降低传输时延。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，所述第一电信号为未经过网络协议封装。

未经过网络协议封装可以理解为未经过网络层的处理或不经过网络层的处理。

在上述技术方案中，第一电信号未经过网络协议封装，即第一计算机发送给第二计算机的信号不经过网络层的处理，而是直接通过接口组件进行物理层的处理，从而在跨计算机之间也能实现类似于(甚至是等效于)计算机内部高速外设组件互连(peripheralcomponent interconnect express，PCIe)总线互联的效果，不需要额外的网络协议开销，可以实现更高的传输速率和更低的传输时延。

结合第一方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述转换模块包括：分组模块，用于将所述M路第一电信号分组成N组；串并转换模块，用于将所述N组第一电信号中每组第一电信号分别合并成一路，得到N路第三电信号；光电转换模块，用于将所述N路第三电信号转换为所述N路第一光信号。

在上述技术方案中，接口组件可以将来自第一计算机的多路电信号分组并将每组信号合并，这样可以减少后续模块需要处理的信号的数量，有助于提高处理速度，降低传输时延，从而提升传输效果。

结合第一方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述接口组件还包括分波模块；其中，所述第二接口，还用于接收来自所述第二计算机的第三光信号；所述分波模块，用于对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；所述转换模块，还用于将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；所述第一接口，还用于向所述第一计算机发送所述L路第二电信号，所述第二电信号未经过网络协议封装。

在上述技术方案中，接口组件可以将接收到的光信号转换为电信号，并向第一计算机输出得到的电信号，使得不同的计算机之间可以通过光传输的方式传输数据。而光传输的带宽通常足够大，可以降低由于带宽不足导致的传输时延，从而可以提升高跨计算机的数据传输效果。

此外，接收组件接收的光信号为复合光信号，接收组件可以通过分波模块对接收到的复合光信号进行分波。这样，复合光信号的使用可以进一步减少传输带宽的占用，降低传输时延。

结合第一方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述转换模块包括：光电转换模块，用于将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；串并转换模块，用于将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；所述还原模块，用于将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

结合第一方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述串并转换模块包括多个串并转换子模块。

在上述技术方案中，串并转换模块包括多个串并转换子模块，这样串并转换模块可对多路或多组信号同时进行处理，可以进一步减少处理时间，降低传输时延。

结合第一方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述光电转换模块包括多个光电转换子模块。

在上述技术方案中，光电转换模块包括多个光电转换子模块，这样光电转换模块可对多路或多组信号同时进行处理，可以进一步减少处理时间，降低传输时延。

结合第一方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述第一接口包括高速外设组件互连PCIe接口、外设组件互连PCI接口、通用串行总线USB接口和厂家自定义的私有总线接口。

第二方面，本申请提供了一种接口组件，所述接口组件包括：第二接口，用于接收来自第二计算机的第三光信号；分波模块，用于对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；转换模块，用于将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；第一接口，用于与第一计算机电连接、以及向所述第一计算机发送所述L路第二电信号。

在上述技术方案中，接口组件可以将接收到的光信号转换为电信号，并向第一计算机输出得到的电信号，使得不同的计算机之间可以通过光传输的方式传输数据。而光传输的带宽通常足够大，可以降低由于带宽不足导致的传输时延，从而可以提升高跨计算机的数据传输效果。

此外，接收组件接收的光信号为复合光信号，接收组件可以通过分波模块对接收到的复合光信号进行分波。这样，复合光信号的使用可以进一步减少传输带宽的占用，降低传输时延。

结合第二方面，在一种可能的实现方式中，所述第二电信号未经过网络协议封装。

未经过网络协议封装可以理解为未经过网络层的处理或不经过网络层的处理。

在上述技术方案中，第二电信号未经过网络协议封装，即第二计算机发送给第一计算机的信号不经过网络层的处理，从而在跨计算机之间也能实现类似于(甚至是等效于)计算机内部PCIe总线互联的效果，不需要额外的网络协议开销，可以实现更高的传输速率和更低的传输时延。

结合第二方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述转换模块包括：光电转换模块，用于将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；串并转换模块，用于将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；所述还原模块，用于将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

结合第二方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述串并转换模块包括多个串并转换子模块。

在上述技术方案中，串并转换模块包括多个串并转换子模块，这样串并转换模块可对多路或多组信号同时进行处理，可以进一步减少处理时间，降低传输时延。

结合第二方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述光电转换模块包括多个光电转换子模块。

在上述技术方案中，光电转换模块包括多个光电转换子模块，这样光电转换模块可对多路或多组信号同时进行处理，可以进一步减少处理时间，降低传输时延。

结合第二方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述第一接口包括高速外设组件互连PCIe接口、外设组件互连PCI接口、通用串行总线USB接口和厂家自定义的私有总线接口。

第三方面，本申请提供了一种数据传输方法，所述方法包括：获取来自第一计算机的M路第一电信号，M为大于1的整数；根据所述M路第一电信号得到N路第一光信号，N为小于或者等于M的正整数；对所述N路第一光信号进行合并，得到K路第二光信号，K为小于N的正整数；向第二计算机输出所述K路第二光信号。

在上述技术方案中，接口组件可以将来自第一计算机的电信号转换为光信号，并向第二计算机输出得到的光信号，使得不同的计算机之间可以通过光传输的方式传输数据。而光传输的带宽通常足够大，可以降低由于带宽不足导致的传输时延，从而可以提升高跨计算机的数据传输效果。

此外，接收组件可以对多路光信号进行合并，可以进一步减少传输带宽的占用，降低传输时延。

结合第三方面，在一种可能的实现方式中，所述第一电信号为未经过网络协议封装。

未经过网络协议封装可以理解为未经过网络层的处理或不经过网络层的处理。

在上述技术方案中，第一电信号未经过网络协议封装，即第一计算机发送给第二计算机的信号不经过网络层的处理，而是直接通过接口组件进行物理层的处理，从而在跨计算机之间也能实现类似于(甚至是等效于)计算机内部PCIe总线互联的效果，不需要额外的网络协议开销，可以实现更高的传输速率和更低的传输时延。

结合第三方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述根据所述M路第一电信号得到N路第一光信号，包括：将所述M路第一电信号分组成N组；将所述N组第一电信号中每组第一电信号分别合并成一路，得到N路第三电信号；将所述N路第三电信号转换为所述N路第一光信号。

在上述技术方案中，接口组件可以将来自第一计算机的多路电信号分组并将每组信号合并，这样可以减少后续需要处理的信号的数量，有助于提高处理速度，降低传输时延，从而提升传输效果。

结合第三方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述方法还包括：接收来自所述第二计算机的第三光信号；对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；向所述第一计算机发送所述L路第二电信号，所述第二电信号未经过网络协议封装。

在上述技术方案中，接口组件可以将接收到的光信号转换为电信号，并向第一计算机输出得到的电信号，使得不同的计算机之间可以通过光传输的方式传输数据。而光传输的带宽通常足够大，可以降低由于带宽不足导致的传输时延，从而可以提升高跨计算机的数据传输效果。

此外，接收组件接收的光信号为复合光信号，接收组件可以对接收到的复合光信号进行分波。这样，复合光信号的使用可以进一步减少传输带宽的占用，降低传输时延。

结合第三方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，包括：将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

第四方面，本申请提供了一种数据传输方法，所述方法包括：接收来自第二计算机的第三光信号；对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；向所述第一计算机发送所述L路第二电信号。

在上述技术方案中，接口组件可以将接收到的光信号转换为电信号，并向第一计算机输出得到的电信号，使得不同的计算机之间可以通过光传输的方式传输数据。而光传输的带宽通常足够大，可以降低由于带宽不足导致的传输时延，从而可以提升高跨计算机的数据传输效果。

此外，接收组件接收的光信号为复合光信号，接收组件可以对接收到的复合光信号进行分波。这样，复合光信号的使用可以进一步减少传输带宽的占用，降低传输时延。

结合第四方面，在一种可能的实现方式中，所述第二电信号未经过网络协议封装。

未经过网络协议封装可以理解为未经过网络层的处理或不经过网络层的处理。

在上述技术方案中，第二电信号未经过网络协议封装，即第二计算机发送给第一计算机的信号不经过网络层的处理，从而在跨计算机之间也能实现类似于(甚至是等效于)计算机内部PCIe总线互联的效果，不需要额外的网络协议开销，可以实现更高的传输速率和更低的传输时延。

结合第四方面或者上述任一种可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，所述将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，包括：将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

第五方面，本申请提供了一种网卡，所述网卡包括上述任意一方面或其任意一种可能的实现方式所述的接口组件。

第六方面，本申请提供了一种计算机接口，所述计算机接口包括上述任意一方面或其任意一种可能的实现方式所述的接口组件。

第七方面，本省内请提供了一种光纤线缆，所述光纤线缆包括上述任意一方面或其任意一种可能的实现方式所述的接口组件。

第八方面，本申请提供了一种计算机，所述计算机包括上述任意一方面或其任意一种可能的实现方式所述的接口组件。

附图说明

图1是本申请实施例提供的接口组件的示意性结构图。

图2是本申请实施例提供的接口组件的另一示意性结构图。

图3是本申请实施例提供的接口组件的另一示意性结构图。

图4是本申请另一实施例提供的接口组件的示意性结构图。

图5是本申请另一实施例提供的接口组件的另一示意性结构图。

图6是本申请实施例提供的数据传输方法的示意性流程图。

图7是本申请另一实施例提供的数据传输方法的示意性流程图。

图8是本申请实施例的接口组件的一个示例。

具体实施方式

本申请实施例的技术方案可以应用于各种通信场景，只要该场景中存在计算机与计算机之间的数据传输。例如，边缘计算与高性能计算场景、工业控制场景、嵌入式系统或者其他数据中心场景等。

本申请实施例中的计算机可以为服务器、电脑主机、工控机、笔记本电脑、嵌入式主机等，对此不作具体限定。

下面以边缘计算与高性能计算场景为例，对本申请实施例的技术方案进行详细描述。

目前，在边缘计算与高性能计算场景中，计算机组件之间的数据传输通常采用总线的方式，总线的类型多样，包括但不限于外设组件互连(peripheral componentinterconnect，PCI)、PCIe、通用串行总线(universal serial bus，USB)等通用总线标准以及厂家自定义的私有总线。例如，计算机主板内的CPU、GPU等处理器之间，通常采用PCIe来实现数据的高速传输。

而计算机与计算机之间的数据传输通常会采用RDMA机制，来实现跨计算机CPU内存、GPU显存等模块的直接通信。在计算机之间使用RDMA机制进行通信时，通常需要配合相关的网络协议(例如，InifiBand、RoCE或iWARP等)，对原始的处理器通信数据(下文简称原始数据)进行网络协议封装。而RDMA机制+网络协议的方式，由于增加网络协议封装，涉及网络层(此处指开放系统互联(open system interconnect，OSI)七层模型中的网络层)，其数据传输效果无法达到PCIe直接通信的效果。

具体地，RDMA机制+网络协议的数据传输方式具有以下不足之处：

1)网络协议封装处理带来额外时延

CPU、GPU等处理器间的通信对时延要求非常苛刻，而InifiBand、RoCE、iWARP等网络协议需要对原始数据进行封装，存在网络协议开销，会带来额外的处理时延；

2)网络协议开销影响传输速率

网络协议封装意味着需要对原始数据进行划分、增加报文开销等，对于原始数据而言，网络协议开销其实是冗余数据，会影响原始数据传输的数据量，从而影响传输速率；

3)网络保障成本高

为实现高性能、低时延互联，RDMA机制自身对网络的要求极高，存在对硬件要求高、网络配置复杂(例如，需要配置服务质量(quality of service，QoS)等)、网络规模受限等问题；

4)难以满足动态组网要求

边缘计算和高性能计算场景，服务器之间的数据流量结构(例如，流向等)变化频繁，而基于InifiBand、RoCE、iWARP等网络协议不易实现组网动态调整。

因此，如何提高跨计算机的数据传输效果成为亟需解决的问题。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种接口组件，有助于提高跨计算机的数据传输效果。下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

图1是本申请实施例提供的接口组件的示意性结构图。图1所示的接口组件包括第一接口110、转换模块120、合波模块130和第二接口14。

其中，本申请实施例的第一接口110用于与第一计算机(图1中未示出)电连接、以及接收来自第一计算机的M路第一电信号，第一电信号为未经过网络协议封装，M为大于1的整数。

在本申请实施例中，对第一接口110的具体形态不作具体限定。

在一些实现方式中，第一接口110可以为独立封装的金属导电触片或称金手指的形式。第一接口可以通过插入第一计算机主板的插槽来实现与第一计算机的电连接，以便与第一计算机传输电信号。

在另一些实现方式中，第一接口110也可以直接嵌入第一计算机的主板内。

例如，第一接口110可以直接焊接在第一计算机的主板上。接口组件可以为第一计算机的一部分，此时第一接口可以直接通过电焊对接的方式来实现与计算机的电连接。

又例如，第一接口与第一计算机的主板设计成集成电路的形式。

可选地，第一接口110具有多路数据输入通道。第一接口110用于接收来自第一计算机的M路第一电信号，可以理解为，第一接口110包括M路数据输入通道，M路数据输入通道分别用于接收来自第一计算机的M路第一电信号。

多路数据输入通道可以称为多路数据输入链路、多路数据接收通道、或多路数据接收链路等。

可选地，第一接口110可以为PCIe接口、PCI接口、USB接口或厂家自定义的私有总线接口。

可选地，第一电信号未经过网络协议封装，可以理解为第一电信号为计算机处理器输出的原始数据，未经过网络层的处理。

可选地，第一电信号经过网络协议封装或者采用轻封装的方式。

本申请实施例的转换模块120用于根据M路第一电信号得到N路第一光信号，N为小于或者等于M的正整数。N路第一光信号的波长可以相同，也可以不同。

在一些实现方式中，N等于M，转换模块120可以包括光电转换模块1203，用于将M路第一电信号分别转换为N路第一光信号。

在另一些实现方式中，N小于M，如图2所示，转换模块120可以包括分组模块1201、串并转换模块1202和光电转换模块1203。其中，分组模块1201用于将M路第一电信号分组成N组；串并转换模块1202用于将N组第一电信号中每组第一电信号分别合并成一路，得到N路第三电信号；光电转换模块1203用于将N路第三电信号转换为N路第一光信号。

可选地，分组模块1201可以通过频率调制的方式，将M路第一电信号分成N组。

可选地，串并转换模块1202可以依次对N组第一电信号进行并行到串行的转换。即串并转换模块1202可以处理完一组第一电信号之后，再处理下一组第一电信号，直到N组第一电信号均完成合并。

可选地，串并转换模块1202可以包括多个串并转换子模块，这样串并转换模块1202可以同时处理多组第一电信号。例如，串并转换模块1202包括Q个串并转换子模块，Q为小于或者等于N的正整数。

可选地，光电转换模块1203可以依次将N路第三电信号转换为光信号，得到N路第一光信号。即光电转换模块1203可以处理完一路第三电信号之后，再处理下一路第三电信号，直到N路第三电信号均转换为光信号。

可选地，光电转换模块1203可以包括多个光电转换子模块，这样光电转换模块1203可以同时处理多路第三电信号。例如，光电转换模块1203包括R个串并转换子模块，R为小于或者等于N的正整数。

在本申请实施例中，合波模块130用于对上述N路第一光信号进行合并，得到K路第二光信号，K为小于N的正整数。例如，合波模块130将需要发送的N路波长不同的光波进行合并成一路第二光信号。

在本申请实施例中，第二接口140为光接口，用于向第二计算机输出上述K路第二光信号。

在本申请的一些可能的实现方式中，接口组件除了可以用于将来自第一计算机的数据或信号传出给第二计算机，还可以用于将来自第二计算机的数据或信号传输给第一计算机。接口组件还可以包括分波模块150。其中，第二接口140还用于接收来自第二计算机的第三光信号；分波模块150用于对第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；上述转换模块120还用于将P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；上述第一接口110还用于向第一计算机发送L路第二电信号，第二电信号同样未经过网络协议封装。

在一些实现方式中，P等于L，转换模块120可以包括光电转换模块1203，用于将P路第四光信号分别转换为L路第二电信号。

在另一些实现方式中，P小于L，如图3所示，转换模块120还包括还原模块1204。具体地，第二接口140用于接收来自第二计算机的第三光信号，并将第三光信号传输给分波模块150；分波模块150用于将第三光信号被分成P路第四光信号；光电转换模块1203还用于将P路第四光信号转换为P路第四电信号；串并转换模块1202，用于将P路第四电信号转换为R组第五电信号；还原模块1204用于将R组第五电信号还原为L路第二电信号，并通过第一接口110传输给第一计算机。

可选地，光电转换模块1203可以依次将P路第四光信号转换为电信号，得到P路第四电信号。即光电转换模块1203可以处理完一路第四光信号之后，再处理下一路第四光信号，直到P路第四光信号均转换为电信号。

可选地，光电转换模块1203可以包括多个光电转换子模块，这样光电转换模块1203可以同时处理多路第四光信号。

可选地，串并转换模块1202可以依次对P路第四电信号进行串行到并行的转换。即串并转换模块1202可以处理完一路第四电信号之后，再处理下一路第四电信号，直到P路第四电信号均完成串行到并行的转换。

可选地，串并转换模块1202可以包括多个串并转换子模块，这样串并转换模块1202可以同时处理多路第四电信号。

图4是本申请另一实施例提供的接口组件的示意性结构图。图4所示的接口组件包括第一接口110、转换模块120、分波模块150和第二接口140。即接口组件可以仅用于向第一计算机传输从第二计算机接收的数据或信号。其中，第二接口140用于接收来自第二计算机的第三光信号；分波模块150用于对第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；转换模块120用于将P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；第一接口110用于与第一计算机电连接、以及向第一计算机发送L路第二电信号。

其中，第二电信号可以未经过网络协议封装、经过网络协议封装或采用轻封装的方式。

可选地，如图5所示，转换模块120可以包括光电转换模块1203、串并转换模块1202、以及还原模块1204。具体地，第二接口140用于接收来自第二计算机的第三光信号，并将第三光信号传输给分波模块150；分波模块150用于将第三光信号被分成P路第四光信号；光电转换模块1203还用于将P路第四光信号转换为P路第四电信号；串并转换模块1202，用于将P路第四电信号转换为R组第五电信号；还原模块1204用于将R组第五电信号还原为L路第二电信号，并通过第一接口110传输给第一计算机。

上述各模块的详细描述可以参考图1至图3中的描述，在此不再赘述。

基于上述各通信接口，下面对本申请实施例提供的数据传输方法进行描述。

图6是本申请实施例提供的数据传输方法的示意性流程图。图6所示的方法可以由图1至图3中所示的接口组件执行。图6中的方法包括以下内容的至少部分内容。

在步骤610中，接口组件获取来自第一计算机的M路第一电信号，M为大于1的整数。

在步骤620中，接口组件根据所述M路第一电信号得到N路第一光信号，N为小于或者等于M的正整数。

在步骤630中，接口组件对所述N路第一光信号进行合并，得到K路第二光信号，K为小于N的正整数。

在步骤640中，接口组件向第二计算机输出所述K路第二光信号。

可选地，步骤620可以包括步骤6201至步骤6203。

在步骤6201中，接口组件将所述M路第一电信号分组成N组。

在步骤6202中，接口组件将所述N组第一电信号中每组第一电信号分别合并成一路，得到N路第三电信号。

在步骤6203中，接口组件将所述N路第三电信号转换为所述N路第一光信号。

在一些实现方式中，在执行步骤610-640的同时，接口组件还可以执行步骤650-680。

在步骤650中，接口组件接收来自所述第二计算机的第三光信号。

在步骤660中，接口组件对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数。

在步骤670中，接口组件将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数。

在步骤680中，接口组件向所述第一计算机发送所述L路第二电信号。

可选地，步骤670可以包括步骤6701-6703。

在步骤6701中，接口组件将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号。

在步骤6702中，接口组件将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号。

在步骤6703中，接口组件将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

图7是本申请另一实施例提供的数据传输方法的示意性流程图。图7所示的方法可以由图4和图5中所示的接口组件执行。图7中的方法包括以下内容的至少部分内容。

在步骤710中，接口组件接收来自第二计算机的第三光信号。

在步骤720中，接口组件对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数。

在步骤730中，接口组件将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数。

在步骤740中，接口组件向所述第一计算机发送所述L路第二电信号。

可选地，步骤730可以包括步骤7301-7303。

在步骤7301中，接口组件将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号。

在步骤7302中，接口组件将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号。

在步骤7303中，接口组件将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

需要说明的是，方法侧实施例的可以与装置侧实施例对应，因此方法侧实施例的详细描述可以参考装置侧实施例的描述，在此不再赘述。

下面结合具体的例子，对本申请实施例的技术方案进行详细描述。

以第一接口为PCIe接口为例，PCIe接口有多个引脚，涉及数据信号和辅助信号等。目前，常用的PCIe接口具有4种规格，包括PCIe x1、x4、x8和x16，其中各个规格主要的不同在于数据信号引脚数量有所差异。以PCIe x16的数据信号引脚作为重点示例，其总共包含16组数据链路，每组链路包括发送和接收两个相向的链路，每个发送链路包含一对差分对(例如PETp&PETn)，每个接收链路也包含一对差分对(例如，PERp&PERn)，因此，数据链路引脚总共有64个引脚。

需要注意的是，本申请的技术方案的应用不限于任何一种PCIe接口规格(例如，PCIe x1、x4、x8和x16)，同时也可以包括未来的PCIe x32或更高的规格；同时，也可不限于只处理数据信号，也可以处理辅助信号引脚。

图8是本申请实施例的接口组件的一个示例。图8以第一接口为PCIe x16为例，接口组件包括PCIe接口(可以对应于上文的第一接口)、分组与还原模块(可以对应于上问的分组模块和还原模块)、串并转换模块(可以对应于上文的串并转换模块)、光电转换模块(可以对应于上文的光电转换模块)、合波与分波模块(可以对应于上文的合波模块和分波模块)、以及光接口(可以对应于上文的第二接口)。

下面对各个模块进行详细描述。

1)PCIe接口

PCIe接口用于对接计算机主板的PCIe接口。

其形式可以为独立封装的金属导电触片(常被称为“金手指”)，通过插入计算机主板的PCIe插槽来对接；也可以直接嵌入计算机主板内(如设计成集成电路形式)。该组件的PCIe接口重点在于完成与计算机主板PCIe总线的对接，在此不限制其具体形态。

2)分组与还原模块

此模块重点在于对数据链路进行分组，以便于后面对多个分组的链路进行并行处理，以降低处理时延。本申请实施例对该模块的具体实现方式不做限定，例如，划分的组数、每组链路引脚数量是否均分、是否交叉分组等。图8以PCIe x16的64个数据链路引脚为例，将数据信号均分为4组，每组内有发送和接收两个小分组。

通常情况下，一个计算机需要同时具备发送和接收PCIe数据的功能。

当计算机作为发送端时，分组与还原模块主要对PCIe接口需要发送给对端的多个引脚的数据进行分组。

当计算机作为接收端时，分组与还原模块主要将接收到的分组数据还原出PCIe接口多个引脚的数据，以便于输入计算机。

3)串并转换模块

当计算机作为发送端时，串并转换模块主要对经过分组模块划分后的多组数据，在每组数据内进行合并。

当计算机作为接收端时，串并转换模块主要将接收到的合并数据分离出可输入与还原模块的分组数据。

串并转换模块的重点在于实现多个引脚数据的合并和分离，在此不对其具体的实现技术进行限制。

为了降低处理时延，串并转换模块包括多个子处理模块，可对分组信号同时处理。但在其他的具体实现方式中，也可以一组信号处理完毕后、再执行下一组信号处理，对此本申请实施例不做具体限定。

4)光电转换模块

当计算机作为发送端时，光电转换模块主要负责将需要发送的电信号转为光信号。

当计算机作为接收端时，光电转换模块主要负责将接收到的光信号转为电信号。

为了降低处理时延，光电转换模块包括多个子处理模块，可对串并转换模块输出的多路信号同时处理。但在其他的具体实现方式中，也可以一路信号处理完毕后、再执行下一组信号处理，对此本申请实施例不做具体限定。

5)合波与分波模块

当计算机作为发送端时，合波模块负责将需要发送的多路波长不同的光波进行合并。

当计算机作为接收端时，分波模块负责将接收到的合并进行分离，还原出多路光波。

6)光接口

当计算机作为发送端时，光接口实现光信号的发送。

当计算机作为接收端时，光接口实现光信号的接收。

下面对图8所示的接口组件的运行原理进行描述。

1、当计算机作为发送端时

1)接口组件将来自计算机的PCIe电信号分组

本申请实施例对划分的组数、每组链路引脚数量是否均分、是否交叉分组等不作具体限定。基于图8，以PCIe x16的64个数据链路引脚为例，将发射链路均分为4组，每组内包括4路第一电信号。

2)接口组件对每组PCIe信号分别进行合并

具体地，接口组件将每组内多路并行的电信号，转换成一路电信号，从而可获得4路的电信号。

为了降低处理时延，接口组件可以对4组电信号同时处理。但在其他的具体实现方式中，也可以一组信号处理完毕后、再执行下一组信号处理，对此本申请实施例不做具体限定。

3)接口组件将每组电信号分别转换为光信号

具体地，接口组件将4路电信号转为光信号。

为了降低处理时延，接口组件可对4路电信号同时处理。但在其他的具体实现方式中，也可以一路信号处理完毕后、再执行下一路信号处理，对此本申请实施例不做具体限定。

4)接口组件合并光信号

具体地，接口组件将多路光信号进行合波处理，最终通过一个光接口输出双向光信号。

2、当计算机作为接收端时

接口组件进行计算机作为发送端时的逆向处理。

1)接口组件分离光信号，具体地，接口组件接收光信号，并将接收到的光信号分离出多路光信号。

2)接口组件将多路光信号分别转换为多组电信号。

3)接口组件对各组电信号分别还原出多路电信号。

4)接口组件将各组电信号，还原成PCIe接口各个引脚的原始信号。

需要说明的是，计算机可以仅发送数据，即计算机作为发送端；计算机也可以仅接收数据，即计算机作为接收端；计算机还可以同时发送和接收数据，即计算机既作为发送端又作为接收端。对此本申请实施例不作具体限定。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其他任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如数字视频光盘(digital video disc，DVD))、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。

在本申请的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (21)

1.一种接口组件，其特征在于，包括：

第一接口，用于与第一计算机电连接、以及接收来自所述第一计算机的M路第一电信号，M为大于1的整数；

转换模块，用于根据所述M路第一电信号得到N路第一光信号，N为小于或者等于M的正整数；

合波模块，用于对所述N路第一光信号进行合并，得到K路第二光信号，K为小于N的正整数；

第二接口，用于向第二计算机输出所述K路第二光信号；

所述转换模块包括：

分组模块，用于将所述M路第一电信号分组成N组；

串并转换模块，用于将所述N组第一电信号中每组第一电信号分别合并成一路，得到N路第三电信号；

光电转换模块，用于将所述N路第三电信号转换为所述N路第一光信号。

2.根据权利要求1所述的接口组件，其特征在于，所述第一电信号为未经过网络协议封装。

3.根据权利要求1所述的接口组件，其特征在于，

所述接口组件还包括分波模块；其中，

所述第二接口，还用于接收来自所述第二计算机的第三光信号；

所述分波模块，用于对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；

所述转换模块，还用于将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；

所述第一接口，还用于向所述第一计算机发送所述L路第二电信号，所述第二电信号未经过网络协议封装。

4.根据权利要求3所述的接口组件，其特征在于，

所述转换模块包括：

光电转换模块，用于将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；

串并转换模块，用于将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；

还原模块，用于将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的接口组件，其特征在于，

所述串并转换模块包括多个串并转换子模块。

6.根据权利要求1或4所述的接口组件，其特征在于，

所述光电转换模块包括多个光电转换子模块。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的接口组件，其特征在于，

所述第一接口包括高速外设组件互连PCIe接口、外设组件互连PCI接口和通用串行总线USB接口。

8.一种接口组件，其特征在于，包括：

第二接口，用于接收来自第二计算机的第三光信号；

分波模块，用于对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；

转换模块，用于将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；

第一接口，用于与第一计算机电连接、以及向所述第一计算机发送所述L路第二电信号；

所述转换模块包括：

光电转换模块，用于将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；

串并转换模块，用于将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；

还原模块，用于将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

9.根据权利要求8所述的接口组件，其特征在于，所述第二电信号未经过网络协议封装。

10.根据权利要求8所述的接口组件，其特征在于，

所述串并转换模块包括多个串并转换子模块。

11.根据权利要求8所述的接口组件，其特征在于，

所述光电转换模块包括多个光电转换子模块。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的接口组件，其特征在于，

所述第一接口包括高速外设组件互连PCIe接口、外设组件互连PCI接口和通用串行总线USB接口。

13.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

获取来自第一计算机的M路第一电信号，M为大于1的整数；

根据所述M路第一电信号得到N路第一光信号，N为小于或者等于M的正整数；

对所述N路第一光信号进行合并，得到K路第二光信号，K为小于N的正整数；

向第二计算机输出所述K路第二光信号；

所述根据所述M路第一电信号得到N路第一光信号，包括：

将所述M路第一电信号分组成N组；

将所述N组第一电信号中每组第一电信号分别合并成一路，得到N路第三电信号；

将所述N路第三电信号转换为所述N路第一光信号。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一电信号为未经过网络协议封装。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收来自所述第二计算机的第三光信号；

对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；

将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；

向所述第一计算机发送所述L路第二电信号，所述第二电信号未经过网络协议封装。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，包括：

将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；

将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；

将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

17.一种数据传输方法，其特征在于，包括：

接收来自第二计算机的第三光信号；

对所述第三光信号进行分波，得到P路第四光信号，P为大于1的整数；

将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，L为大于或者等于P的整数；

向第一计算机发送所述L路第二电信号；

所述将所述P路第四光信号转换为L路第二电信号，包括：

将所述P路第四光信号转换为P路第四电信号；

将所述P路第四电信号转换为R组第五电信号；

将所述R组第五电信号还原为L路第二电信号。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第二电信号未经过网络协议封装。

19.一种网卡，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的接口组件。

20.一种计算机接口，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的接口组件。

21.一种光纤线缆，其特征在于，包括如权利要求1至12中任一项所述的接口组件。

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