CN114650474A - 光交换机、数据中心网络、波长选择器及带宽分配方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种光交换机、数据中心网络、波长选择器及带宽分配方法，属于数据中心技术领域。该光交换机包括：多个第一光解复用器、多个光开关、多个第一光复用器和多个波长选择器；第一光解复用器用于将接收到的光信号分成多路光信号，向第一光解复用器连接的多个光开关分发得到的多路光信号；光开关用于控制是否通过输出端向输出端连接的第一光复用器传输接收到的光信号；第一光复用器用于对接收到的光信号进行合波，向第一光复用器连接的波长选择器传输合波后的光信号；波长选择器具有多个输出端，波长选择器用于将接收到的光信号分成多路光信号，通过多个输出端分别输出得到的多路光信号。本申请有助于扩展该数据中心网络的规模。

Description

光交换机、数据中心网络、波长选择器及带宽分配方法

技术领域

本申请涉及数据中心技术领域，特别涉及一种光交换机、数据中心网络、波长选择器及带宽分配方法。

背景技术

随着数据中心流量的快速增长，数据中心网络(data center network，DCN)在带宽、时延、灵活性和可扩展性等方面提出了更高的要求。

然而，现有数据中心通常使用固定单一的互联网络架构，导致数据中心网络的可扩展性较差。

发明内容

本申请提供了一种光交换机、数据中心网络、波长选择器及带宽分配方法，有助于扩展该数据中心网络的规模。本申请提供的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种光交换机，该光交换机包括：多个第一光解复用器、多个光开关、多个第一光复用器和多个波长选择器；每个第一光解复用器与多个光开关中的部分光开关连接，且每个光开关仅与一个第一光解复用器连接，第一光解复用器用于将接收到的光信号分成多路光信号，向第一光解复用器连接的多个光开关分发得到的多路光信号；每个光开关具有多个输出端，多个输出端分别与多个第一光复用器对应连接，光开关用于控制是否通过输出端向输出端连接的第一光复用器传输接收到的光信号；多个第一光复用器与多个波长选择器对应连接，第一光复用器用于对接收到的光信号进行合波，向第一光复用器连接的波长选择器传输合波后的光信号；波长选择器具有多个输出端，波长选择器用于将接收到的光信号分成多路光信号，通过多个输出端分别输出得到的多路光信号。

由于光交换机中的多个波长选择器均具有多个输出端，增加了光交换机的输出端的总数，提高了部署有该光交换机的数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。

可选地，波长选择器具体用于调整得到的多路信号中一路或多路光信号的带宽，通过多个输出端分别输出经过带宽调整后的多路光信号。

通过该波长选择器的这一功能，能够实现对光交换机的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整使用该光交换机的数据中心网络的带宽，从而提高该数据中心网络的带宽利用率，使得该数据中心网络能够更好地匹配数据中心网络的通信负载需求。

在一种可实现方式中，波长选择器包括：光子晶圆、设置在光子晶圆上的第一光转换器、光分离器、多个波长阻断器和多个第二光转换器；第一光转换器与光分离器连接，第一光转换器用于接收来自光波导的光信号，向光分离器传输接收到的光信号；光分离器还与多个波长阻断器连接，光分离器用于将接收到的光信号分成多路光信号，向多个波长阻断器分发得到的多路光信号；多个波长阻断器与多个第二光转换器对应连接，波长阻断器用于对接收到的光信号按照波长进行选通，输出经过选通的光信号；第二光转换器用于将接收到的光信号耦合至光波导。

当该波长选择器包括设置在光子晶圆上的第一光转换器，光分离器、波长阻断器和第二光转换器等器件时，该波长选择器可以通过单片集成方式实现，此时，能够降低该波长选择器的成本和功耗。并且，通过波长阻断器对光信号进行选通，能够调整波长阻断器的输出带宽，且由于波长阻断器的输出端作为光交换机的输出端，可知能够实现对该光交换机的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整该光交换机的带宽，从而提高包括该光交换机的数据中心网络的带宽利用率，且有助于更好地匹配数据中心网络的通信负载需求。

其中，设置在光子晶圆上的组件包括无源组件和有源组件，光子晶圆的制造材料包括磷化铟。由于磷化铟具有较高的电子迁移率，当光子晶圆的制造材料包括磷化铟时，由磷化铟制成的光子晶圆能够搭载无源组件和有源组件，能够提高波长选择器中光信号的传输速度，例如可以获得纳秒级的切换时延，有助于满足数据中心动态流量的变化需求，且还能避免因增加器件对传输光信号带来的不良影响。

在一种可实现方式中，波长阻断器包括：第二光解复用器、多个第一光放大器和第二光复用器；第二光解复用器分别与光分离器和多个第一光放大器连接，第二光解复用器用于接收来自光分离器的光信号，将接收到的光信号分成多路光信号，向多个第一光放大器分发得到的多路光信号；多个第一光放大器还与第二光复用器连接，第一光放大器用于接收带宽控制信号，基于带宽控制信号，向第二光复用器传输或者不传输接收到的光信号；第二光复用器与第二光转换器连接，第二光复用器用于对接收到的光信号进行合波，输出合波后的光信号。

由上可知，通过多个第一光放大器对光信号的作用，能够影响第二光复用器的输出带宽。并且，由于该第二光复用器的输出端作为波长阻断器的输出端，可知第一光放大器对光信号的作用实际影响的是波长阻断器的输出带宽。其中，多个第一光放大器对波长阻断器的输出带宽的影响表现为：每个第一光放大器负责一个波长的光信号的选通，当第一光放大器允许接收到的光信号通过时，该第二光复用器输出的光信号中包括有该波长的光信号，当第一光放大器不允许接收的光信号通过时，该第二光复用器输出的光信号中不包括该波长的光信号，且允许接收到的光信号通过的第一光放大器越多，波长阻断器的输出带宽越大。

可选地，波长选择器还包括：设置在光子晶圆上的第二光放大器，第一光转换器通过第二光放大器与光分离器连接；第二光放大器用于对接收到的光信号进行补偿，输出经过补偿的光信号。通过该第二放大器对光信号进行补偿，能够保证经过该波长选择器传输的光信号的信号质量。

并且，光交换机还包括：与多个光开关对应连接的多个路径解析器，且光开关通过对应的路径解析器与第一光解复用器连接；路径解析器用于确定接收到的光信号的传输路径，以及，向对应的光开关传输接收到的光信号，使得对应的光开关根据传输路径向对应的第一光复用器传输或不传输接收到的光信号。

第二方面，本申请提供了一种数据中心网络，该数据中心网络包括：光交换机和电交换机；电交换机用于与数据中心中的服务器连接，电交换机用于以电信号的方式为服务器提供数据交换服务；光交换机为第一方面提供的光交换机，光交换机中的多个波长选择器均具有多个输出端，每个输出端用于与一个电交换机连接，光交换机用于以光信号的方式提供数据交换服务。

当该数据中心网络中的光交换机为本申请提供的光交换机时，由于该光交换机包括多个波长选择器，且每个波长选择器具有多个输出端，增加了光交换机的输出端的总数，提高了该数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。

在一种可实现方式中，数据中心网络包括：对应的个光交换机和个电交换机集群，每个电交换机集群包括至多个电交换机，为正整数；每个光交换机与对应的电交换机集群中的至多个电交换机均连接，且每个光交换机与每个其他电交换机集群中的至少一个电交换机连接，光交换机连接的其他电交换机集群为个电交换机集群中，除与光交换机对应的电交换机集群外的电交换机集群。

由于数据中心中的多数流量为集群内的流量，当采用本申请提供的数据中心网络时，能够采用同一个光交换机负责集群内的数据交换和集群间的数据交换，使得集群内的流量和集群间的流量能够共享该光交换机的带宽，相较于采用不同光交换机分别负责集群内的数据交换和集群间的数据交换的实现方式，本申请提供的数据中心网络，能够有效利用光交换机的流量，一方面降低了集群间带宽浪费和集群内流量不足的情况的出现几率，另一方面减小了数据中心网络中需要部署的光交换机的数量，降低了数据中心网络的部署成本。

可选地，每个光交换机与对应的电交换机集群中的至多个电交换机均双向连接。这样一来，能够保证光交换机与对应的电交换机集群中的各个电交换机之间的数据连通性。

并且，光交换机与至少一个电交换机中每个电交换机的连接均为由光交换机到对应电交换机的单向连接。

当集群间的连接均为由光交换机到电交换机的单向连接，且集群内的连接均为双向连接时，对于同一光交换机，由光交换机到其连接的电交换机的链路总数大于由该光交换机连接的电交换机到该光交换机的链路总数。并且，对于同一光交换机，由电交换机到该光交换机的连接能够使用的带宽与由该光交换机到电交换机的连接能够使用的带宽相等。由于在相同的带宽下，链路总数较多时，均摊到各个链路能够使用的带宽越小。因此，当集群间的连接均为由光交换机到电交换机的单向连接，且集群内的连接均为双向连接时，可以确定由光交换机到其连接的电交换机的链路能够使用的带宽小于由该光交换机连接的电交换机到该光交换机的链路能够使用的带宽，有效地保证集群内由电交换机到光交换机的带宽。

在一种可实现方式中，个光交换机中的任两个光交换机与同一个其他电交换机集群中的不同电交换机连接。这样一来，能够在保证数据中心网络中任意两个服务器之间存在数据通路的基础上，减少数据中心网络中的冗余链路，这样就可以利用减少的冗余链路连接更多的器件，例如能够使用光交换机连接更多的电交换机，以增大数据中心网络的规模，以进一步提高数据中心网络的可扩展性。并且，由于该连接方式减少了数据中心网络中的冗余连接，减少了冗余连接对带宽的占用，能够进一步提高带宽的利用率。

可选地，数据中心网络还包括：交换机控制器，交换机控制器与个光交换机和个电交换机集群中的电交换机均连接；交换机控制器用于获取任一光交换机连接的每个电交换机通过任一光交换机传输光信号的带宽需求，根据带宽需求对任一光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向任一光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，向任一光交换机发送携带有带宽规格的带宽控制信号；任一光交换机包括波长选择器，波长选择器用于基于带宽控制信号，对通过波长选择器向电交换机传输的光信号的带宽进行调整，使得任一光交换机连接的每个电交换机按照带宽规格指示的带宽传输光信号。

通过该交换机控制器获取需要向任意光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，并向该任一光交换机发送携带有该带宽规格的带宽控制信号，使得该光交换机中的波长选择器能够根据该带宽控制信号，对通过该波长选择器向电交换机传输的光信号的带宽进行调整，能够实现对该光交换机的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整使用该光交换机的数据中心网络的带宽分配，从而提高该数据中心网络的带宽利用率，降低丢包和拥塞的风险。

第三方面，本申请提供了一种波长选择器，该波长选择器包括：光子晶圆、设置在光子晶圆上的第一光转换器、光分离器、多个波长阻断器和多个第二光转换器；第一光转换器与光分离器连接，第一光转换器用于接收来自光波导的光信号，向光分离器传输接收到的光信号；光分离器还与多个波长阻断器连接，光分离器用于将接收到的光信号分成多路光信号，向多个波长阻断器分发得到的多路光信号；多个波长阻断器与多个第二光转换器对应连接，波长阻断器用于对接收到的光信号按照波长进行选通，输出经过选通的光信号；第二光转换器用于将接收到的光信号耦合至光波导。

可选地，设置在光子晶圆上的组件包括无源组件和有源组件，光子晶圆的制造材料包括磷化铟。

可选地，波长阻断器包括：第二光解复用器、多个第一光放大器和第二光复用器；第二光解复用器分别与光分离器和多个第一光放大器连接，第二光解复用器用于接收来自光分离器的光信号，将接收到的光信号分成多路光信号，向多个第一光放大器分发得到的多路光信号；多个第一光放大器还与第二光复用器连接，第一光放大器用于接收带宽控制信号，基于带宽控制信号，向第二光复用器传输或者不传输接收到的光信号；第二光复用器与第二光转换器连接，第二光复用器用于对接收到的光信号进行合波，输出合波后的光信号。

可选地，波长选择器还包括：设置在光子晶圆上的第二光放大器，第一光转换器通过第二光放大器与光分离器连接；第二光放大器用于对接收到的光信号进行补偿，输出经过补偿的光信号。

第四方面，本申请提供了一种带宽分配方法，该带宽分配方法包括：获取光交换机连接的每个电交换机通过光交换机传输光信号的带宽需求；根据带宽需求对光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格；控制光交换机向光交换机连接的每个电交换机分配带宽规格指示的带宽。

在一种可实现方式中，根据带宽需求对光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，包括：对带宽需求进行解耦，得到不存在波长冲突情况下，每两个电交换机之间通过光交换机进行数据传输的带宽需求；根据解耦后的带宽需求，对额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格。

通过根据带宽需求对光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，并控制光交换机向光交换机连接的每个电交换机分配带宽规格指示的带宽，能够根据数据中心网络中对带宽的实际需求向电交换机分配带宽，有效地提高了数据中心网络的带宽利用率。并且，通过对带宽需求进行解耦，能够避免不同电交换机的数据传输过程出现波长冲突的情况，有效地保证了数据中心网络的通信质量。同时，采用矩阵分解方式确定带宽规格的实现方式较简单，简化了带宽分配的实现过程，能够减小因带宽分配产生的传输时延，保证数据的传输速度。

第五方面，本申请提供了一种计算机设备，计算机设备包括：处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序；处理器执行计算机程序时，计算机设备实现本申请第四方面提供的方法。

第六方面，本申请提供了一种存储介质，该存储介质为非易失性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令被处理器执行时，实现本申请第四方面提供的方法。

第七方面，本申请提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行本申请第四方面提供的方法。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种光交换机的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种波长选择器的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种波长阻断器的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种通过交换机控制器对波长选择器进行控制的示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种波长选择器的结构示意图；

图6是本申请实施例提供的另一种光交换机的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的另一种通过交换机控制器对波长选择器进行控制的示意图；

图8是本申请实施例提供的一种数据中心系统的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的另一种数据中心系统的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的又一种数据中心系统的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的再一种数据中心系统的结构示意图；

图12是本申请实施例提供的一种波长选择器的输出端口示意图；

图13是本申请实施例提供的又一种数据中心系统的结构示意图；

图14是本申请实施例提供的一种带宽分配方法的流程图；

图15是本申请实施例提供的一种根据带宽需求对光交换机的额定输出带宽进行划分的流程图；

图16是本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

作为云计算的核心基础设施，数据中心近年来得到了极大的关注。数据中心用于向用户提供传递、加速、展示、计算和存储等数据服务。数据中心中部署有计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信系统和存储系统)，还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。数据中心网络是数据中心的核心部分，用于将成计算机系统中大规模的服务器使用交换机等网络设备连接起来，在任意两台服务器之间提供通路。其中，数据中心向用户提供的数据服务主要通过计算机系统中的服务器实现。

通常地，数据中心中部署有很多机架，每个机架上能够设置多个服务器。机架顶上设置有电交换机，该设置在机架顶上的电交换机称为机架顶交换机(top of the rack，TOR)。机架上设置的每个服务器均与该机架顶上设置的电交换机连接，该电交换机用于为其所在机架上设置的服务器提供数据交换服务。此时，设置在一个机架上的多个服务器可视为组成了一个服务器集群。由于数据中心中部署有大规模的服务器，且每个机架上能够设置一定数量的服务器，因此数据中心中通常部署有多个服务器集群。

数据中心中还部署有多个光交换机，每个光交换机用于与多个机架顶交换机连接，光交换机用于为机架顶交换机提供数据交换服务。这样一来，多个服务器集群中的服务器能够通过机架顶交换机和光交换机实现数据通信。并且，在数据中心中，可以按照需求将数据中心中部署的所有机架顶交换机划分为多个交换机集群。其中，任意一个交换机集群中的多个机架顶交换机均与同一个光交换机连接，且不同交换机集群中的机架顶交换机还通过光交换机连接，以保证数据中心中任意两个服务器之间均存在数据通路。

随着数据中心中动态流量的快速增长，数据中心网络在带宽、时延、灵活性和可扩展性等方面提出了更高的要求。然而，现有数据中心通常使用固定单一的互联网络架构，很难高效地满足要求。

本申请实施例提供了一种光交换机及数据中心网络。该数据中心网络包括：光交换机、电交换机和服务器。服务器用于向用户提供数据服务。电交换机与服务器连接，该电交换机用于以电信号的方式为服务器提供数据交换服务。光交换机中设置有多个波长选择器，该多个波长选择器均具有多个输出端，每个输出端用于与一个电交换机连接，光交换机用于以光信号的方式提供数据交换服务。由于光交换机中的多个波长选择器均具有多个输出端，增加了光交换机的输出端的总数，提高了部署有该光交换机的数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。

由于该数据中心网络的改进通过该数据中心网络中光交换机的改进实现，为便于理解，下面先对本申请实施例提供的光交换机的实现方式进行说明，再对本申请实施例提供的数据中心网络的实现方式进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种光交换机的结构示意图。如图1所示，该光交换机10包括：多个第一光解复用器101、多个光开关(optical switch，OS)102、多个第一光复用器103和多个波长选择器104。其中，该光交换机10可以为快速光开关(fast opticalswitch，FOS)，该快速光开关能够减小光信号的传输时延。

每个第一光解复用器101与多个光开关102中的部分光开关102连接，且每个光开关102仅与一个第一光解复用器101连接。第一光解复用器101用于将接收到的光信号分成多路光信号，向第一光解复用器101连接的多个光开关102分发得到的多路光信号。其中，该第一光解复用器101可以接收来自光波导的光信号，按照指定规则将该光信号分成多路光信号，并向该第一光解复用器101连接的多个光开关102分发该多路光信号。可选地，该指定规则可以为波长规则。

在一种可实现方式中，第一光解复用器101可以通过阵列波导光栅(arrayedwaveguide grating，AWG)实现，该阵列波导光栅能够基于不同波长的光相互之间存在线性干涉的光学原理，将接收到的光信号分成多路光信号。由于阵列波导光栅能够提供较低时延，通过该阵列波导光栅实现的第一光解复用器101能够保证光信号的传输速度。

每个光开关102具有多个输出端，多个输出端分别与多个第一光复用器103对应连接，光开关102用于控制是否通过输出端向输出端连接的第一光复用器103传输接收到的光信号。其中，光开关102是一种具有多个输出端的光学器件，其作用是对光传输线路或集成光路中的光信号进行物理切换或逻辑操作。例如，当第一光解复用器101按照波长将接收到的光信号分成多路光信号后，可以向与该第一光解复用器101连接的每个光开关102传输一种波长的光信号，且光开关102可以控制是否向与其连接第一光复用器103传输该波长的光信号。

多个第一光复用器103与多个波长选择器104对应连接，第一光复用器103用于对接收到的光信号进行合波，向第一光复用器103连接的波长选择器104传输合波后的光信号。其中，多个第一光复用器103与多个波长选择器104可以一一对应连接。在一种可实现方式中，第一光复用器103可以通过耦合器(combiner，COM)和与该耦合器连接的多个阵列波导光栅实现。耦合器用于将同一波长的多路光信号耦合至阵列波导光栅中。阵列波导光栅用于将具有不同波长的多路光信号复合到波长选择器104中。

波长选择器104具有多个输出端，波长选择器104用于将接收到的光信号分成多路光信号，通过多个输出端分别输出得到的多路光信号。其中，波长选择器104也称波长选择开关(wavelength selective switch，WSS)。

由上可知，该光交换机10包括多个波长选择器104，每个波长选择器104均具有一个输入端和多个输出端，相对于不包括波长选择器104的光交换机10，增加了光交换机10的输出端的总数，提高了该数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。示例地，假设不包括波长选择器104的光交换机10有k1个输出端，若根据本申请实施例，在该光交换机10的每个输出端处添加一个具有一个输入端和k2个输出端的波长选择器104，则该添加波长选择器104后的光交换机10的输出端的数量扩展为k1×k2，可知通过添加波长选择器增加了光交换机10的输出端的总数，因此有助于扩展数据中心网络的规模。

可选地，波长选择器104具体用于调整得到的多路信号中一路或多路光信号的带宽，并通过多个输出端分别输出经过带宽调整后的多路光信号。通过该波长选择器104的这一功能，能够实现对光交换机10的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整使用该光交换机10的数据中心网络的带宽，从而提高该数据中心网络的带宽利用率，使得该数据中心网络能够更好地匹配数据中心网络的通信负载需求。

在一种可实现方式中，如图2所示，该波长选择器104包括：光子晶圆1041、设置在光子晶圆1041上的第一光转换器1042、光分离器1043、多个波长阻断器(wavelengthblocker，WBL)1044和多个第二光转换器1045。

第一光转换器1042与光分离器1043连接，第一光转换器1042用于接收来自光波导的光信号，向光分离器1043传输接收到的光信号。可选地，第一光转换器1042可以通过模斑转换器(spot size converter，SSC)实现。模斑转换器是一种在芯片端面利用拉锥结构对耦合模场进行绝热演化，以实现光纤与芯片间模场匹配的耦合结构，模斑转换器也称倒锥波导耦合器。通过模斑转换器接收来自光波导的光信号，能够减小从光波导进入波长选择器104的光束因宽度不匹配引起的光损耗，保证了光信号的传输质量。

光分离器1043还与多个波长阻断器1044连接，光分离器1043用于将接收到的光信号分成多路光信号，向多个波长阻断器1044分发得到的多路光信号。可选地，光分离器1043可以通过功率分离器(power splitter)实现，该功率分离器用于按照功率将光信号分成多路光信号。在一种可实现方式中，功率分离器可以将接收到的光信号分成功率相等的多路信号。其中，当功率分离器用于将1路信号分成m路光信号时，该功率分离器可称为1×m功率分离器。

多个波长阻断器1044与多个第二光转换器1045对应连接，波长阻断器1044用于对接收到的光信号按照波长进行选通，输出经过选通的光信号。也即是，波长阻断器1044用于控制该波长阻断器1044接收到的光信号是否能够经过第二光转换器1045传输至其他器件。并且，当经过波长阻断器1044选通的光信号的数量不同时，传输至其他器件的光信号的带宽不同。由此可知，通过该波长阻断器1044能够对该光交换机10的输出带宽进行调节，有助于提高该光交换机10的带宽利用率。

第二光转换器1045用于将接收到的光信号耦合至光波导。在一种可实现方式中，多个波长阻断器1044和多个第二光转换器1045一一对应连接，第二光转换器1045用于接收与其对应的波长阻断器1044选通后的信号，并将该选通后的信号输出。可选地，第二光转换器1045可以通过模斑转换器实现。该模斑转换器可以将光信号耦合至光波导中，例如将光信号耦合至单模光纤中，以便于使用该光波导传输该光信号。

当该波长选择器104包括设置在光子晶圆1041上的第一光转换器1042，光分离器1043、波长阻断器1044和第二光转换器1045等器件时，该波长选择器104可以通过单片集成方式实现，此时，能够降低该波长选择器104的成本和功耗。

在一种可实现方式中，如图3所示，波长阻断器1044包括：第二光解复用器1044a、多个第一光放大器1044b和第二光复用器1044c。

第二光解复用器1044a分别与光分离器1043和多个第一光放大器1044b连接，第二光解复用器1044a用于接收来自光分离器1043的光信号，将接收到的光信号分成多路光信号，向多个第一光放大器1044b分发得到的多路光信号。可选地，该第二光解复用器1044a可以通过复用器(demux)实现。并且，该第二光解复用器1044a可以按照波长将接收到的光信号分成多路光信号，并将得到的不同波长的光信号分发至不同的第一光放大器1044b。

多个第一光放大器1044b还与第二光复用器1044c连接，第一光放大器1044b用于接收带宽控制信号，基于带宽控制信号，向第二光复用器1044c传输或者不传输接收到的光信号。可选地，当第二光解复用器1044a按照波长将光信号分成多路光信号时，每个第一光放大器1044b用于接收一个波长的光信号，并根据带宽控制信号，控制是否向第二光复用器1044c传输该波长的光信号。其中，当带宽控制信号指示某波长的光信号允许通过时，第一光放大器1044b则将该波长的光信号传输至第二光复用器1044c，当带宽控制信号指示某波长的光信号不允许通过时，第一光放大器1044b则不向第二光复用器1044c传输该波长的光信号。在一种可实现方式中，第一光放大器1044b可以通过半导体光放大器(semiconductoroptical amplifier，SOA)实现。

第二光复用器1044c与第二光转换器1045连接，第二光复用器1044c用于对接收到的光信号进行合波，输出合波后的光信号。

由上可知，通过多个第一光放大器1044b对光信号的作用，能够影响第二光复用器1044c的输出带宽。并且，由于该第二光复用器1044c的输出端作为波长阻断器1044的输出端，可知第一光放大器1044b对光信号的作用实际影响的是波长阻断器1044的输出带宽。其中，多个第一光放大器1044b对波长阻断器1044的输出带宽的影响表现为：每个第一光放大器1044b负责一个波长的光信号的选通，当第一光放大器1044b允许接收到的光信号通过时，该第二光复用器1044c输出的光信号中包括有该波长的光信号，当第一光放大器1044b不允许接收的光信号通过时，该第二光复用器1044c输出的光信号中不包括该波长的光信号，且允许接收到的光信号通过的第一光放大器1044b越多，波长阻断器1044的输出带宽越大。

例如，假设波长阻断器1044包括3个第一光放大器1044b，第二光解复用器1044a将接收到的光信号分成了波长分别为λ1、λ2和λ3的3个光信号，根据带宽控制信号，该3个第一光放大器1044b允许通过的光信号的波长分别为：λ1、λ1和λ3，则第一个第一光放大器1044b在接收到波长为λ1的光信号后，会将该光信号传输至第二光复用器1044c，第二个第一光放大器1044b在接收到波长为λ2的光信号后，会阻拦该光信号，不将该光信号传输至第二光复用器1044c，第三个第一光放大器1044b在接收到波长为λ3的光信号后，会将该光信号传输至第二光复用器1044c。相应的，第二光复用器1044c可以接收到波长为λ1的光信号和波长为λ3的光信号，且第二光复用器1044c会对该波长为λ1的光信号和波长为λ3的光信号进行合波，并输出合波后的光信号。此时，该波长阻断器1044的输出带宽即为该波长为λ1的光信号和波长为λ3的光信号决定的带宽。

由上可知，通过波长阻断器1044对光信号进行选通，能够调整波长阻断器1044的输出带宽，且由于波长阻断器1044的输出端作为光交换机10的输出端，可知能够实现对该光交换机10的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整该光交换机10的带宽，从而提高包括该光交换机10的数据中心网络的带宽利用率，且有助于更好地匹配数据中心网络的通信负载需求。

需要说的是，数据中心网络中可以部署有交换机控制器20，该交换机控制器20用于向第一光放大器1044b发送带宽控制信号，以对波长阻断器1044的输出带宽进行调整。在一种可实现方式中，如图4所示，交换机控制器20包括交换机处理器201和带宽控制器202，交换机控制器20可以通过交换机处理器201和带宽控制器202实现该功能。可选地，交换机处理器201可以通过代理服务器实现。例如，交换机处理器201可以通过软件定义网络(software defined network，SDN)控制器实现。

其中，如图4所示，该交换机处理器201用于获取光交换机10连接的每个电交换机30通过该光交换机10传输光信号的带宽需求，根据带宽需求对该光交换机10的额定输出带宽进行划分，得到需要向该光交换机10连接的每个电交换机30分配的带宽规格，并向带宽控制器202发送给带宽规格。该带宽控制器202用于向该光交换机10中的波长选择器104发送携带有该带宽规格的带宽控制信号，以控制波长选择器104根据该带宽控制信号对用于向电交换机30传输的光信号的带宽进行调整，使得该光交换机10连接的每个电交换机30均按照带宽规格指示的带宽传输光信号。

带宽规格可以指示波长选择器104的每个输出端能够输出的光信号的波长。相应的，波长选择器104根据带宽控制信号调整带宽的实现方式包括：波长选择接收到该带宽规格后，可以根据该带宽规格控制与每个输出端连接的多个第一光放大器1044b，使得第一光放大器1044b向其连接的第二光复用器1044c输出带宽规格指示的波长的光信号，阻断带宽规格未指示的波长的光信号，从而使得波长选择器104的多个输出端按照带宽规格的指示输出光信号。

可选地，设置在光子晶圆1041上的组件包括无源组件和有源组件。例如，设置在光子晶圆1041上的模斑转换器为有源组件，设置在光子晶圆1041上的光分离器1043和多个第二光转换器1045均为无源组件。在一种可实现方式中，该光子晶圆1041的制造材料可以包括磷化铟。由于磷化铟具有较高的电子迁移率，当光子晶圆1041的制造材料包括磷化铟时，由磷化铟制成的光子晶圆1041能够搭载无源组件和有源组件，能够提高波长选择器104中光信号的传输速度，例如可以获得纳秒(ns)级的切换时延，有助于满足数据中心动态流量的变化需求，且还能避免因增加器件对传输光信号带来的不良影响。

在一种可实现方式中，如图5所示，波长选择器104还包括：设置在光子晶圆1041上的第二光放大器1046。此时，第一光转换器1042通过第二光放大器1046与光分离器1043连接。该第二光放大器1046用于对接收到的光信号进行补偿，输出经过补偿的光信号。通过该第二放大器对光信号进行补偿，能够保证经过该波长选择器104传输的光信号的信号质量。

可选地，该第二光放大器1046可以通过升压型半导体光放大器(boostersemiconductor optical amplifier，booster SOA)实现，该升压型半导体光放大器能够对接收到的光信号进行放大，并输出经过放大的光信号，以补偿光信号的片上损耗以及光信号从光纤到芯片的耦合损耗。其中，该第二光放大器1046所补偿的损耗为光信号在传输过程中经过的无源器件上的损耗。

如图6所示，光交换机10还包括：与多个光开关102对应连接的多个路径解析器105。路径解析器105用于确定接收到的光信号的传输路径，以及，向对应的光开关102传输接收到的光信号，使得对应的光开关102根据传输路径向对应的第一光复用器103传输或不传输接收到的光信号。此时，光开关102通过对应的路径解析器105与第一光解复用器101连接。可选的，光开关102可以与路径解析器105一一对应连接。

其中，光信号中携带有路由信息，该路由信息用于指示光信号的传输路径，该路径解析器105能够通过获取该路由信息得到光信号的传输路径。可选的，该路径解析器105可以通过标签提取器(label extractor，LE)实现，路由信息可以为添加在通过光信号传输的数据包上的标签，该标签提取器通过提取数据包上的标签即可确定光信号的传输路径。

在一种可实现方式中，路径解析器105能够根据传输路径控制与该路径解析器105连接的光开关102的开合状态，以控制光开关102向对应的第一光复用器103传输或不传输该光开关102接收到的光信号，从而实现对光信号的路由控制。或者，路径解析器105能够将用于反映传输路径的信息发送至与该路径解析器105连接的光开关102，使得该光开关102根据该用于反映传输路径的信息控制该光开关102自身的开合状态，以实现对光信号的路由控制。

可选地，路径解析器105根据传输路径控制与该路径解析器105连接的光开关102的开合状态的功能，可以通过数据中心网络中的交换机控制器20实现。在一种可实现方式中，如图7所示，交换机控制器20包括交换机处理器201和光开关控制器203，交换机控制器20可以通过交换机处理器201和光开关控制器203实现该功能。如图7所示，路径解析器105获取用于反映传输路径的信息后，会向光开关控制器203发送用于反映传输路径的信息。光开关控制器203会向交换机处理器201转发该用于反映传输路径的信息。该交换机处理器201可以根据该用于反映传输路径的信息，决策光交换机10中光开关102的多个输出端的输出模式，并向光开关控制器203发送用于反映该输出模式的信息。光开关控制器203可以根据用于反映该输出模式的信息，控制光开关102的多个输出端分别按照对应的输出模式传输光信号。其中，输出端的输出模式用于指示光开关102输出或不输出光信号。

下面以图7所示的光交换机10，且该光交换机10中第一光解复用器101通过阵列波导光栅实现，路径解析器105通过标签提取器实现，第一光复用器通过耦合器和多个阵列波导光栅实现为例，对光信号在该光交换机10中的传输过程进行说明：

光信号进入光交换机10后，阵列波导光栅对该光信号进行分波，并向与其连接的多个标签提取器分发分波后的光信号。标签提取器接收到光信号后，解析通过光信号传输的数据包携带的标签，得到光信号的传输路径(实际为光信号的下一条跳路径)。然后，标签提取器向光开关控制器203发送用于反映光信号的传输路径的信息。同时，标签提取器向光开关102传输光信号。光开关控制器203接收到用于光信号的传输路径的信息后，向交换机处理器201发送该用于反映光信号的传输路径的信息。交换机处理器201根据光信号的传输路径，决策光交换机10中光开关102的多个输出端的输出模式，并向光开关控制器203发送反映该输出模式的信息。光开关控制器203根据该输出模式的信息控制光开关102多个输出端的输出模式。光开关102的多个输出端在光开关控制器203的控制下，按照交换机处理器201决策的输出模式向耦合器传输光信号。耦合器接收到光开关102传输的光信号后，对光信号进行合波，并向阵列波导光栅传输合波后的光信号。该阵列波导光栅再对接收到的光信号进行合波，并向波长选择器104传输合波后的光信号。波长选择器104接收到阵列波导光栅传输的光信号后，根据带宽控制器202发送的带宽控制信号，对接收到的光信号进行选通，并将经过选通的光信号输出。

综上所述，在本申请实施例提供的光交换机中，由于该光交换机包括多个波长选择器，且每个波长选择器具有多个输出端，增加了光交换机的输出端的总数，提高了部署有该光交换机的数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。并且，通过波长阻断器对光信号进行选通，能够实现对该光交换机的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整该光交换机的带宽，从而提高包括该光交换机的数据中心网络的带宽利用率，有助于更好地匹配数据中心网络的通信负载需求，使得该光交换机能够应用于不同的业务场景。

下面对本申请实施例提供的数据中心网络的实现方式进行说明。

图8为本申请实施例提供的一种数据中心网络的结构示意图。如图8所示，该数据中心网络1包括：光交换机10和电交换机30。该电交换机30用于与数据中心中的服务器40连接，电交换机30用于以电信号的方式为服务器40提供数据交换服务。光交换机10中的多个波长选择器104均具有多个输出端，每个输出端用于与一个电交换机30连接，光交换机10用于以光信号的方式提供数据交换服务。可选的，该光交换机10为本申请实施例提供的光交换机10。其中，电交换器与光交换器之间设置有光模块，该光模块用于对电交换器与光交换器之间传输的信号进行光电转换。

当该数据中心网络中的光交换机10为本申请实施例提供的光交换机10时，由于该光交换机10包括多个波长选择器104，且每个波长选择器104具有多个输出端，增加了光交换机10的输出端的总数，提高了该数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。

在数据中心网络的一种可能的架构中，该数据中心网络包括：对应的N个光交换机10和N个电交换机集群。其中，每个电交换机集群包括至多N个电交换机30，该N为正整数。并且，每个光交换机10与对应的电交换机集群中的至多N个电交换机30均连接，且每个光交换机10与每个其他电交换机集群中的至少一个电交换机30连接。其中，光交换机连接的其他电交换机集群为N个电交换机集群中，除与光交换机10对应的电交换机集群外的电交换机集群。并且，光交换机10与对应的电交换机集群中的电交换机30之间的连接可称为集群内的连接，光交换机10与其他电交换机集群中的电交换机30之间的连接可称为集群间的连接。

示例地，如图8所示，位于同一个虚线圈中的多个电交换机30构成一个电交换机集群，且根据该图8可以看出：数据中心网络包括一一对应的M个电交换机集群和M个光交换机10，每个电交换机集群包括N个电交换机30，任意一个光交换机10与对应的电交换机集群中的N个电交换机30均连接，且任意一个光交换机10与每个其他电交换机集群中的一个电交换机30连接。

由于数据中心中的多数流量为集群内的流量，当采用本申请实施例提供的数据中心网络时，能够采用同一个光交换机10负责集群内的数据交换和集群间的数据交换，使得集群内的流量和集群间的流量能够共享该光交换机10的带宽，相较于采用不同光交换机10分别负责集群内的数据交换和集群间的数据交换的实现方式，本申请实施例提供的数据中心网络，能够有效利用光交换机10的流量，一方面降低了集群间带宽浪费和集群内流量不足的情况的出现几率，另一方面减小了数据中心网络中需要部署的光交换机10的数量，降低了数据中心网络的部署成本。

在该数据中心网络中，每个光交换机10与对应的电交换机集群中的至多N个电交换机30均双向连接，即集群内的连接均为双向连接。这样一来，能够保证光交换机10与对应的电交换机集群中的各个电交换机30之间的数据连通性。

可选的，在该数据中心网络中，光交换机10与其他电交换机集群中的至少一个电交换机30中每个电交换机30的连接可以均为双向连接，即集群间的连接可以均为双向连接。或者，光交换机10与至少一个电交换机30中每个电交换机30的连接均可以为由光交换机10到对应电交换机30的单向连接，即集群间的连接可以均为由光交换机10到电交换机30的单向连接。

当集群间的连接均为由光交换机10到电交换机30的单向连接，且集群内的连接均为双向连接时，对于同一光交换机10，由光交换机10到其连接的电交换机30的链路总数大于由该光交换机10连接的电交换机30到该光交换机10的链路总数。并且，对于同一光交换机10，由电交换机30到该光交换机10的连接能够使用的带宽与由该光交换机10到电交换机30的连接能够使用的带宽相等。由于在相同的带宽下，链路总数较多时，均摊到各个链路能够使用的带宽越小。因此，当集群间的连接均为由光交换机10到电交换机30的单向连接，且集群内的连接均为双向连接时，可以确定由光交换机10到其连接的电交换机30的链路能够使用的带宽小于由该光交换机10连接的电交换机30到该光交换机10的链路能够使用的带宽，有效地保证集群内由电交换机30到光交换机10的带宽。

需要说明的是，集群内的连接均为双向连接，集群间的连接为单向连接，是保证电交换机30之间的数据连通性的一种可能的实现方式。在部署数据中心网络时，也可以根据应用需求设计数据中心网络中的双向连接和单向连接，以保证数据中心网络中数据的连通性。除此之外，当数据中心网络中存在双向连接时，数据中心网络中其他器件的连接也可以根据需求设置为单向连接或双向连接，本申请实施例对其不做具体限定。

并且，在数据中心网络的一种可能的架构中，N个光交换机10中的任两个光交换机10可以与同一个其他电交换机集群中的不同电交换机30连接。这样一来，能够在保证数据中心网络中任意两个服务器40之间存在数据通路的基础上，减少数据中心网络中的冗余链路，这样就可以利用减少的冗余链路连接更多的器件，例如能够使用光交换机10连接更多的电交换机30，以增大数据中心网络的规模，以进一步提高数据中心网络的可扩展性。并且，由于该连接方式减少了数据中心网络中的冗余连接，减少了冗余连接对带宽的占用，能够进一步提高带宽的利用率。

在一种可实现方式中，在该数据中心网络中，任意一个光交换机10可以仅与其他电交换机集群中的一个电交换机30连接。例如，如图8中由左至右的第i个光交换机10与每个其他电交换机集群中由左至右的第i个电交换机30连接。此时，可以使用光交换机10连接更多个其他电交换机集群，有利于扩展数据中心网络的规模。按照该连接方式，对于同一光交换机10，由光交换机10到其连接的电交换机30的链路总数为由该光交换机10连接的电交换机30到该光交换机10的链路总数的近两倍，即该光交换机10为具有N个输入和2N级别个输出的非对称结构。相应的，由该光交换机10连接的电交换机30到该光交换机10的链路能够使用的带宽可以为由光交换机10到其连接的电交换机30的链路能够使用的带宽的近两倍。例如，在由一个电交换机向多个电交换机传输信号的场景中，从电交换器集群1的电交换器TOR1向电交换器集群1的电交换器TOR2和电交换器TOR3发送信号时，按照本申请实施例提供的数据中心网络的架构，电交换器TOR1可以发送2B的带宽，电交换器TOR2和电交换器TOR3可以分别接收B的带宽。但是，当数据中心网络中电交换器集群内和电交换器集群间均为双向连接时，电交换器TOR1最多只能发送B的带宽，电交换器TOR2和电交换器TOR3只能接收B/2的带宽。由此可见，当光交换机与电交换机按照该连接方式连接时，减少了冗余连接对带宽的占用，进一步地提高了带宽的利用率，有效地保证了集群内的数据交换速度。

可选的，如图9所示，该数据中心网络还包括：交换机控制器20。该交换机控制器20与N个光交换机10和N个电交换机集群中的电交换机30均连接。

交换机控制器20用于获取任一光交换机10连接的每个电交换机30通过该任一光交换机10传输光信号的带宽需求，根据带宽需求对该任一光交换机10的额定输出带宽进行划分，得到需要向该任一光交换机10连接的每个电交换机30分配的带宽规格，向该任一光交换机10发送携带有带宽规格的带宽控制信号。该任一光交换机10包括波长选择器104，波长选择器104用于基于带宽控制信号，对通过波长选择器104向电交换机30传输的光信号的带宽进行调整，使得该任一光交换机10连接的每个电交换机30按照带宽规格指示的带宽传输光信号。其中，该交换机控制器20的实现方式和控制作用的实现过程，可以参考光交换机10实施例中的相关描述，此处不再赘述。

通过该交换机控制器20获取需要向任意光交换机10连接的每个电交换机30分配的带宽规格，并向该任一光交换机10发送携带有该带宽规格的带宽控制信号，使得该光交换机10中的波长选择器104能够根据该带宽控制信号，对通过该波长选择器104向电交换机30传输的光信号的带宽进行调整，能够实现对该光交换机10的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整使用该光交换机10的数据中心网络的带宽分配，从而提高该数据中心网络的带宽利用率，降低丢包和拥塞的风险。

根据数据中心网络中光交换机10和电交换机30之间连接的跨度，可以将光交换机10和电交换机30之间的连接分为多个级别。该多个级别的连接可以包括：集群内连接(也称0级集群间连接，intra cluster)、1级集群间连接(1级inter-cluster，也称supercluster)、2级集群间连接(2级inter-cluster，也称inter-supercluster)、......、和K级集群间连接(K级inter-cluster)。其中，集群内连接包括电交换机集群与其对应的光交换机10之间的连接。1级集群间连接包括通过同一个光交换机10连接的其他电交换机集群中的电交换机30之间的连接。2级集群间连接包括通过不同光交换机10连接的同一电交换机集群中的电交换机30之间的连接。其他级别的集群间连接包括的连接按照连接级别越高连接跨度越大的原则依次类推。

例如，图10为光交换机10为具有N个输入和2N级别个输出的非对称结构，且K＝2时数据中心网络连接方式的示意图。如图10所示，该数据中心网络中的连接包括：电交换机集群中电交换机30与对应的光交换机10之间的连接、及通过同一光交换机10连接的其他电交换机集群中的电交换机30之间的连接。也即是，该图10所示的数据中心网络包括集群内连接和1级集群间连接。

又例如，图11为光交换机10为具有N个输入和2N级别个输出的非对称结构，且K＝3时数据中心网络连接方式的示意图。如图11所示，该数据中心网络中的连接包括：电交换机集群中电交换机30与对应的光交换机10之间的连接、通过同一光交换机10连接的其他电交换机集群中的电交换机30之间的连接、及通过不同光交换机10连接的同一电交换机集群中的电交换机30之间的连接。也即是，该图11所示的数据中心网络包括集群内连接、1级集群间连接和2级集群间连接，且为了便于查看，该图11中仅示出了部分2级集群间连接。其中，当K＝3，数据中心网络包括16个电交换机集群，每个电交换机集群包括16个电交换机，且每个电交换机负责约20个服务器的数据交换时，数据中心网络可以支持超过10万个服务器进行数据交换产生的负载，由此可见，通过本申请实施例提供的光交换机，能够有效扩展数据中心网络的规模。

当数据中心网络中的连接包括多个级别的连接时，可将光交换机10中波长选择器104的输出端划分为多组，不同组的输出端用于连接位于不同连接级别内的电交换机30。例如，如图12所示，波长选择器104具有P(P≥K)个输出端，该P个输出端在图12中由上至下排列，则可将该由上至下排列的P个输出端分为P组，每组包括一个输出端，第一组输出端用于连接位于集群内连接内的电交换机30，第二组输出端用于连接位于1级集群间连接所连接的电交换机30，......，第K组输出端用于连接位于(K-1)级集群间连接所连接的电交换机30，依次类推。

并且，假设每个光交换机10中设置有N个波长选择器104，每个波长选择器104有P个输出端，则该光交换机10共有N×P个输出端口，该光交换机10能够连接N×P个电交换机30。而在相关技术中，由于光交换机10不包括波长选择器104，该相关技术中的光交换机10的输出端数量等于本申请实施例提供的光交换机10中能够设置的波长选择器104的数量，导致该相关技术中的光交换机10只能连接N个电交换机30。因此，本申请实施例中的光交换机10通过设置波长选择器104，能够实现该数据中心网络的规模扩展。

另外，在本申请实施例中，如图13所示，光交换机10之间也可以建立有连接，以提高数据中心网络中数据的连通性。

综上所述，在本申请实施例提供的光交换机中，由于该光交换机包括多个波长选择器，且每个波长选择器具有多个输出端，增加了光交换机的输出端的总数，提高了该数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。并且，由于本申请实施例中的光交换机的输出端的总数相对于相关技术中的光交换机的输出端的总数增加了，当需要数据中心网络达到相同规模时，采用本申请实施例提供的光交换机的数据中心网络所需的光交换机的数量更少，有效地降低了数据中心网络的部署成本和功耗。同时，通过波长阻断器对光信号进行选通，能够实现对该光交换机的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整使用该光交换机的数据中心网络的带宽分配，从而提高该数据中心网络的带宽利用率。

本申请实施例还提供了一种波长选择器104。如图2所示，该波长选择器104包括：光子晶圆1041、设置在光子晶圆1041上的第一光转换器1042、光分离器1043、多个波长阻断器1044和多个第二光转换器1045。第一光转换器1042与光分离器1043连接，第一光转换器1042用于接收来自光波导的光信号，向光分离器1043传输接收到的光信号。光分离器1043还与多个波长阻断器1044连接，光分离器1043用于将接收到的光信号分成多路光信号，向多个波长阻断器1044分发得到的多路光信号。多个波长阻断器1044与多个第二光转换器1045对应连接，波长阻断器1044用于对接收到的光信号按照波长进行选通，输出经过选通的光信号。第二光转换器1045用于将接收到的光信号耦合至光波导。

可选地，设置在光子晶圆1041上的组件包括无源组件和有源组件，光子晶圆1041的制造材料包括磷化铟。

在一种可实现方式中，如图3所示，波长阻断器1044包括：第二光解复用器1044a、多个第一光放大器1044b和第二光复用器1044c。第二光解复用器1044a分别与光分离器1043和多个第一光放大器1044b连接，第二光解复用器1044a用于接收来自光分离器1043的光信号，按照波长将接收到的光信号分成多路光信号，向多个第一光放大器1044b分发得到的多路光信号。多个第一光放大器1044b还与第二光复用器1044c连接，第一光放大器1044b用于接收带宽控制信号，基于带宽控制信号，向第二光复用器1044c传输或者不传输接收到的光信号。第二光复用器1044c与第二光转换器1045连接，第二光复用器1044c用于对接收到的光信号进行合波，输出合波后的光信号。

可选地，如图5所示，波长选择器104还包括：设置在光子晶圆1041上的第二光放大器1046，第一光转换器1042通过第二光放大器1046与光分离器1043连接。第二光放大器1046用于对接收到的光信号进行补偿，输出经过补偿的光信号。

综上所述，在本申请实施例提供的波长选择器中，由于该波长选择器具有多个输出端，增加了设置有该波长选择器的光交换机的输出端的总数，有利于提高设置有该光交换机的数据中心网络的规模可扩展性，有助于扩展该数据中心网络的规模。并且，通过波长阻断器对光信号进行选通，能够实现对设置有该波长选择器的光交换机的输出带宽的调整，有助于根据需求灵活地调整使用该光交换机的数据中心网络的带宽分配，从而提高该数据中心网络的带宽利用率。

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，上述描述的波长选择器的实现方式和工作过程，可以相应参考前述光交换机实施例中波长选择器的实现方式和工作过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种带宽分配方法。数据中心网络中的交换机控制器能够根据该带宽分配方法，控制波长选择器对自身输出带宽进行调整。该带宽分配方法可以由交换机控制器执行。如图14所示，该带宽分配方法包括：

步骤901、获取光交换机连接的每个电交换机通过光交换机传输光信号的带宽需求。

交换机控制器可以获取该光交换机连接的每个电交换机通过该光交换机传输光信号的历史带宽使用量，并根据该历史带宽使用量预测带宽需求。其中，在该预测的带宽需求可以是电交换机在当前时间点后一定时长的时间段内的带宽需求。并且，该预测的带宽需求的时长可以根据应用需求进行设置。例如，可以预测电交换机通过光交换机在当前时间点后的1分钟或5分钟内的带宽需求。

在一种可实现方式中，光交换机连接的每个电交换机通过光交换机传输光信号的带宽需求可以采用式1所示的矩阵表示，其中，矩阵中第i行第j列的元素r_i,j表示第i个电交换机向第j个电交换机传输数据的带宽需求。

表1(单位Gbps)

	ToR1	ToR2	ToR3	ToR4	ToR5	ToR9	ToR13
								ToR1	0	100	200	0	100	0	0
ToR2	0	0	100	100	0	0	0
								ToR3	200	0	0	100	100	0	0
ToR4	200	0	0	0	0	0	0

示例地，如表1所示，假设数据中心网络包括13个电交换机ToR1至ToR13，其中ToR1至ToR4之间的连接为集群内连接，其余电交换机之间的连接为集群间连接。并且，数据中心网络中的在某时间段内的带宽需求为：第1个电交换机ToR1向第2个电交换机ToR2传输数据所需带宽为100吉比特位每秒(Gbps)，第1个电交换机ToR1向第3个电交换机ToR3传输数据所需带宽为200Gbps，第1个电交换机ToR1向第5个电交换机ToR5传输数据所需带宽为100Gbps，第2个电交换机ToR2向第3个电交换机ToR3传输数据所需带宽为100Gbps，第2个电交换机ToR2向第4个电交换机ToR4传输数据所需带宽为100Gbps，第3个电交换机ToR3向第1个电交换机ToR1传输数据所需带宽为200Gbps，第3个电交换机ToR3向第4个电交换机ToR4传输数据所需带宽为100Gbps，第3个电交换机ToR3向第5个电交换机ToR5传输数据所需带宽为100Gbps，第4个电交换机ToR4向第1个电交换机ToR1传输数据所需带宽为200Gbps，其他电交换机之间均没有带宽需求。根据该带宽需求可以看出数据中心网络中大部分流量发生在集群内部。

假设该数据中心网络中一个波长通道的带宽为50Gbps，则可使用式2所示的矩阵表示该带宽需求：

步骤902、根据带宽需求对光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格。

可选的，如图15所示，上述步骤902的实现方式可以包括：

步骤9021、对带宽需求进行解耦，得到不存在波长冲突情况下，每两个电交换机之间通过光交换机进行数据传输的带宽需求。

在根据带宽需求对交换机的额定输出带宽进行划分时，可以先对不同交换机的带宽需求进行解耦，得到不存在波长冲突情况下，每两个电交换机之间通过光交换机进行数据传输的带宽需求，以避免不同电交换机之间的数据传输出现波长冲突。

在一种可实现方式中，对带宽需求进行解耦可以通过对用于表示带宽需求的矩阵进行矩阵分解实现，通过矩阵分解能够将用于表示带宽需求的矩阵R表示为多个相互之间不存在波长冲突的子矩阵Ri之和，得到R＝a₁×R₁+a₂×R₂+......+a_c×R_c。其中，每个子矩阵Ri表示电交换机之间的带宽需求。并且，考虑到能够分配的波长的总数限制，在矩阵分解时需要控制a1至ac的累加和不大于波长的总数。例如，假设总共能够分配的波长的总数为L时，需要保证a₁+a₂+......+a_c≤L。作为一种示例，将用于表示带宽需求的矩阵R表示为多个相互之间不存在波长冲突的子矩阵Ri之和，可以通过将用于表示带宽需求的矩阵R表示为多个单项矩阵的和实现。

示例地，继续以步骤901的例子为例，按照此方式对式2所示的带宽需求进行矩阵分解，可以得到：

根据该分解结果，将用于表示带宽需求的矩阵表示成为了多个单项矩阵的和，可知该多个单项矩阵表示的带宽需求之间不存在波长冲突。

步骤9022、根据解耦后的带宽需求，对额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格。

对用于表示带宽需求的矩阵进行矩阵分解后，可以根据分解结果确定需要为每两个有传输需求的电交换机分配的带宽。

在一种可实现方式中，当每个波长通道的带宽相同时，在根据分解结果确定需要为每两个有传输需求的电交换机分配的带宽时，可以向每个子矩阵Ri表示的带宽需求分配ai个波长，即向R1表示的带宽需求分配a1个波长，向R2表示的带宽需求分配a2个波长，......，向Rc表示的带宽需求分配ac个波长。并且，当子矩阵Ri中rij的值不为0时，表示需要向第i个电交换机向第j个电交换机的传输过程分配向该子矩阵Ri表示的带宽需求分配的波长。当子矩阵Ri中rij的值为0时，表示不需要向第i个电交换机向第j个电交换机的传输过程分配波长。

示例地，继续以步骤901的例子为例，由于该多个单项矩阵的系数均为2，则可向每个单项矩阵表示的带宽需求分配两个波长，即向单项矩阵R1表示的带宽需求分配波长λ1和λ2，向单项矩阵R2表示的带宽需求分配波长λ3和λ4，向单项矩阵R3表示的带宽需求分配波长λ5和λ6，向单项矩阵R4表示的带宽需求分配波长λ7和λ8。

同时，在单项矩阵R1表示的带宽需求中，由于单项矩阵R1中r12、r23、r34和r41不为0，则可以向第1个电交换机ToR1向第2个电交换机ToR2的传输过程、第2个电交换机ToR2向第3个电交换机ToR3的传输过程、第3个电交换机ToR3向第4个电交换机ToR4的传输过程、及第4个电交换机ToR4向第1个电交换机ToR1的传输过程分配波长λ1和λ2。

以及，在单项矩阵R2表示的带宽需求中，由于单项矩阵R2中r13、r24、r35和r41不为0，则可以向第1个电交换机ToR1向第3个电交换机ToR3的传输过程、第2个电交换机ToR2向第4个电交换机ToR4的传输过程、第3个电交换机ToR3向第5个电交换机ToR5的传输过程、及第4个电交换机ToR4向第1个电交换机ToR1的传输过程分配波长λ3和λ4。

以及，在单项矩阵R3表示的带宽需求中，由于单项矩阵R3中r13和r31不为0，则可以向第1个电交换机ToR1向第3个电交换机ToR3的传输过程、及第3个电交换机ToR3向第1个电交换机ToR1的传输过程分配波长λ5和λ6。

以及，在单项矩阵R4表示的带宽需求中，由于单项矩阵R4中r15和r31不为0，则可以向第1个电交换机ToR1向第5个电交换机ToR5的传输过程、及第3个电交换机ToR3向第1个电交换机ToR1的传输过程分配波长λ7和λ8。

根据以上分配结果，可以确定需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格如表2所示，分别为：向第1个电交换机ToR1向第2个电交换机ToR2的传输过程分配波长λ1和λ2；向第1个电交换机ToR1向第3个电交换机ToR3的传输过程分配波长λ3、λ4、λ5和λ6；向第1个电交换机ToR1向第5个电交换机ToR5的传输过程分配波长λ7和λ8；向第2个电交换机ToR2向第3个电交换机ToR3的传输过程分配波长λ1和λ2；向第2个电交换机ToR2向第4个电交换机ToR4的传输过程分配波长λ3和λ4；向第3个电交换机ToR3向第1个电交换机ToR1的传输过程分配波长λ5、λ6、λ7和λ8；向第3个电交换机ToR3向第4个电交换机ToR4的传输过程分配波长λ1和λ2；向第3个电交换机ToR3向第5个电交换机ToR5的传输过程分配波长λ3和λ4；向第4个电交换机ToR4向第1个电交换机ToR1的传输过程分配波长λ1、λ2、λ3和λ4。

表2

需要说明的是，上述内容是以每个波长通道的带宽相同为例，对根据矩阵分解结果确定带宽规格的实现过程进行说明的，其不用于限定只能在每个波长通道的带宽相同的情况下确定带宽规格，即也可以在每个波长通道的带宽不同的情况下确定带宽规格。并且，在每个波长通道的带宽不同的情况下确定带宽规格的实现过程，可以相应参考上述过程，此处不再赘述。并且，由于使用不同的方法对用于表示带宽需求的矩阵进行分解时，矩阵的分解结果不同，使得根据矩阵分解得到的带宽规格也不同，因此上述根据矩阵分解结果说明确定带宽规格的过程也是一种示例，不用于限定本申请实施例中根据矩阵分解确定带宽规格的实现方式。

步骤903、控制光交换机向光交换机连接的每个电交换机分配带宽规格指示的带宽。

交换机控制器确定需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格后，即可根据该带宽规格调整光交换机每个输出端的输出带宽。并且，在本申请实施例提供的光交换机中，波长选择器的输出端用作光交换机的输出端，因此，调整光交换机的输出端的带宽的过程实际为调整波长选择器的输出端的带宽的过程。其中，交换机控制器根据带宽规格调整波长选择其的输出端的带宽的实现过程，请相应参考前述光交换机实施例中的对应内容，此处不再赘述。

综上所述，在本申请实施例提供的带宽分配方法中，通过根据带宽需求对光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，并控制光交换机向光交换机连接的每个电交换机分配带宽规格指示的带宽，能够根据数据中心网络中对带宽的实际需求向电交换机分配带宽，有效地提高了数据中心网络的带宽利用率。并且，通过对带宽需求进行解耦，能够避免不同电交换机的数据传输过程出现波长冲突的情况，有效地保证了数据中心网络的通信质量。同时，采用矩阵分解方式确定带宽规格的实现方式较简单，简化了带宽分配的实现过程，能够减小因带宽分配产生的传输时延，保证数据的传输速度。

需要说明的是，本申请实施例提供的带宽分配方法的步骤先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。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，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种路由调度方法。该路由调度方法用于计算本申请实施例提供的数据中心网络中光信号的传输路径。该路由调度方法可以由使用光信号传输数据包的发送端执行，该发送端在确定该数据包的传输路径后，可在该数据包中添加用于表示该传输路径的信息，并将携带有用于表示传输路径的信息的数据包发送出去，使得按照该传输路径传输该数据包。该路由调度方法包括：

步骤1001、判断作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机是否属于同一电交换机集群；

步骤1002、当作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机属于同一电交换机集群时，确定作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机之间传输光信号的路径依次经过的光交换机为：作为源端的电交换机、作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机连接的同一个光交换机、及作为目的端的电交换机；

步骤1003、当作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机属于不同电交换机集群时，判断作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机是否与同一光交换机连接；

步骤1004、当作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机与同一光交换机连接时，确定作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机之间传输光信号的路径依次经过的光交换机为：作为源端的电交换机、作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机连接的同一个光交换机、及作为目的端的电交换机；

步骤1005、当作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机与不同光交换机连接时，将与作为源端的电交换机连接在同一光交换机上的其他集群中的电交换机作为下一跳源端，继续按照上述步骤1001至步骤1004的逻辑进行判断，直至找到与作为目的端的电交换机连接在同一光交换机上的下一跳源端，然后将作为源端的电交换机、该过程中依次找到的下一跳源端、不同跳之间连接的光交换机和作为目的端的电交换机组成的路径，确定为光信号从作为源端的电交换机到作为目的端的电交换机的传输路径。

按照上述步骤1001至步骤1005的路由调度方法进行调度，可以发现在最差的情况下(即作为源端的电交换机和作为目的端的电交换机之间的连接为数据中心网络中最高级别(如K级)的连接)，光信号从作为源端的电交换机到作为目的端的电交换机需要经过K个光交换机和(K-1)个中间电交换机，总共经过(2K-1)跳，其传输路径依次经过：作为源端的电交换机→作为源端的电交换机连接的光交换机→第(K-1)级中间电交换机→第(K-1)级中间光交换机→……→第1级中间电交换机→作为目的端的电交换机连接的光交换机→作为目的端的电交换机。

由上可知，本申请实施例提供的路由调度方法能够适用于本申请实施例提供的数据中心网络。并且，通过该路由调度方法能够对待传输的数据进行有效的调度。

需要说明的是，本申请实施例提供的路由调度方法的步骤先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减。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，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。

本申请实施例提供了一种计算机设备。图16示例性的提供了计算机设备的一种可能的架构图。如图16所示，该计算机设备160可以包括处理器1601、存储器1602、通信接口1603和总线1604。在计算机设备中，处理器1601的数量可以是一个或多个，图16仅示意了其中一个处理器1601。可选的，处理器1601可以是中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。若计算机设备具有多个处理器1601，多个处理器1601的类型可以不同，或者可以相同。可选的，计算机设备的多个处理器还可以集成为多核处理器。

存储器1602存储计算机指令和数据，存储器1602可以存储实现本申请提供的带宽分配方法和/或路由调度方法所需的计算机指令和数据。存储器1602可以是以下存储介质的任一种或任一种组合：非易失性存储器(如只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、固态硬盘(Solid State Disk，SSD)、硬盘(Hard Disk Drive，HDD)、光盘等、易失性存储器。

通信接口1603可以是以下器件的任一种或任一种组合：网络接口(如以太网接口)、无线网卡等具有网络接入功能的器件。

通信接口1603用于计算机设备与其他节点或者其他计算机设备进行数据通信。

图16还示例性地绘制出总线1604。总线1604可以将处理器1601与存储器1602、通信接口1603连接。这样，通过总线1604，处理器1601可以访问存储器1602，还可以利用通信接口1603与其他节点或者其他计算机设备进行数据交互。

在本申请中，计算机设备执行存储器1602中的计算机指令，可以实现本申请提供的带宽分配方法和/或路由调度方法。例如，计算机设备执行存储器1602中的计算机指令，可以执行获取光交换机连接的每个电交换机通过光交换机传输光信号的带宽需求，根据带宽需求对光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，控制光交换机向光交换机连接的每个电交换机分配带宽规格指示的带宽，从而实现对波长选择器的输出带宽进行分配。并且，计算机设备通过执行存储器1602中的计算机指令，执行计算机设备的步骤的实现过程可以相应参考上述方法实施例中对应的描述。

本申请实施例还提供了一种存储介质，该存储介质为非易失性计算机可读存储介质，当存储介质中的指令被处理器执行时，实现如本申请实施例提供的方法。

本申请实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行本申请实施例提供的方法。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“至少一个”是指一个或多个，术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

本申请中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的构思和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种光交换机，其特征在于，所述光交换机包括：多个第一光解复用器、多个光开关、多个第一光复用器和多个波长选择器；

每个第一光解复用器与所述多个光开关中的部分光开关连接，且每个光开关仅与一个第一光解复用器连接，所述第一光解复用器用于将接收到的光信号分成多路光信号，向所述第一光解复用器连接的多个光开关分发得到的多路光信号；

每个光开关具有多个输出端，所述多个输出端分别与所述多个第一光复用器对应连接，所述光开关用于控制是否通过所述输出端向所述输出端连接的第一光复用器传输接收到的光信号；

所述多个第一光复用器与所述多个波长选择器对应连接，所述第一光复用器用于对接收到的光信号进行合波，向所述第一光复用器连接的波长选择器传输合波后的光信号；

所述波长选择器具有多个输出端，所述波长选择器用于将接收到的光信号分成多路光信号，通过所述多个输出端分别输出得到的多路光信号。

2.根据权利要求1所述的光交换机，其特征在于，所述波长选择器具体用于调整得到的多路信号中一路或多路光信号的带宽，通过所述多个输出端分别输出经过带宽调整后的多路光信号。

3.根据权利要求1或2所述的光交换机，其特征在于，所述波长选择器包括：光子晶圆、设置在所述光子晶圆上的第一光转换器、光分离器、多个波长阻断器和多个第二光转换器；

所述第一光转换器与所述光分离器连接，所述第一光转换器用于接收来自光波导的光信号，向所述光分离器传输接收到的光信号；

所述光分离器还与所述多个波长阻断器连接，所述光分离器用于将接收到的光信号分成多路光信号，向所述多个波长阻断器分发得到的多路光信号；

所述多个波长阻断器与所述多个第二光转换器对应连接，所述波长阻断器用于对接收到的光信号按照波长进行选通，输出经过选通的光信号；

所述第二光转换器用于将接收到的光信号耦合至光波导。

4.根据权利要求3所述的光交换机，其特征在于，设置在所述光子晶圆上的组件包括无源组件和有源组件，所述光子晶圆的制造材料包括磷化铟。

5.根据权利要求3或4所述的光交换机，其特征在于，所述波长阻断器包括：第二光解复用器、多个第一光放大器和第二光复用器；

所述第二光解复用器分别与所述光分离器和所述多个第一光放大器连接，所述第二光解复用器用于接收来自所述光分离器的光信号，将接收到的光信号分成多路光信号，向所述多个第一光放大器分发得到的多路光信号；

所述多个第一光放大器还与所述第二光复用器连接，所述第一光放大器用于接收带宽控制信号，基于所述带宽控制信号，向所述第二光复用器传输或者不传输接收到的光信号；

所述第二光复用器与所述第二光转换器连接，所述第二光复用器用于对接收到的光信号进行合波，输出合波后的光信号。

6.根据权利要求3至5任一所述的光交换机，其特征在于，所述波长选择器还包括：设置在所述光子晶圆上的第二光放大器，所述第一光转换器通过所述第二光放大器与所述光分离器连接；

所述第二光放大器用于对接收到的光信号进行补偿，输出经过补偿的光信号。

7.根据权利要求1至6任一所述的光交换机，其特征在于，所述光交换机还包括：与所述多个光开关对应连接的多个路径解析器，且所述光开关通过对应的路径解析器与所述第一光解复用器连接；

所述路径解析器用于确定接收到的光信号的传输路径，以及，向对应的光开关传输接收到的光信号，使得对应的光开关根据所述传输路径向对应的第一光复用器传输或不传输接收到的光信号。

8.一种数据中心网络，其特征在于，所述数据中心网络包括：光交换机和电交换机；

所述电交换机用于与数据中心中的服务器连接，所述电交换机用于以电信号的方式为所述服务器提供数据交换服务；

所述光交换机为权利要求1至7任一所述的光交换机，所述光交换机中的多个波长选择器均具有多个输出端，每个输出端用于与一个电交换机连接，所述光交换机用于以光信号的方式提供数据交换服务。

9.根据权利要求8所述的数据中心网络，其特征在于，所述数据中心网络包括：对应的N个光交换机和N个电交换机集群，每个电交换机集群包括至多N个电交换机，所述N为正整数；

每个光交换机与对应的电交换机集群中的至多N个电交换机均连接，且每个光交换机与每个其他电交换机集群中的至少一个电交换机连接，所述光交换机连接的其他电交换机集群为所述N个电交换机集群中，除与所述光交换机对应的电交换机集群外的电交换机集群。

10.根据权利要求9所述的数据中心网络，其特征在于，所述光交换机与所述至少一个电交换机中每个电交换机的连接均为由所述光交换机到对应电交换机的单向连接。

11.根据权利要求9或10所述的数据中心网络，其特征在于，每个光交换机与对应的电交换机集群中的至多N个电交换机均双向连接。

12.根据权利要求9至11任一所述的数据中心网络，其特征在于，所述N个光交换机中的任两个光交换机与同一个其他电交换机集群中的不同电交换机连接。

13.根据权利要求8至12任一所述的数据中心网络，其特征在于，所述数据中心网络还包括：交换机控制器，所述交换机控制器与所述N个光交换机和所述N个电交换机集群中的电交换机均连接；

所述交换机控制器用于获取任一光交换机连接的每个电交换机通过所述任一光交换机传输光信号的带宽需求，根据所述带宽需求对所述任一光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向所述任一光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，向所述任一光交换机发送携带有所述带宽规格的带宽控制信号；

所述任一光交换机包括波长选择器，所述波长选择器用于基于所述带宽控制信号，对通过所述波长选择器向所述电交换机传输的光信号的带宽进行调整，使得所述任一光交换机连接的每个电交换机按照所述带宽规格指示的带宽传输光信号。

14.一种波长选择器，其特征在于，所述波长选择器包括：光子晶圆、设置在所述光子晶圆上的第一光转换器、光分离器、多个波长阻断器和多个第二光转换器；

所述第一光转换器与所述光分离器连接，所述第一光转换器用于接收来自光波导的光信号，向所述光分离器传输接收到的光信号；

所述光分离器还与所述多个波长阻断器连接，所述光分离器用于将接收到的光信号分成多路光信号，向所述多个波长阻断器分发得到的多路光信号；

所述多个波长阻断器与所述多个第二光转换器对应连接，所述波长阻断器用于对接收到的光信号按照波长进行选通，输出经过选通的光信号；

所述第二光转换器用于将接收到的光信号耦合至光波导。

15.根据权利要求14所述的波长选择器，其特征在于，设置在所述光子晶圆上的组件包括无源组件和有源组件，所述光子晶圆的制造材料包括磷化铟。

16.根据权利要求14或15所述的波长选择器，其特征在于，所述波长阻断器包括：第二光解复用器、多个第一光放大器和第二光复用器；

所述第二光解复用器分别与所述光分离器和所述多个第一光放大器连接，所述第二光解复用器用于接收来自所述光分离器的光信号，将接收到的光信号分成多路光信号，向所述多个第一光放大器分发得到的多路光信号；

所述多个第一光放大器还与所述第二光复用器连接，所述第一光放大器用于接收带宽控制信号，基于所述带宽控制信号，向所述第二光复用器传输或者不传输接收到的光信号；

所述第二光复用器与所述第二光转换器连接，所述第二光复用器用于对接收到的光信号进行合波，输出合波后的光信号。

17.根据权利要求14至16任一所述的波长选择器，其特征在于，所述波长选择器还包括：设置在所述光子晶圆上的第二光放大器，所述第一光转换器通过所述第二光放大器与所述光分离器连接；

所述第二光放大器用于对接收到的光信号进行补偿，输出经过补偿的光信号。

18.一种带宽分配方法，其特征在于，所述方法包括：

获取光交换机连接的每个电交换机通过所述光交换机传输光信号的带宽需求；

根据所述带宽需求对所述光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向所述光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格；

控制所述光交换机向所述光交换机连接的每个电交换机分配所述带宽规格指示的带宽。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述根据所述带宽需求对所述光交换机的额定输出带宽进行划分，得到需要向所述光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格，包括：

对所述带宽需求进行解耦，得到不存在波长冲突情况下，每两个电交换机之间通过所述光交换机进行数据传输的带宽需求；

根据解耦后的带宽需求，对所述额定输出带宽进行划分，得到需要向所述光交换机连接的每个电交换机分配的带宽规格。

20.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机程序；所述处理器执行计算机程序时，所述计算机设备实现权利要求18或19所述的方法。

21.一种存储介质，其特征在于，当所述存储介质中的指令被处理器执行时，实现权利要求18或19所述的方法。

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