CN1806466B - 在基于wdm的光子突发交换网络中连网的多个高速服务器的体系结构、方法和系统 - Google Patents

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Abstract

一种用在具有可变时隙配置的基于波分复用的光子突发交换(PBS)网络中的模块化、可重新配置的多服务器系统。该多服务器系统内的光高速I/O模块使得它能够在PBS网络中起到边缘节点的作用。光I/O模块统计复用从遗留网络接收的输入分组(例如，IP分组或以太网帧)，生成控制和数据突发，然后调度这些突发在PBS网络上传输。光I/O模块然后根据流量优先级和可用的网络资源，以光学方式发射并接收所调度的光突发。

Description

在基于WDM的光子突发交换网络中连网的多个高速服务器的体系结构、方法和系统
相关申请的交叉引用：本发明与2002年4月17日递交的美国专利申请No.10/126,091，2002年6月25日递交的美国专利申请No.10/183,111，2002年12月24日递交的美国专利申请No.10/328,571，美国专利申请No.(律师案卷号No.42P15724)以及美国专利申请No.(律师案卷号No.42P15725)有关。
技术领域
本发明的实施方案总地涉及光网络；更具体地说，涉及光子突发交换网络中多个服务器的高速连网。
背景技术
电信网络(例如，因特网)中的传输带宽看上去一直在增长，并且正在寻求支持这种带宽需求的解决方案。这个问题的一种解决方案就是使用光纤网络，其中使用波分复用(WDM)技术来支持光网络中日益增长的对高数据率的需求。
传统的光交换网络一般使用波长路由技术，它需要在光交换机中完成光信号的光-电-光(O-E-O)转换。在光网络中每个交换节点上的O-E-O转换不仅是非常慢的操作(一般约为10毫秒)，而且还非常昂贵，潜在上产生了光交换网络的流量瓶颈。此外，目前的光交换技术还无法有效地支持在分组(packet)通信应用(例如，因特网)中经常遇到的“突发”流量。
大的通信网络可以使用几个子网络来实现。例如，支持因特网流量的大网络可以被划分为许多个相对较小的、由因特网服务提供商(ISP)运营的接入网络，它们被耦合到多个城域网(光MAN)，而这些城域网又耦合到大的“骨干”广域网(WAN)。光MAN和WAN一般需要比局域网(LAN)更高的带宽，以便提供它们的终端用户所需要的足够的服务等级。然而，当LAN速度/带宽随着技术进步而提高时，就需要更高的MAN/WAN速度/带宽。
附图说明
参考以下附图来描述本发明非限制性并且非穷尽性的实施方案，其中除非特别指出，否则在各个图中相近的标号表示相近的部分。
图1是根据本发明的一个实施方案，图示了具有可变时隙配置的光子突发交换(PBS)网络的简化框图。
图2是根据本发明的一个实施方案，图示了PBS网络的操作的简化流程图。
图3是根据本发明的一个实施方案，图示了用在PBS网络中的交换节点模块的框图。
图4A-4B是根据本发明的一个实施方案，图示了用在PBS网络中的光数据和控制突发的格式的图。
图5是根据本发明的一个实施方案，图示了交换节点模块的操作的流程图。
图6是根据本发明的一个实施方案，图示了具有服务器边缘节点的PBS网络的图。
图6A-6C是根据本发明的一个实施方案，图示了在图6中描绘的配置单元的图。
图7是根据本发明的一个实施方案，图示了多服务器/PBS边缘节点单元的图。
图8是根据本发明的一个实施方案，图示了在图7中描绘的光I/O卡的框图。
图8A是根据本发明的一个实施方案，更详细地图示了在图8中描绘的网络处理器单元和队列单元的框图。
图9是根据本发明的一个实施方案，图示了出口操作流的流程图。
图10是根据本发明的一个实施方案，图示了入口操作流的流程图。
具体实施方式
图1根据本发明的一个实施方案图示了光子突发交换(PBS)网络10。术语“光子突发”在这里用来指具有类似路由需求的统计复用的分组(例如，因特网协议(IP)分组或以太网帧)。光子突发一般包括光子标签和有效载荷，光子标签包括各个IP分组的头部和其他路由信息，有效载荷包括各个分组的数据段。
PBS网络10的这个实施方案包括局域网(LAN)131-13N和骨干光WAN(未示出)。另外，PBS网络10的这个实施方案包括入口节点151-15M，交换节点171-17L和出口节点181-18K。PBS网络10可以包括与图1中示出的交换节点互连的其他入口、出口和交换节点(未示出)。入口和出口节点在这里也被称为边缘节点，这是因为它们在逻辑上位于PBS网络的边缘。边缘节点实际上提供了上述“外部”网络(即，位于PBS网络之外)和PBS网络的交换节点之间的接口。在该实施方案中，用智能模块来实现入口、出口和交换节点。该实施方案例如可以用作城域网，用于将城市区域内的大量LAN连接到大的光骨干网。
在一些实施方案中，入口节点对接收的光信号执行光-电(O-E)转换，并且包括电子存储器，用于在接收信号被发送到适当的LAN之前缓冲这些信号。此外，在一些实施方案中，入口节点在接收的电信号被发送到PBS网络10的交换节点171-17M之前，还执行这些电信号的电-光(E-O)转换。
出口节点用光交换单元或模块来实现，它们被配置为从PBS网络10的其他节点接收光信号，并将它们路由到光WAN或其他外部网络。出口节点还可以从光WAN或其他外部网络接收光信号，并将它们发送到PBS网络10的适当节点。在一个实施方案中，出口节点181对接收的光信号执行O-E-O转换，并且包括电子存储器，用于在接收信号被发送到PBS网络10的适当节点(或者发送到光WAN)之前缓冲这些信号。
交换节点171-17L用光交换单元或模块来实现，这些单元或模块中的每一个都被配置为从其他交换节点接收光信号，并将接收的光信号适当地路由到PBS网络10的其他交换节点。如下所述，交换节点执行光控制突发和网络管理控制突发信号的O-E-O转换。在一些实施方案中，这些光控制突发和网络管理控制突发仅在预先选择的波长上传播。即使控制突发和网络管理控制突发可以包括一组具体的光数据突发信号的必要信息，预先选择的波长在这样的实施方案中也不传播光“数据”突发(与控制突发和网络管理控制突发相对的)信号。在一些实施方案中，控制和数据信息是在单独的波长上传输(也被称为带外信令)。在其他实施方案中，控制和数据信息可以在相同的波长上发送(也被称为带内信令)。在另一个实施方案中，光控制突发、网络管理控制突发和光数据突发信号可以使用不同的编码方案(例如不同的调制格式等)在相同的波长上传播。在任何一种方法中，光控制突发和网络管理控制突发相对于其对应的光数据突发信号都是异步发送的。在另外一个实施方案中，光控制突发和其他控制信号作为光数据信号以不同的传输速率来传播。
虽然交换节点171-17L可以执行光控制信号的O-E-O转换，但是在该实施方案中，交换节点不执行光数据突发信号的O-E-O转换。相反，交换节点171-17L对光数据突发信号只执行纯粹的光交换。因而，交换节点可以包括电子电路系统，该电路存储并处理已被转换成电形式的输入光控制突发和网络管理控制突发，并使用该信息来配置光子突发交换机设置，该电路还适当地路由对应于光控制突发的光数据突发信号。基于新的路由信息来取代先前控制突发的新控制突发被转换为光控制信号，并且它被传输到下一交换节点或出口节点。下面进一步描述交换节点的实施方案。
示例性的PBS网络10的元件如下互连。LAN131-13N被连接到对应的入口节点151-15M。在PBS网络10内，入口节点151-15M和出口节点181-18K经由光纤与交换节点171-17L中的一些相连。交换节点171-17L在网状体系结构中经由光纤也彼此互连，以在入口节点之间，以及在入口节点151-15M和出口节点181-18K之间形成相当大量的光路或光链路。理想情况下，有一条以上的光路将交换节点171-17L连接到PBS网络10的每一个端点(即，入口节点和出口节点是PBS网络10内的端点)。在交换节点、入口节点和出口节点之间的多条光路使得在一个或多个节点发生故障时可以实现保护交换，或者可以实现例如到目的地的主路由和副路由等特征。
下面结合图2将描述，PBS网络10的入口节点、出口节点和交换节点被配置为发送和/或接收光控制突发、光数据突发和其他控制信号，它们被波长复用，以便在预先选择的波长上传播光控制突发和控制标签，并且在不同的预先选择的波长上传播光数据突发或有效载荷。另外，PBS网络10的边缘节点可以发送光控制突发信号，同时将数据发送到PBS网络10以外(光数据或电数据)。
图2根据本发明的一个实施方案图示了PBS网络10的操作流。参考图1和2，光子突发交换网络10如下运行。
PBS网络10从LAN 131-13N接收分组。在一个实施方案中，PBS网络10在入口节点151-15M处接收IP分组。所接收的分组可以是电形式的，而非光形式的，或者以光形式接收的，然后被转换成电形式的。在该实施方案中，入口节点电存储所接收的分组。框20代表了该操作。
为清楚起见，对PBS网络10的操作流的剩余描述集中在信息从入口节点151到出口节点181的传输。从入口节点152-15M到出口节点181(或其他出口节点)的信息传输基本与此类似。
光突发标签(label)(即，光控制突发)和光有效载荷(即，光数据突发)是由接收的分组形成的。在一个实施方案中，入口节点151使用统计复用技术，由存储在入口节点151中的接收IP(因特网协议)分组形成光数据突发。例如，由入口节点151接收并且在其到达目的地的路径上必须穿过出口节点181的分组可以被组装成一个光数据突发有效载荷。统计复用通常是指由多个数据源基于这些源所使用的带宽的统计结果(例如，平均值)而非每个源需要的峰值带宽，来共享链路或信道的技术。例如，统计复用技术被以下文献公开：K.Kumaran和M.Mandjes在IEEE INFOCOM 2001会议论文集中发表的“Multiplexing Regulated Traffic Streams：Design and Performance(复用调节的流量流：设计和性能)”；Su和G.de Veciana在IEEE INFOCOM 1998会议论文集中发表的“OnStatistical Multiplexing，Traffic Mixes，and VP Management(统计复用、流量混合、以及VP管理)”；B.Maglaris，D.Anastassiou，P.Sen，G.Karlson和J.D.Robbins在IEEETransaction on Communication 36，834-844，1988中发表的“Performance Models of StatisticalMultiplexing in Packet Video Communications(在分组视频通讯重统计复用的性能模型)”；T.Brown在Kouvatsos，D.editor，Kluwer，2000的“Performance Evaluation and Application ofATM Networks(ATM网络的性能评价和应用)”的第三章“Adaptive Statistical MultiplexingFor Broadband Communication(用于宽带通讯的自适应统计复用)”。其他实施方案可以使用任何适合的统计复用技术。框21代表该操作。
特定光信道和/或光纤上的带宽被保留来传送光数据突发通过PBS网络10。在一个实施方案中，入口节点151在穿过PBS网络10的光数据信号路径中保留一个时隙(即，TDM系统的时隙)。该时隙可以是固定时长的和/或可变时长的，并且在相邻时隙间具有均匀或非均匀的定时间隔。此外，在一个实施方案中，将带宽保留一段足够长的时间，以将光突发从入口节点传输到出口节点。例如，在一些实施方案中，入口节点、出口节点和交换节点都保存着所有已用时隙和可用时隙的更新列表。时隙可以在多个波长和光纤上分配及分布。因此，在不同的实施方案中可以为固定时长或可变时长的保留时隙(这里也被称为TDM信道)可以位于一根光纤的一个波长中，和/或可以分散在多个波长和多根光纤上。框22代表该操作。
当入口节点和/或出口节点保留带宽时，或者在传输光数据突发后带宽被释放时，网络控制器(未示出)对列表进行更新。在一个实施方案中，网络控制器以及入口和出口节点基于可用的网络资源和流量模式，使用各种突发或分组调度算法来完成这一更新过程。被周期性地广播到入口、交换和出口节点的可用的可变时长TDM信道在相同的波长上作为光控制突发来传输，或者在整个光网络中在一条不同的公共预先选择波长上传输。网络控制器功能可以存在于入口或出口节点之一中，或者可以分布在两个或更多的入口和/或出口节点上。在该实施方案中，网络控制器是控制单元37(图3)的一部分，控制单元37可以包括一个或多个处理器。
然后，光控制突发、网络管理控制标签和光数据突发在保留的时隙或TDM信道中被传输通过光子突发交换网络10。在一个实施方案中，入口节点151沿着网络控制器所确定的光标签交换路径(OLSP)将控制突发传送到下一节点。在该实施方案中，网络控制器在一个或多个波长上使用基于约束的路由协议[例如，通用多协议标签交换(GMPLS)草案因特网工程任务组(IETF)体系结构-05因特网-草案，2003年3月]来确定到达出口节点的最佳可用OLSP。
在一个实施方案中，控制标签(这里也被称为控制突发)在光子数据突发之前，在一条不同的波长和/或不同的光纤上被异步传输。在控制突发和数据突发之间的时间偏移允许每个交换节点在相应的数据突发到来之前，处理所述标签并且配置光子突发交换机进行适当的交换。术语“光子突发交换机”在这里被用来指不使用O-E-O转换的快速光交换机。
在一个实施方案中，入口节点151然后将光数据突发异步发送到交换节点，在每个交换节点内光数据突发都几乎不经历任何时延，并且不经受O-E-O转换。光控制突发总是在传输对应的光数据突发之前发送。
在一些实施方案中，交换节点可以执行控制突发的O-E-O转换，使得节点可以提取并处理包括在标签中的路由信息。此外，在一些实施方案中，TDM信道在与用于传播标签的相同波长中传播。可替换地，可以使用不同的调制格式，在相同光纤中的相同波长上来调制标签和有效载荷。例如，可以使用非归零(NRZ)调制格式来传输光标签，而使用归零(RZ)调制格式来传输光有效载荷。光突发以类似的方式从一个交换节点传输到另一个交换节点，直到光控制突发和光数据突发终止在出口节点181上为止。框23代表该操作。
此时的操作流取决于目标网络是光WAN还是LAN。框24代表操作流中的这一分支。
如果目标网络是光WAN，则形成新的光标签和有效载荷信号。在该实施方案中，出口节点181准备新的光标签和有效载荷信号。框25代表该操作。
然后，新的光标签和有效载荷被传送到目标网络(即，此时是WAN)。在该实施方案中，出口节点181包括将光标签和有效载荷发送到光WAN的光接口。框26代表该操作。
然后，如果在框24中目标网络是LAN，则光数据突发被拆分，以抽取IP分组或以太网帧。在该实施方案中，出口节点181将光数据突发转换为电信号，出口节点181可以处理该电信号以恢复每个分组的数据段，框27代表了这一操作。
抽取出的IP数据分组或以太网帧被处理，与对应的IP标签组合在一起，然后被路由到目标网络(即，此时是LAN)。在该实施方案中，出口节点181形成这些新的IP分组。框28代表该操作。然后如框26所表示的，新的IP分组被传送到目标网络(即，LAN)。
PBS网络10可以通过TDM信道所赋予的额外的灵活性，获得更高的带宽效率。虽然上面描述的示例性的实施方案包括利用入口、交换和出口节点将多个LAN耦合到光WAN骨干的光MAN，但是在其他实施方案中，网络不一定是LAN、光MAN或WAN骨干。也就是说，PBS网络10可以包括多个相对较小的网络，它们被耦合到相对较大的网络，而这些较大的网络接着又耦合到骨干网。
虽然这里描述了WDM的实施方案，但是在其他实施方案中，单个波长可被用于整个PBS网络。这些单波长的替换实施方案中的一些在每个节点之间具有多个光纤，以提供增高的带宽。
图3根据本发明的一个实施方案图示了在光子突发交换网络10(图1)中用作交换节点的模块17。在该实施方案中，模块17包括一组光波分解复用器(de-multiplexer)301-30A，其中A代表用于向该模块传播有效载荷、标签和其他网络资源的输入光纤的数量。例如，在该实施方案中，每个输入光纤可以携带一组C个波长(即，WDM波长)，但是在其他实施方案中，输入光纤可以携带不同数量的波长。模块17还可以包括一组N×N的光子突发交换机321-32B，其中N是每个光子突发交换机的输入/输出端口的数量。因此，在该实施方案中，在每个光子突发交换机上波长的最大数量是A·C，其中N≥A·C+1。对于N大于A·C的实施方案，额外的输入/输出端口可被用于回送光信号以进行缓冲。
此外，虽然光子突发交换机321-32B被显示为独立单元，但是可以使用任何适当的交换机体系结构将它们实现为N×N的光子突发交换机。模块17还包括一组光波分复用器(multiplexer)341-34A、一组光-电信号转换器36(例如，光检测器)、控制单元37和一组电-光信号转换器38(例如，激光器)。控制单元37可以具有一个或多个执行软件或固件程序的处理器。
模块17的这一实施方案的元件如下互连。光解复用器301-30A与一组A条输入光纤相连，这些输入光纤传播来自光子突发交换网络10(图10)中其他交换节点的输入光信号。光解复用器的输出导线被连接到一组B个核心光交换机321-32B，并被连接到光信号转换器36。例如，光解复用器301将B条输出导线连接到光子突发交换机321-32B的输入导线(即，光解复用器301的一条输出导线连接到每个光子突发交换机的一条输入导线)，并且将至少一条输出导线连接到光信号转换器36。
光子突发交换机321-32B的输出导线被连接到光复用器341-34A。例如，光子突发交换机321将A条输出导线连接到光复用器341-34A的输入导线(即，光子突发交换机321的一条输出导线连接到每个光复用器的一条输入导线)。每个光复用器也将输入导线连接到电-光信号转换器38的输出导线。控制单元37使输入导线或端口连接到光-电信号转换器36的输出导线或端口。控制单元37的输出导线被连接到光子突发交换机321-32B和电-光信号转换器38的控制导线。如下面结合图5的流程图所描述的那样，模块17被用来接收和发送光控制突发、光数据突发和网络管理控制突发。在一个实施方案中，光数据突发和光控制突发具有图4A和4B中所示的传输格式。
图4A根据本发明的一个实施方案图示了用在PBS网络10(图1)中的光数据突发的格式。在该实施方案中，每个光数据突发具有起始保护带40、IP有效载荷数据段41、IP头部段42、有效载荷同步段43(典型的是少数几比特)和结束保护带44，如图4A所示。在一些实施方案中，IP有效载荷数据段41包括用于形成突发的统计复用IP数据分组或以太网帧。虽然图4A显示有效载荷为相接的，但是模块17以TDM格式来发送有效载荷。此外，在一些实施方案中，数据突发可以在多个TDM信道上被分段。应当指出的是，在该实施方案中，光数据突发和光控制突发只在PBS网络10中具有局部意义，并可能在光WAN上失去它们的意义。
图4B根据本发明的一个实施方案图示了用在光子突发交换网络10(图1)中的光控制突发的格式。在该实施方案中，每个光控制突发具有起始保护带46、IP标签数据段47、标签同步段48(典型的是少数几比特)和结束保护带49，如图4B所示。在该实施方案中，标签数据段47包括IP分组的所有必要的路由和定时信息，以便形成光突发。虽然图4B显示有效载荷为相接的，但是在该实施方案中，模块17以TDM格式来发送标签。
在一些实施方案中，在PBS网络10(图1)中还使用光网络管理控制标签(未示出)。在这样的实施方案中，每个光网络管理控制突发包括：类似于起始保护带46的起始保护带；类似于数据段47的网络管理数据段；类似于标签同步段48的网络管理同步段(典型的是少数几比特)；和类似于结束保护带44的结束保护带。在该实施方案中，网络管理数据段包括为协调网络上的传输所必需的网络管理信息。在一些实施方案中，光网络管理控制突发是以TDM格式来发送的。
图5根据本发明的一个实施方案图示了模块17(图3)的操作流。参考图3和5，模块17如下运行。
模块17接收带有TDM标签和数据信号的光信号。在该实施方案中，模块17在光解复用器中的一个或两个处接收光控制信号(例如，光控制突发)和光数据信号(即，在该实施方案中的光数据突发)。例如，光控制信号可以被调制在光解复用器30A所接收的光信号的第一波长上，而光数据信号被调制在光解复用器30A所接收的光信号的第二波长上。在一些实施方案中，光控制信号可以由第一光解复用器来接收，而光数据信号由第二光解复用器来接收。此外，在一些情况下，只接收光控制信号(例如，网络管理控制突发)。框51代表了该操作。
模块17将光控制信号转换为电信号。在该实施方案中，光控制信号是光控制突发信号，它由光解复用器从接收的光数据信号中分离出来，并被发送到光-电信号转换器36。在其他实施方案中，光控制信号可以是网络管理控制突发(前面参考图4B所描述的)。光-电信号转换器36将光控制信号转换为电信号。例如，在一个实施方案中，TDM控制信号的每个部分都被转换为电信号。对控制单元37接收到的电控制信号进行处理，以形成新的控制信号。在该实施方案中，控制单元37存储并处理包括在控制信号中的信息。框53代表该操作。
模块17然后基于包括在控制信号中的路由信息，将光数据信号(即，在该实施方案中的光数据突发)路由到光复用器341-34A之一。在该实施方案中，控制单元37处理控制突发，以抽取路由和定时信息，并将适当的PBS配置信号发送到一组B个光子突发交换机321-32B，以重新配置每一个光子突发交换机来交换对应的光数据突发。框55代表该操作。
模块17然后将处理后的电控制信号转换为新的光控制突发。在该实施方案中，控制单元37提供TDM信道校准，从而以期望的波长和TDM时隙模式来生成再次转换后的或新的光控制突发。可以在与在框51中接收的控制突发的波长和/或时隙不同的波长和/或时隙上调制新的控制突发。框57代表该操作。
然后，模块17将光控制突发发送到路由中的下一交换节点。在该实施方案中，电-光信号转换器38将新的光控制突发发送到光复用器341-34A中的适当光复用器，以获得路由。框59代表该操作。
图6根据本发明的一个实施方案图示了具有服务器边缘节点的PBS网络60。在该实施例中，PBS网络60类似于PBS网络10(图1)，除了用边缘节点611-61Y来取代一个或多个入口和出口节点外。边缘节点611-61Y分别包括配置单元631-63Y。术语“配置单元”使用在这里是指经由PBS网络60向客户提供服务的单元，例如服务器(例如，文件或应用)或存储。存储服务例如可以包括直接附接存储(DAS)、网络附接存储(NAS)，或者如果PBS网络60正在采用基于PBS的存储域网络(SAN)，则包括(一个或多个)存储设备。下面结合图6A-6C来描述配置单元的实施例。
在该实施方案中，网络131-13N经由标签边缘路由器(LER)621-62X与边缘节点611-61Y相连。在一些实施方案中，网络131-13N是LAN、WAN、SAN和/或其他PBS网络。在一些实施方案中，不用LER，网络可以直接与边缘节点相连。PBS网络60的节点(即，入口、出口、边缘和交换节点)如前面参考PBS网络10(图1)所描述的那样互连。
为清楚起见，下面使用配置单元621-62X是多服务器单元的实施例来描述PBS网络60的操作。在典型的应用中，多服务器单元可以支持高带宽和/或延迟敏感的应用，例如文件服务器、邮件服务器、媒体服务器、应用服务器、万维网服务器等应用。当配置单元被用于存储应用时，操作类似。
PBS网络60的操作与具有传统服务器(例如服务器场或刀片服务器)的传统网络有很大不同。在传统网络中，服务器和连接到网络的其他设备没什么两样，要为带宽等网络资源而竞争。在一些应用中，服务器通过网络相互通信。然而，这些服务器几乎不提供任何网络配置(provisioning)和流量工程功能。因此，基于最大努力地传送网络上的大多数流量，代表了在服务器场之间的信息传输中的瓶颈。
相反，PBS网络60的这一实施方案通过修改传统的服务器场(或其他多服务器或存储单元)使其用作PBS网络中的边缘节点611-61Y，从而避免了这一瓶颈。这些修改后的多服务器单元(即，配置单元631-63Y)具有光PBS接口(例如，见图6A)并将信息集总到光PBS控制和数据突发中以通过PBS网络发送。如前所述，PBS网络提供高速连网，特别是在信息传输如同某些分组类型的通信协议(例如，IP和以太网)一样具有“突发式”特点的应用中。下面参考图7来描述多服务器单元的一个实施方案。
图6A图示了可用来实现配置单元631-63Y(图6)中的一个或多个的配置单元63A的实施方案。多服务器单元包括PBS接口65，它可以在PBS网络上光学形成/发送PBS控制和数据突发；并且可以接收/处理来自PBS网络的光PBS突发。下面结合图7更详细地描述一个实施方案。
在一些实施方案中，配置单元63A的服务器(和/或PBS网络中的其他多服务器配置单元)可以被组织成一个或多个服务器集群。每个服务器集群被连接到PBS网络的其他客户视为单个服务器。这样的实施方案可以提供负载均衡(这可以改进性能)和故障恢复能力，以从例如服务器或其他硬件故障、服务器软件故障或连接故障中恢复过来。此外，集群技术可以用在这些实施方案中，以有选择地连接或从集群中断开(一个或多个)服务器，实际上是将其从PBS网络中断开。
为了形成集群(cluster)，集群中的每个服务器都包括集群软件，以检测故障，执行故障转移操作，标签执行负载均衡操作。集群软件还可以包括以下组件，其支持服务器与集群之间有选择的连接/断开，也就是实际上将服务器加入PBS网络/从PBS网络中除去。对于用在服务器中的几种操作系统，可以在商业上获得适合的集群软件。对于硬件，集群中的服务器经由网络(一般与客户所使用的网络相互分离)而互连，所述网络用于在集群的服务器之间通信/轮询。硬件也可以包括由集群中的服务器通过直接连接或者经由一个或多个集线器而共享的冗余存储设备。
图6B根据本发明的一个实施方案图示了可以用来实现配置单元631-63Y(图6)的配置单元63B。在该实施方案中，配置单元63B包括服务器66，其具有用作DAS单元的附接存储单元67。服务器66包括用于通过PBS网络传输数据的PBS接口65。存储单元67可以用一个或多个硬盘驱动器、磁带驱动器等来实现，并且一般经由各类接口与服务器66通信，这些接口例如包括小型计算机系统接口(SCSI)(例如，公认标准委员会INCITS的技术委员会2003年3月19日公布的SCSI体系结构模型3，T10工作草案)、因特网SCSI(iSCSI)接口(例如，iSCSI草案20#，IP存储工作组，因特网工程任务组(IETF)，2003年1月19日)、光纤信道(FC)接口(例如，用于SCSI的FC协议(FCP-3)版本0，2002年12月12日)等。在操作中，由存储单元67存储的信息对于经由服务器66连接到PBS网络的其他单元都是可用的。
图6C图示了可被用来实现配置单元631-63Y(图6)中的一个或多个的配置单元63C的实施方案。在该实施方案中，配置单元63C可以用作PBS网络60中的NAS单元。例如，PBS网络60可以包括一个具有配置单元63C的边缘节点，而其余的边缘节点则具有类似配置单元63A的配置单元。这一配置允许所有的其他边缘节点直接经由PBS网络60中的光路来访问存储单元。然而，在该NAS应用中，在所有的其他PBS流量之上又增加了存储流量，这有可能降低PBS网络的性能。
在另一种配置中，配置单元63C可被用来实现PBS网络60中的所有配置单元631-63Y，使得PBS网络60如同SAN一样运行。在该配置中，PBS网络60提供专用于存储流量的网络。于是，其他网络(例如图6中的网络131-13N)可以利用边缘节点的出口能力来访问在PBS网络60中可用的存储。
图7根据本发明的一个实施方案图示了模块化的、可重新配置的多服务器/PBS边缘节点单元70。在该实施方案中，单元70包括光I/O卡或模块71，其具有PBS光端口72、具有遗留端口74的遗留接口卡或模块73、四个配置模块751-754(即，在该实施方案中的服务器卡或模块)、背板77、连接器781-786(在图7中只能看到连接器781-783)和机箱79。在一些实施方案中，单元70可以包括多于四个或少于四个的服务器模块。在其他实施方案中，单元70可以与图7所示实施方案不同地进行配置。
下面结合图8和8A来描述光I/O模块71的一个实施方案。
在该实施方案中，遗留接口卡73是吉比特以太网(GbE)卡，用于使用GbE以太网协议与LER或其他LAN/WAN网络通信。在其他实施方案中，可以使用不同的遗留协议。
在该实施方案中，服务器模块751-754是自含式高速服务器模块，其中单个或多个服务器被实现为单个集成模块。
在一些实施方案中，背板77包括电子交换结构，其具有缓冲器，还具有电总线(见图8)、电源、控制部分等，类似于在商业上可获得的刀片服务器系统中所使用的那些背板。在一个实施方案中，电总线支持星状或双星状网络拓扑，以交换到服务器模块中适当的电接口，例如外围元件互连(PCI)(例如，PCI规范v2.2，1999年1月25日)或PCI-Express(例如PCI-X规范v.1.0，1999年9月27日)接口、
Figure GA20171119200480016665601D00111
(例如
Figure GA20171119200480016665601D00112
1.0规范，2000年10月24日)接口。在其他实施方案中，背板可以包括其他类型的有线交换结构。这里所使用的有线交换结构也可以指光交换结构或者光和电交换结构的组合。
单元70的这些实施方案如下互连。光I/O模块71、遗留接口模块73和服务器模块751-754经由连接器781-786被连接到背板77(和上述电交换结构830)。光端口72与PBS网络(例如图6中的PBS网络60)相连。遗留端口74与遗留网络或LER(例如，见图6)相连。机箱79收纳并在物理上支持所述模块、连接器和背板。机箱79还包括为避免模糊本发明而在图7中没有示出的其他单元(例如，电源、一个或多个冷却扇等)。
在操作中，单元70可以用作向耦合到遗留网络的客户提供服务的传统多服务器单元。例如，在一个实施方案中，在客户和服务器模块(即，服务器模块751-754之一)之间的数据流量可以如同在传统的多服务器单元中一样，经由遗留接口模块73、背板77和服务器模块751-754中适当的服务器来传送。
此外，服务器模块(即，服务器模块751-754之一)可以经由PBS网络和光I/O模块71向客户提供服务。然而，与传统的多服务器单元不同，光I/O模块71从客户接收光PBS突发，然后就像前面对PBS网络10(图1)的入口节点所描述的那样，所述光PBS突发被O-E转换，解帧并处理。光I/O模块71以和服务器模块将通过背板77传输信息同样的方式，经由背板77将路由输入流量的所有必要信息提供给适当的服务器模块(即，服务器模块751-754之一)。
类似地，单元70的服务器模块经由背板77、光I/O模块71和PBS网络向客户提供所有必要的信息。与传统的多服务器单元不同，单元70的光I/O模块71以和前面针对PBS网络10(图1)的入口节点所描述的基本相同的方式，统计复用来自一个或多个服务器模块的输入流量流(例如，IP分组、以太网帧)，以形成PBS控制和数据突发。然后，如前面针对PBS网络10所描述的那样，PBS突发被构造成帧、调度、E-O转换并经由PBS网络传送到客户。
从遗留网络(legacy network)进入单元70，以经由PBS网络传输到目的地的流量在遗留端口74处由单元70接收。如前所述，遗留网络可以使用传统的连网协议，例如TCP/IP或以太网协议。在该实施方案中，遗留网络是电GbE网络，但是在其他实施方案中也可以使用其他有线或无线网络。遗留接口模块73以和任何服务器模块通过背板77传输信息相同的方式，经由背板77将在遗留端口74处接收到的信息传送到光I/O模块71。光I/O模块71以和前面针对PBS网络10(图1)的入口节点所描述的基本相同的方式，将来自遗留接口模块73的信息形成为PBS突发。然后，就像前面针对PBS网络10所描述的那样，所述PBS突发被调度、E-O转换并经由PBS网络传送到客户。
相反，从PBS网络进入单元70，以经由遗留网络传输到目的地的流量在PBS光端口72处以光控制和数据PBS突发的形式由单元70接收。光I/O模块71O-E转换在PBS光端口72处接收的光控制和数据突发，解帧该PBS突发，并且将PBS控制和数据突发解复用为例如由IP分组和/或以太网帧组成的单独的流。接着，各个单独的流经由背板77被传输到遗留接口模块73。然后，遗留接口模块73将各个单独的流量流传输到遗留网络。
图8根据本发明的一个实施方案图示了光I/O模块71(图7)。在该实施方案中，光I/O模块71包括网络处理器单元802(该单元可能具有多个网络处理器)、总线桥804、队列单元806、成帧器单元808(具有成帧器和解帧器的功能，如方块8081和8082所示)、E-O接口810、O-E接口单元816、网络处理器缓冲器820、流量成形器824和流量成形器缓冲器826。在一个实施方案中，背板交换结构830包括PCI Express总线，但是在其他实施方案中也可以使用其他适合的总线。因此，总线桥804可以使用在商业上可获得的PCI桥设备或芯片组来实现。
在该实施方案中，光I/O模块71的这些元件如下互连。总线桥804经由互连838与背板交换结构830相连，以支持并行双向流量。总线桥804也经由电互连839与流量成形器824相连。为清楚起见，电互连838、839和图8中的其他信号互连被描绘为单个互连线(即使连接可以包括几条信号互连线)。
流量成形器824分别经由互连840和841与网络处理器单元802和缓冲器826相连。网络处理器单元802分别经由互连842和843与队列单元806和缓冲器820相连。队列单元806又经由互连844与PBS成帧器/解帧器808相连。
如图8A所示，在一些实施方案中，网络处理器单元802包括入口网络处理器860和出口网络处理器862。因而，在光I/O模块71的一些实施方案中，互连840和842都连接到入口网络处理器860。
此外，如图8A所示，在一些实施方案中，队列单元806可以包括数据队列870和872、控制队列874以及耦合到队列870、872和874的输出端口的电气开关或解复用器876。因此，在一些实施方案中，队列870、872和874的输入端口经由开关或复用器(未示出)被连接到互连842。此外，在一些实施方案中，开关876的输出端口可以与互连844相连。
在其他实施方案中，在网络处理器单元802中可以使用不同数量的处理器(例如，单个处理器)。此外，在一些实施方案中，在队列单元806中可以使用不同数量的队列。例如，队列单元不需要包括专用控制队列和/或两个数据队列。多个队列可被用来为使用不同的属性(例如不同的优先级)建立多个突发而提供存储。
再次参考图8，PBS成帧器单元808经由互连846与E-O接口810相连。E-O接口810又经由互连848与PBS网络60(图6)的剩余部分相连。O-E接口816经由互连850与PBS网络60的剩余部分相连。O-E接口816还经由互连852与成帧器单元808相连。成帧器单元808还经由互连854与网络处理器单元802相连。在一个实施方案中，互连864与网络处理器862(图8A)相连。网络处理器单元802经由互连856与总线桥804相连。下面结合图9和10来描述光I/O模块71在向PBS网络及从PBS网络传输信息时的操作。
参考图8和9，光I/O模块71如下执行PBS出口操作，即，将信息从PBS网络传输到遗留网络和/或单元70(图7)的服务器模块。光I/O模块71将经由互连850从PBS网络接收的光PBS突发转换成电信号。在该实施方案中，O-E接口816执行O-E转换。这个操作流由框902来表示。
然后，所接收的O-E转换后的PBS突发被解帧。在该实施方案中，成帧器单元808经由互连852从O-E接口816接收O-E转换后的PBS突发，并解帧该PBS突发。例如，在一个实施方案中，如在上述美国专利申请No.(律师案卷号No.42P15725)中描述的那样，PBS突发可以被构造成帧。在其他实施方案中，可以使用不同的成帧格式。这个操作流由框904来表示。
然后对包括在PBS突发中的信息进行处理。在该实施方案中，网络处理器单元802经由互连854从成帧器单元808接收解帧后的PBS突发，并且执行处理。例如，在一些实施方案中，网络处理器单元802可以抽取地址和有效载荷信息，对头部和/或有效载荷信息执行纠错，级联有效载荷，重新组装分段后的有效载荷，等等。网络处理器单元802可以使用缓冲器820在以上处理操作期间临时存储信息。在一个实施方案中，出口网络处理器862(图8A)处理解帧后的突发。这个操作流由框906来表示。
然后，通过背板交换结构830来传送处理后的信息。在该实施方案中，总线桥804经由互连856从网络处理器单元802接收处理后的信息，并通过背板交换结构830将该信息以正确的格式，并且利用适当的总线控制信号(例如，根据PCI协议)传送到正确的目的地。该信息的目的地例如可以是与遗留网络相连的设备(此时信息被传送到遗留接口模块73)或服务器模块(即，服务器模块751-754之一)。这个操作流由框908来表示。
参考图8和10，光I/O模块71如下执行PBS入口操作，即，从遗留网络和/或单元70(图7)的服务器模块传输信息到PBS网络。光I/O模块71接收将以电信号的形式通过PBS网络60(图6)来传送的信息。在该实施方案中，总线桥804经由互连838从背板交换结构接收信息。在该实施方案中，该信息可以是经由遗留接口73来自遗留网络，或者是来自服务器模块751-754(图7)之一。这个操作流由框1002来表示。
然后，接收的信息被成形，以帮助改善PBS网络60(图6)中的流量流。在该实施方案中，流量成形器824经由互连839从总线桥804接收信息，并且使该信息成形。例如，在一个实施方案中，流量成形器824对信息执行操作，以减少由自相似效应引起的输入流量流的长期依存关系以及相关结构。流量成形器824可以被配置来执行本领域中公知的任何适当的流量成形算法或技术。流量成形器824可以使用缓冲器826在执行流量成形操作时临时存储信息。这个操作流由框904来表示。
然后，成形后的信息被形成为PBS突发。在该实施方案中，网络处理器单元802经由互连840从流量成形器824接收成形后的信息。网络处理器单元802然后处理该信息，以如同上面针对PBS网络10(图1)中的入口节点所描述的那样，形成并调度PBS控制和数据突发。在其他实施方案中，信息被组装成任何适当的集总格式，以通过光突发网络(不一定是PBS网络)来传送。在一个实施方案中，入口网络处理器860(图8A)处理流量成形后的信息。此外，在该实施方案中，网络处理器单元802使用队列单元806在控制和数据突发正在被形成时，在它们被调度来通过PBS网络传送之前存储它们。这个操作流由框1006来表示。
然后，突发被封装到帧中，以通过PBS网络来传送。在该实施方案中，成帧器单元808经由互连844从队列单元806接收突发，并执行成帧操作。在一个实施方案中，如上述美国专利申请No.(律师案卷号No.42P15725)所描述的那样，突发被构造成帧。在其他实施方案中，可以使用其他不同的封帧格式。这个操作流由框1008来表示。
成帧后的突发然后被转换为光信号，并在排定的时间上通过PBS网络来传送。在该实施方案中，E-O接口810经由互连846从成帧器单元808接收成帧后的突发(即，PBS控制和数据突发)。E-O接口810然后执行E-O转换，并在排定的时间上，在PBS网络的保留PBS TDM信道中传送光信号。这个操作流由框1010和1012来表示。
这里描述了用于实现光子突发交换网络的方法和装置的实施方案。在以上描述中，阐述了很多具体的细节，以提供对本发明的实施方案的完整理解。然而，本领域的技术人员将会认识到，没有这些具体的细节，或者采用其他方法、组件、材料等也可以实现本发明的实施方案。此外，没有详细示出或描述公知的结构、材料或操作，以免模糊了该描述。
在整个说明书中提及“一个实施方案”或“实施方案”是指结合该实施方案所描述的具体特征、结构或特性至少包括在本发明的一个实施方案中。因此，短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”在整个说明书中不同地方的出现不一定是指同一实施方案。此外，在一个或多个实施方案中，可以以任何适当的光的方式将具体的特征、结构或特性组合起来。
因此，本发明的实施方案可以被用作或者支持在某种形式的处理核(例如计算机的CPU或模块的处理器)上执行的，或者以其他方式在机器可读介质上或内实施或实现的软件程序。机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式来存储或传输信息的机构。例如，机器可读介质例如可以包括只读存储器(ROM)；随机访问存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；和闪存器件等。此外，机器可读介质可以包括传播信号，例如电、光、声或其他形式的传播信号(例如载波、红外信号、数字信号等)。
在以上说明书中已描述了本发明的实施方案。然而清楚的是，在不偏离在所附权利要求书中阐述的更宽精神和范围的情况下，可以对其做出各种修改和改变。因此，说明书和附图应被视为示意性的而非限制性的。

Claims (72)

1.一种通信系统，包括：
包括具有有线通信信道的交换结构的背板，所述有线通信信道提供传播信息的媒介；
耦合到所述有线通信信道，以通过所述有线通信信道来传送分组的多个配置单元模块；
耦合到所述有线通信信道的遗留接口模块，所述遗留接口模块包括被耦合到遗留网络的端口；以及
耦合到所述有线通信信道的光输入/输出模块，所述光输入/输出模块包括被耦合到光网络的端口，所述光输入/输出模块将从所述有线通信信道接收的分组集总到突发中，以通过所述光网络以光学方式传送所述突发。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述分组选自由因特网协议(IP)分组、以太网帧和SONET帧组成的组。
3.如权利要求1所述的系统，其中所述光网络是光子突发交换网络。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述光输入/输出模块包括：
耦合到所述有线通信信道以从所述有线通信信道接收分组的总线桥；
耦合到所述总线桥的网络处理器单元，所述网络处理器单元将经由所述总线桥接收的分组集总到突发中；
耦合到所述网络处理器单元的成帧器单元，其中所述成帧器单元将所述突发封装到光网络帧中；以及
耦合到所述成帧器单元和所述光网络的光输出接口，其中所述光输出接口通过所述光网络传送包括所述光网络帧的光信号。
5.如权利要求4所述的系统，其中所述网络处理器单元使用统计复用来集总分组。
6.如权利要求4所述的系统，还包括耦合到所述总线桥和所述网络处理器单元的流量成形器。
7.如权利要求4所述的系统，还包括耦合到所述成帧器单元和所述网络处理器单元的队列单元，其中所述队列单元在突发被调度通过所述光网络传送之前存储所述突发。
8.如权利要求4所述的系统，其中所述网络处理器单元形成第一突发和第二突发，其中所述第一突发包括用于路由所述第二突发通过所述光网络的信息。
9.如权利要求4所述的系统，其中所述光输入/输出模块还包括：
耦合到所述成帧器单元和所述光网络的光输入接口，其中所述光输入接口将从所述光网络接收的、包括光网络帧的光突发信号转换为包括所述光网络帧信息的电信号。
10.如权利要求9所述的系统，其中所述成帧器单元还解帧来自所述光输入接口的光网络帧信息。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述网络处理器单元还处理来自所述成帧器单元的解帧后信息，以确定所述信息的目的地。
12.如权利要求11所述的系统，其中所述总线桥还将包括处理后信息的分组通过所述有线通信信道从所述网络处理器单元传送到所述信息的目的地。
13.如权利要求1所述的系统，其中所述多个配置单元模块包括存储模块。
14.如权利要求1所述的系统，其中所述多个配置单元模块包括服务器模块，该服务器模块包括服务器。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述服务器模块包括耦合到所述服务器模块的服务器的存储单元。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述存储单元经由光纤信道(FC)接口耦合到所述服务器。
17.如权利要求14所述的系统，其中所述服务器模块包括多个服务器。
18.如权利要求17所述的系统，其中所述多个服务器中至少有一个服务器是一个服务器集群的一部分。
19.如权利要求1所述的系统，其中所述交换结构包括光交换结构。
20.如权利要求1所述的系统，其中所述交换结构包括电气交换结构。
21.如权利要求1所述的系统，其中所述多个配置单元模块是可重新配置的。
22.如权利要求1所述的系统，其中所述光网络是波分复用(WDM)网络。
23.一种通信方法，包括：
将光突发信号转换为电突发信号，其中所述光突发信号是由光网络的边缘节点系统从所述光网络中接收的，所述边缘节点系统包括连接到背板的配置单元模块，所述背板包括具有有线通信信道的交换结构，其中所述交换结构包括光交换结构或电气交换结构中至少一个；
处理所述电突发信号，以获得数据及所述数据的目的地；以及
当所述目的地是所述配置单元模块时，将包括处理后信息的分组经由所述有线通信信道传送到所述配置单元模块。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述配置单元模块是耦合到所述有线通信信道，以接收通过所述有线通信信道传送的分组的多个配置单元模块的一部分。
25.如权利要求23所述的方法，其中所述目的地与耦合到所述边缘节点系统的另一个网络相连。
26.如权利要求23所述的方法，其中所述分组选自由因特网协议(IP)分组、以太网帧和SONET帧组成的组。
27.如权利要求23所述的方法，其中所述光网络是光子突发交换(PBS)网络。
28.如权利要求24所述的方法，其中所述多个配置单元模块包括存储模块。
29.如权利要求24所述的方法，其中所述多个配置单元模块包括服务器模块，该服务器模块包括服务器。
30.如权利要求29所述的方法，其中所述服务器模块包括多个服务器。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述多个服务器中至少有一个服务器是一个服务器集群的一部分。
32.如权利要求29所述的方法，其中所述服务器模块包括耦合到所述服务器模块的服务器的存储单元。
33.如权利要求32所述的方法，其中所述存储单元经由光纤信道(FC)接口耦合到所述服务器。
34.如权利要求24所述的方法，其中所述多个配置单元模块是可重新配置的。
35.如权利要求23所述的方法，其中所述光网络是波分复用(WDM)网络。
36.一种通信系统，包括：
第一网络；以及
耦合到所述第一网络的光网络，其中所述光网络包括光子突发交换网络，所述光网络还包括边缘节点，该边缘节点包括：
包括具有有线通信信道的交换结构的背板，其中所述有线通信信道提供传播信息的媒介；
耦合到所述有线通信信道，以通过所述有线通信信道来传送分组的配置单元模块；
耦合到所述有线通信信道的遗留接口模块，所述遗留接口模块包括被耦合到遗留网络的端口；以及
耦合到所述有线通信信道的光输入/输出模块，所述光输入/输出模块包括被耦合到所述光网络的端口，所述光输入/输出模块将从所述有线通信信道接收的分组集总到突发中，以通过所述光网络以光学方式传送所述突发。
37.如权利要求36所述的系统，其中所述配置单元模块是耦合到所述有线通信信道，以通过所述有线通信信道传送分组的多个配置单元模块之一。
38.如权利要求36所述的系统，其中所述分组选自由因特网协议(IP)分组和以太网帧组成的组。
39.如权利要求36所述的系统，其中所述光输入/输出模块包括：
耦合到所述有线通信信道以从所述有线通信信道接收分组的总线桥；
耦合到所述总线桥的网络处理器单元，所述网络处理器单元将经由所述总线桥接收的分组集总到突发中；
耦合到所述网络处理器单元的成帧器单元，其中所述成帧器单元将所述突发封装到光网络帧中；以及
耦合到所述成帧器单元和所述光网络的光输出接口，其中所述光输出接口通过所述光网络传送包括所述光网络帧的光信号。
40.如权利要求39所述的系统，其中所述网络处理器单元使用统计复用来集总分组。
41.如权利要求39所述的系统，还包括耦合到所述总线桥和所述网络处理器单元的流量成形器。
42.如权利要求39所述的系统，还包括耦合到所述成帧器单元和所述网络处理器单元的队列单元，其中所述队列单元在突发被调度通过所述光网络传送之前存储所述突发。
43.如权利要求39所述的系统，其中所述网络处理器单元形成第一突发和第二突发，其中所述第一突发包括用于路由所述第二突发通过所述光网络的信息。
44.如权利要求39所述的系统，其中所述光输入/输出模块还包括：
耦合到所述成帧器单元和所述光网络的光输入接口，其中所述光输入接口将从所述光网络接收的、包括光网络帧的光突发信号转换为包括所述光网络帧信息的电信号。
45.如权利要求44所述的系统，其中所述成帧器单元还解帧来自所述光输入接口的光网络帧信息。
46.如权利要求45所述的系统，其中所述网络处理器单元还处理来自所述成帧器单元的解帧后信息，以确定所述信息的目的地。
47.如权利要求46所述的系统，其中所述总线桥还将包括处理后信息的分组通过所述有线通信信道从所述网络处理器单元传送到所述信息的目的地。
48.如权利要求37所述的系统，其中所述多个配置单元模块包括存储模块。
49.如权利要求37所述的系统，其中所述多个配置单元模块包括服务器模块，该服务器模块包括服务器。
50.如权利要求49所述的系统，其中所述服务器模块包括多个服务器。
51.如权利要求50所述的系统，其中所述多个服务器中至少有一个服务器是一个服务器集群的一部分。
52.如权利要求49所述的系统，其中所述服务器模块包括耦合到所述服务器模块的服务器的存储单元。
53.如权利要求52所述的系统，其中所述存储单元经由光纤信道(FC)接口耦合到所述服务器。
54.如权利要求36所述的系统，其中所述交换结构包括光交换结构。
55.如权利要求36所述的系统，其中所述交换结构包括电气交换结构。
56.如权利要求37所述的系统，其中所述多个配置单元模块是可重新配置的。
57.如权利要求36所述的系统，其中所述光网络是波分复用(WDM)网络。
58.一种操作光网络的边缘节点装置以传输信息的方法，所述方法包括：
在所述边缘节点装置的光输入/输出模块处从所述边缘节点装置的配置单元模块接收分组，其中所述分组是经由将所述输入/输出模块通信地耦合到所述配置单元模块的有线通信总线接收的，所述边缘节点装置包括背板，所述背板包括具有所述有线通信总线的交换结构；
将经由所述有线通信总线从所述配置单元模块接收的所述分组选择性地集总成突发；以及
通过所述光网络来以光学方式传输所述突发。
59.如权利要求58所述的方法，其中所述配置单元模块是耦合到所述有线通信总线以通过所述有线通信总线发送分组的多个配置单元模块之一。
60.如权利要求58所述的方法，其中所述分组是从连接到所述边缘节点装置的另一个网络接收的。
61.如权利要求58所述的方法，其中所述分组选自由因特网协议(IP)分组、以太网帧和SONET帧组成的组。
62.如权利要求58所述的方法，其中集总所接收的分组的操作包括形成第一突发和第二突发，所述第一突发包括用于路由所述第二突发通过所述光网络的信息。
63.如权利要求59所述的方法，其中所述多个配置单元模块包括存储模块。
64.如权利要求59所述的方法，其中所述多个配置单元模块包括服务器模块，该服务器模块包括服务器。
65.如权利要求64所述的方法，其中所述服务器模块包括多个服务器。
66.如权利要求65所述的方法，其中所述多个服务器中至少有一个服务器是一个服务器集群的一部分。
67.如权利要求64所述的方法，其中所述服务器模块包括耦合到所述服务器模块的服务器的存储单元。
68.如权利要求67所述的方法，其中所述存储单元经由光纤信道(FC)接口耦合到所述服务器。
69.如权利要求58所述的方法，其中所述交换结构包括光交换结构。
70.如权利要求58所述的方法，其中所述交换结构包括电气交换结构。
71.如权利要求59所述的方法，其中所述多个配置单元模块是可重新配置的。
72.如权利要求58所述的方法，其中所述光网络是波分复用(WDM)网络。
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