ES2965463T3 - Redes de centros de datos basadas en óptica pasiva - Google Patents
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Abstract
Una red de centro de datos comprende un primer grupo de puertos ópticos para conexión a respectivos servidores de un primer grupo de servidores; un segundo grupo de puertos ópticos para conexión a respectivos servidores de un segundo grupo de servidores; un primer elemento de enrutamiento óptico pasivo inferior dispuesto para enrutar señales de comunicación óptica entre el primer grupo de puertos ópticos y una primera ruta de comunicación óptica inferior; un segundo elemento de enrutamiento óptico pasivo inferior dispuesto para enrutar señales de comunicación óptica entre el segundo grupo de puertos ópticos y una segunda ruta de comunicación óptica inferior; un elemento de enrutamiento óptico pasivo superior dispuesto para: (i) enrutar señales de comunicación óptica entre la primera ruta de comunicación óptica inferior y una ruta de comunicación óptica superior, y (ii) enrutar señales de comunicación óptica entre la segunda ruta de comunicación óptica inferior y la comunicación óptica superior camino. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Redes de centros de datos basadas en óptica pasiva
Aspectos de la invención se relacionan con centros de datos y redes de centros de datos. En particular, realizaciones se relacionan con centros de datos y diseños de centros de datos eficientes en energía.
Antecedentes
Los últimos años han sido testigos de un crecimiento sin precedentes en servicios y aplicaciones alojados en los centros de datos modernos, tales como búsqueda web, cálculos científicos, redes sociales, almacenamiento de archivos y sistemas de archivos distribuidos. Los centros de datos actuales pueden albergar cientos de miles de servidores, interconectados a través de conmutadores, enrutadores y enlaces de alta velocidad, lo que hace que la elección de arquitectura de red dentro del centro de datos sea de gran importancia, ya que impacta la escalabilidad, coste, tolerancia a fallas, agilidad y consumo de potencia del centro de datos.
Se ha dedicado un esfuerzo de investigación significativo durante la última década para diseñar redes de centros de datos eficientes. Sin embargo, recientemente se han planteado importantes preocupaciones sobre el consumo de potencia de centros de datos y su impacto en el calentamiento global y en la factura de electricidad de los centros de datos. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) de los Estados Unidos ha reportado que el uso de potencia de centros de datos en los Estados Unidos se ha duplicado entre 2000 y 2006 a casi 61 mil millones de kilovatios-hora, que representa 1.5% de la demanda total de electricidad de los Estados Unidos.
Dado el número constantemente creciente de servidores y el tráfico que crece exponencialmente dentro de los centros de datos, las arquitecturas de redes de centros de datos convencionales sufren limitaciones de rendimiento tales como sobresuscripción de enlaces y equilibrio de carga ineficiente.
El documento EP0614291A1 se relaciona con una arquitectura para una red totalmente óptica que emplea una jerarquía de tres niveles usando multiplexación por división de longitud de onda. En el nivel más bajo de la jerarquía están redes totalmente ópticas de Nivel 0 (36, 37, 38, 39). Las redes de Nivel 0 son redes de radiodifusión "locales" cada una de las cuales soporta una pluralidad de puertos de acceso y en las cuales cada puerto de acceso puede "escuchar" todo el tráfico local transmitido por todos los otros puertos de acceso en la misma red de Nivel 0. Cada red de Nivel 0 comparte longitudes de onda internamente, pero hay una reutilización extensa de longitudes de onda entre diferentes redes de Nivel 0. El siguiente nivel más alto (62, 64), que es el nivel intermedio, Nivel 1, es esencialmente un enrutador de longitud de onda acoplado con una o más de las redes de Nivel 0 para proporcionar una trayectoria de longitud de onda a una o más redes de Nivel 0 conectadas directamente o, en combinación con una red de Nivel 2 (80), una trayectoria de luz a una o más redes de Nivel 0 fuera de sí mismo. El Nivel 2 son redes de enrutamiento de longitud de onda de segundo nivel que proporcionan trayectorias de luz, a diferencia de las trayectorias de longitud de onda, entre redes de Nivel 1. Las redes de Nivel 2 pueden ser tan simples como troncales de fibra por sí solas o pueden emplear dispositivos de cambio de frecuencia además de enrutadores de longitud de onda y/o conmutadores espaciales.
GONG YU ET AL, "Passive optical interconnects at top of the rack for data center networks", 2014 INTERNATIONAL CONFERENCE ON OPTICAL NETWORK DESIGN AND MODELING, IFIP, páginas 78 - 83, se relaciona con interconexión óptica pasiva en la parte superior del bastidor en redes de centros de datos.
DURAISAMY KARTHI et al.: "POST: a scalable optical data center network" PHOTONIC NETWORK COMMNICATIONS, KLUWER ACADEMIC PUBLISHERS, DORDRECHT, NL, vol 28, no. 2, páginas 190-202 se se relaciona con una interconexión de centro de datos energéticamente eficiente basada en multiplexación por división de longitud de onda.
HAMMADI ALI, et al, "A survey on architectures and energy efficiency in Data Center Networks", COMPUTER COMMUNICATIONS, (20140301), vol 40, páginas 1-21, proporciona una encuesta de los avances y las actividades de investigación en las redes de centros de datos, centrándose en la evolución arquitectónica de las DCN y su eficiencia energética.
Breve resumen de la divulgación
Aspectos y realizaciones de la invención se exponen en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Realizaciones de la invención se describen además de aquí en adelante con referencia a los dibujos acompañantes. La Figura 8 ilustra una realización según la presente invención. Las Figuras 10, 12 y 14 ilustran sistemas que incluyen la presente invención. Las figuras restantes proporcionan información general útil para comprender los conceptos de la presente invención.
La figura 1 ilustra una red, o subred.
La figura 2 ilustra una red, o subred.
Las figuras 3a-c ilustran disposiciones para comunicación intragrupo.
Las figuras 4a-b ilustran redes, o subredes de acuerdo con algunas realizaciones.
La figura 5 ilustra una red, o subred de acuerdo con algunas realizaciones.
La figura 6 ilustra enrutamiento mediante elementos de enrutamiento óptico pasivo adecuados para uso en disposiciones de acuerdo con la figura 5.
La figura 7a ilustra una red, o subred.
La figura 7b ilustra enrutamiento mediante elementos de enrutamiento óptico pasivo adecuados para uso en disposiciones de acuerdo con la figura 7a.
La figura 8 ilustra una red, o subred de acuerdo con algunas realizaciones.
La figura 9 ilustra una red, o subred.
La figura 10 ilustra una red de acuerdo con algunas realizaciones.
La figura 11 ilustra una red.
La figura 12 ilustra una red, o subred de acuerdo con algunas realizaciones.
La figura 13a ilustra una red, o subred.
La figura 13b ilustra enrutamiento mediante elementos de enrutamiento óptico pasivo adecuados para uso en disposiciones de acuerdo con la figura 13a.
La figura 14 ilustra una red de acuerdo con algunas realizaciones.
La figura 15a ilustra una topología de centro de datos deFat-Treecon n=4.
La figura 15b ilustra una topología de centro de datos deBCube (BCube1)con n=4 y k=1.
La figura 15c ilustra comparativa de mercado de costes para una disposición de ejemplo de acuerdo con las figuras 11 y 12 contra topologías deFat-TreeyBCube.
La figura 15d ilustra comparativa de mercado de consumo de potencia para una disposición de ejemplo de acuerdo con las figuras 11 y 12 contra topologías deFat-TreeyBCube.
Descripción detallada
La figura 1 muestra una red de centro de datos de acuerdo con algunas realizaciones. La red 100 de centro de datos de la figura 1 contiene un primer grupo de puertos 110a ópticos para conexión a los respectivos servidores de un primer grupo de servidores, un segundo grupo de puertos 110b ópticos para conexión a un segundo grupo de servidores y un primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior. El primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior está dispuesto para enrutar señales de comunicación óptica entre el primer grupo de puertos 110a ópticos y una primera trayectoria 130a de comunicación óptica inferior. Un segundo elemento 120b de enrutamiento óptico pasivo inferior está dispuesto para enrutar señales de comunicación óptica entre el segundo grupo de puertos 110b ópticos y una segunda trayectoria 130b de comunicación óptica inferior. Un elemento 170 de enrutamiento pasivo superior está dispuesto para:
1. Enrutar señales de comunicación óptica entre la primera trayectoria 130a de comunicación óptica inferior y una trayectoria 180 de comunicación óptica superior, y
2. Enrutar señales de comunicación óptica entre la segunda trayectoria 130b de comunicación óptica inferior y la trayectoria 180 de comunicación óptica superior.
Como se usa en este documento, los términos "superior" e "inferior" se relacionan con la jerarquía o la topología de red, y no se relacionan con ubicaciones físicas de los elementos.
Las señales se pueden portar entre el primer grupo de puertos 110a ópticos y el primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior mediante respectivas primeras conexiones 111a de datos asociadas con cada uno del primer grupo de puertos 110a ópticos. De manera similar, pueden proporcionarse segundas conexiones 111b de datos para portar señales entre el segundo grupo de puertos 110b ópticos y el segundo elemento de enrutamiento óptico pasivo inferior. En algunas realizaciones, las conexiones 111a, 111b de datos pueden ser conexiones ópticas pasivas, de tal manera que la conexión de datos entre el primer/segundo grupo de puertos ópticos y el primer/segundo elemento de enrutamiento óptico pasivo inferior es completamente óptica e incluye solo elementos pasivos. Las conexiones 111a, 111b de datos pueden incluir fibras ópticas. Por ejemplo, una fibra óptica respectiva puede extenderse entre cada puerto óptico del primer grupo de puertos 110a ópticos y el primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior.
Como se usa en la descripción anterior, "entre" puede significar que la comunicación puede estar en el enlace ascendente, enlace descendente o ambos, por ejemplo desde la trayectoria 180 óptica superior hasta puertos 110 de servidor, desde puertos 110 de servidor hasta trayectoria 180 óptica superior, o ambos. Las transmisiones para el enlace ascendente y enlace descendente pueden enviarse a través de las mismas trayectorias de comunicación, o a través de trayectorias de comunicación separadas. En algunos ejemplos que tienen trayectorias de comunicación de enlace ascendente y enlace descendente separadas, se pueden proporcionar respectivas redes de enlace ascendente y enlace descendente. Las redes de enlace ascendente y enlace descendente separadas pueden tener estructuras similares o idénticas, tales como la estructura que se muestra en la figura 1.
La trayectoria 180 de comunicación superior puede conectarse a un elemento de conmutación adicional, lo que permite una distribución adicional de señales. Este elemento de conmutación adicional puede ser pasivo o no pasivo. La trayectoria 180 de comunicación óptica superior puede conectarse a un puerto de terminal de línea óptica (OLT). En algunas realizaciones una tarjeta de OLT puede incluir una pluralidad de puertos de OLT, cada uno conectado a una red óptica separada. Cada red óptica puede tener una estructura similar a la que se muestra en la figura 1, con la trayectoria 180 de comunicación óptica superior respectiva de cada red óptica conectada a un puerto de OLT respectivo de la tarjeta de OLT. Adicionalmente, un chasis de OLT puede comprender una pluralidad de tarjetas de OLT y un conmutador de OLT puede comprender una pluralidad de chasis de OLT. Esta disposición puede permitir la comunicación entre puertos de OLT en la misma o diferentes tarjetas de OLT dentro del conmutador de OLT. En tal disposición, un servidor conectado a un puerto óptico del primer grupo de puertos 110a ópticos de la figura 1 puede conectarse a una primera tarjeta de OLT de un conmutador de OLT a través del primer elemento 120a óptico pasivo inferior y el elemento 170 óptico pasivo superior, y puede comunicarse con otro servidor conectado a una segunda tarjeta de OLT del conmutador de OLT a través del conmutador de OLT y las respectivas redes ópticas de los servidores.
La disposición de la figura 1 proporciona una red jerárquica adecuada para uso en un centro de datos. La disposición permite el enrutamiento de señales entre servidores en el primer grupo de servidores y la trayectoria de comunicación óptica superior usando elementos ópticos pasivos, y requiere pocos o ningún elemento activo. Las arquitecturas de centros de datos convencionales se basan en dispositivos costosos y que consumen mucha potencia, tales como conmutadores de acceso, conmutadores de agregación y conmutadores centrales, que representan 20% del consumo total de potencia de un centro de datos. Realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 1 permiten que los conmutadores de acceso que consumen mucha potencia y conmutadores de agregación sean reemplazados por conmutadores ópticos y pasivos. Además, de acuerdo con algunos ejemplos la conectividad de la red puede mejorarse, ya que la comunicación intragrupo e intergrupo no tiene que recorrer entre conmutadores de nivel superior.
Cada puerto de los grupos de puertos 110a, 110b ópticos puede conectarse a servidores. Los servidores dentro de cada grupo pueden formar una parte de un bastidor, un bastidor completo, o un grupo de bastidores. En este documento, un grupo de servidores son los servidores conectados a puertos ópticos dentro del mismo grupo de puertos ópticos. El número de puertos no debe considerarse limitado por el número que se muestra en la figura 1, ya que un grupo puede tener más, menos o el mismo número de puertos mostrados. Las conexiones 111a, 111b desde los puertos 110a, 110b ópticos a los elementos 120a, 120b de enrutamiento óptico pasivo pueden ser fibra óptica, u otra forma de guía de onda. Puede haber guías de onda adicionales que no se muestran en la figura 1, por ejemplo un puerto puede tener conexiones de enlace ascendente y enlace descendente separadas o puede tener conexiones extra para la redundancia.
Cada una de las trayectorias 130a, 130b, 180 de comunicación óptica puede ser una fibra óptica, tal como una fibra de único modo o una fibra multimodo. De acuerdo con algunas realizaciones, la fibra puede diseñarse para usarse con longitudes de onda -1.55 pm, 1.30 pm, o con longitudes de onda superiores a 2 pm, pero no está particularmente limitada a este respecto. Las trayectorias 130a, 130b, 180 de comunicación óptica pueden conectarse directamente entre elementos de enrutamiento, donde una conexión directa es aquella en la cual no hay otros dispositivos ópticos conectados. Una única fibra óptica conectada a dos elementos es un ejemplo de una conexión directa. Alternativamente la conexión puede ser no directa, donde uno o más dispositivos ópticos pasivos o dispositivos activos pueden estar conectados entre los puntos finales. En algunas realizaciones, cada una de la primera y segunda trayectorias de comunicación óptica inferiores, y la trayectoria de comunicación óptica superior pueden ser trayectorias ópticas pasivas (es decir incluir solo elementos ópticos pasivos, sin elementos activos en la trayectoria).
Los elementos 120a, 120b, 170 de enrutamiento óptico pasivo se pueden comparar con el MUX/DEMUX de un conmutador activo, ya que ya sea combinan múltiples señales/trayectorias en una señal/trayectoria, o separan una señal/trayectoria en múltiples señales/trayectorias. Los elementos 120a, 120b, 170 de enrutamiento óptico pasivo pueden ser unidireccionales. En tales casos, se pueden proporcionar redes separadas para la comunicación de enlace ascendente y de enlace descendente para permitir la comunicación bidireccional; las redes de enlace ascendente y enlace descendente pueden tener estructuras similares, con elementos de división en la red de enlace descendente y elementos de combinación/acoplamiento en la red de enlace ascendente. Los elementos 120a, 120b, 170 de enrutamiento óptico pasivo pueden ser cualquier elemento óptico pasivo adecuado para dirigir señales de la manera requerida. Por ejemplo, cada elemento de enrutamiento óptico pasivo puede ser un acoplador en estrella, un reflector en estrella, o un enrutador de guía de onda en arreglo (AWGR).
La red óptica pasiva de la figura 1 puede implementarse usando multiplexación por división de tiempo (TDM). En este caso, se pueden asignar períodos de tiempo para la comunicación con puertos respectivos dentro de un grupo 110ab. En la dirección de enlace ascendente, es decir comunicación desde el servidor hacia la trayectoria 170 de comunicación superior, los servidores compiten para acceder al canal de transmisión compartido, tales como las trayectorias 120a, 120b, 170 de comunicación superiores y/o inferiores. Se pueden usar diversos algoritmos de asignación de ancho de banda para mejorar el acceso a medios en la red. Por ejemplo, en los algoritmos de asignación de ancho de banda estático, a los servidores se les puede asignar un ancho de banda predefinido ya sea que sea una necesidad para usarlo o no. En un ejemplo adicional, los algoritmos de asignación dinámica de ancho de banda asignan ancho de banda dinámicamente con base en la demanda, requisitos de calidad de servicio, y disponibilidad de recursos. El uso de TDM puede evitar que se comuniquen múltiples señales en competencia desde servidores dentro del mismo grupo en la correspondiente trayectoria 130a-b de comunicación óptica inferior. Adicionalmente, el uso de TDM puede permitir el direccionamiento de señales a un servidor específico, de tal manera que cada servidor solo necesita escuchar (es decir recibir y procesar) señales en el período de tiempo asignado para que ese servidor reciba una señal, lo que permite que el servidor o componentes de comunicación del servidor se suspendan, y por tanto proporciona oportunidades de ahorro de energía. De manera similar, TDM puede evitar señales en competencia desde diferentes servidores del mismo o diferentes grupos en la trayectoria 180 de comunicación óptica superior. Cuando se usa TDM, los elementos 120a, 120b, 170 de enrutamiento óptico pasivo pueden ser divisores ópticos y/o acopladores ópticos (por ejemplo acopladores en estrella o reflectores en estrella).
Una alternativa a TDM es la multiplexación por división de longitud de onda (WDM). WDM puede implementarse en redes ópticas de algunas realizaciones, y puede evitar el uso compartido de recursos entre servidores a través del uso de múltiples longitudes de onda. En este caso, la longitud de onda de la señal óptica se selecciona con base en la fuente y/o destino de una señal. Como sucede con TDM, WDM permite que diferentes señales compartan una trayectoria de comunicación común, y también proporciona un medio para "direccionar" la señal. Donde se usa WDM, los elementos 120a, 120b, 170 de enrutamiento óptico pasivo pueden ser enrutadores de rejilla de guía de onda de arreglo (AWGR), que enrutan las señales a diferentes trayectorias dependiendo de la longitud de onda de la señal.
De acuerdo con una alternativa adicional, se puede usar una combinación de TDM y WDM. Esto se denomina en este documento como TDM-WDM híbrida, y en disposiciones de TDM-WDM híbridas, se puede usar una combinación de divisores/acopladores ópticos y AWG<r>. En algunos ejemplos, las longitudes de onda pueden ser asignadas y compartidas dinámicamente por múltiples servidores ubicados en diferentes redes o diferentes porciones de la misma red. La capacidad de sintonizar dinámicamente diferentes longitudes de onda, puede permitir que los servidores se unan a otras TDM-PONs, lo cual puede mejorar el uso de ancho de banda con cargas bajas y también puede evitar congestiones con cargas altas.
De acuerdo con algunas realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 1, la red puede ser una red óptica de TDM-WDM híbrida, y puede usar un generador de multiportador. En el extremo de servidor, se pueden emplear transceptores multimodo de bajo coste para modular directamente la señal de portador recibida desde el OLT para la transmisión corriente arriba. Esto permite que el número de diodos láser costosos se reduzca en el OLT, y elimina la necesidad de diodos láser en los servidores.
La figura 2 ilustra una disposición de acuerdo con algunas realizaciones. Esta disposición es similar a la de la figura 1. Además de los elementos de la figura 1, cada grupo de servidores/puertos 110a, 110b ópticos tiene una red 190a, 190b óptica pasiva intragrupo asociada. La red 190a, 190b óptica pasiva intragrupo permite la comunicación entre servidores en un grupo, sin enrutar la comunicación a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. En algunos ejemplos, la red 190a, 190b óptica pasiva intragrupo permite la comunicación entre servidores en un grupo, sin enrutar la comunicación a través del elemento óptico pasivo inferior asociado con ese grupo. Esto mejora la eficiencia de comunicaciones intragrupo.
El porcentaje de tráfico interbastidor e intrabastidor dentro de un centro de datos típicamente puede variar entre 20%-80%, dependiendo del tipo de centro de datos y las aplicaciones en ejecución. En algunas realizaciones, un grupo puede corresponder con un bastidor. Por consiguiente, proporcionar comunicación intragrupo que no dependa del enrutamiento a través del conmutador de OLT puede ayudar a evitar la sobrecarga del OLT, que de otro modo podría convertirse en el cuello de botella para todos los tipos de tráfico. Por consiguiente, realizaciones de acuerdo con la figura 2 pueden evitar retrasos no deseados y consumo de potencia que resulta de conversiones Ópticas/Eléctricas/Ópticas, puesta en cola, almacenamiento en búfer y procesamiento.
La figura 2 ilustra los servidores en el primer y segundo grupos de servidores 140a, 140b en la red.
Realizaciones de la red óptica pasiva intragrupo se ilustran en las figuras 3a-c. Estas realizaciones pueden permitir un mayor ancho de banda para cada bastidor, y reducir congestión.
Con el fin de mejorar la comunicación intragrupo, sin enrutamiento a través del OLT, o elemento de enriam iento óptico pasivo superior, se pueden usar diversos métodos. Las figuras 3a-c ilustran ejemplos de disposiciones que proporcionan tal comunicación intragrupo. En cada una de las figuras 3a-c, se proporciona un grupo de puertos 110 ópticos para conexión a los respectivos servidores 140. Los puertos 110 están conectados usando conexiones 111 ópticas a un elemento 120 de enrutamiento inferior. El elemento 120 de enrutamiento está diseñado para enrutar las señales a través de la trayectoria 130 óptica a un elemento de enrutamiento adicional, tal como el elemento de enrutamiento superior descrito previamente, y que puede, a su vez, enrutar la señal a un puerto de OLT.
La figura 3a muestra una disposición en la cual cada servidor tiene un primer transceptor para conexión óptica con los puertos 110 ópticos, y un segundo transceptor para conexión a través de la trayectoria 351 óptica a un componente 350. El componente 350 está dispuesto para reflejar señales desde un servidor en un grupo para todos los servidores en el grupo, en algunas realizaciones este dispositivo es un reflector en estrella pasivo. Esto permite que cada servidor radiodifunda a todos los otros servidores en el mismo grupo. La comunicación intragrupo a través de la trayectoria 351 óptica y componente 350 se puede controlar de acuerdo con un protocolo de control de acceso al medio (MAC) para coordinar y arbitrar el acceso al canal. Algunas realizaciones pueden hacer uso del acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) para comunicación a través del componente 350.
En la disposición de la figura 3b, una rejilla de fibra de Bragg (FBG) 360 está conectada en la trayectoria 130 óptica inferior. La FBG 360 refleja longitudes de onda seleccionadas pero permite que pasen todas las otras. Las longitudes de onda reflejadas permiten la comunicación intrabastidor y las longitudes de onda transmitidas pueden comunicarse con el OLT y otros grupos. De acuerdo con algunas disposiciones, se puede asignar una longitud de onda dedicada para cada grupo de servidores, donde una longitud de onda se usa para la comunicación intragrupo, y otras para la comunicación con OLT y/u otros grupos. Se puede asignar la misma longitud de onda para la comunicación intragrupo para más de un grupo, dado que las señales que tienen esa longitud de onda no se propagan fuera del grupo. Donde todos los grupos tienen la misma longitud de onda para la comunicación intragrupo, se mejora la uniformidad en la red, y se usan de manera eficiente las longitudes de onda disponibles para señalización.
En algunas realizaciones, cada servidor 140 está dispuesto para comunicarse a través del elemento 120 de enrutamiento óptico pasivo inferior usando al menos dos longitudes de onda, siendo una longitud de onda reflejada por la FBG 360 y siendo usada para comunicación intragrupo, y siendo una longitud de onda transmitida por la FBG 360 y siendo usada para comunicación con puntos finales fuera del grupo (por ejemplo con un puerto de OLT o un servidor en otro grupo). También se pueden usar longitudes de onda adicionales, siendo cada una asignada a la comunicación intragrupo o comunicación con elementos fuera del grupo. En algunas disposiciones, se pueden usar dos o más FBG 360, con el fin de reflejar diferentes longitudes de onda respectivas.
En algunas disposiciones, la tecnología de OFDM puede usarse para permitir que un único transceptor genere múltiples portadores (por ejemplo uno para comunicación intragrupo y uno para comunicación con elementos fuera del grupo).
En algunas disposiciones, cada servidor 140 en el grupo puede estar equipado con un primer transceptor para generar señales para comunicación con elementos fuera del grupo en una longitud de onda que es transmitida por la FBG 360, y un segundo transceptor de longitud de onda múltiple para generar señales para comunicación intragrupo a una longitud de onda que se refleja por la FBG 360. Esta comunicación puede implementarse usando TDMA. Estas disposiciones pueden implementarse sin usar transceptores de OFDM, y por lo tanto pueden reducir el coste.
Se ha descrito que la figura 3b usa una FBG 360. Sin embargo, se puede usar alternativamente cualquier elemento óptico pasivo que refleje o transmita selectivamente una señal recibida con base en una longitud de onda de la señal.
En la disposición de la figura 3c, cada puerto/grupo 110 de servidores incluye una tarjeta 370, en algunas realizaciones esta tarjeta 370 es una tarjeta polimérica pasiva, y puede ser una tarjeta pasiva con guías de onda de polímero multimodo (tal como la descrita en J. Beals IV, N. Bamiedakis, A. Wonfor, R. Penty, I. White, J. DeGroot Jr, et al., "A terabit capacity passive polymer optical backplane based on a novel meshed waveguide architecture", Applied Physics A, vol. 95, pp. 983-988, 2009). En algunas realizaciones, tal tarjeta puede proporcionar una conectividad de malla completa, sin bloqueo con tasas de 10 Gb/s por guía de onda, exhibiendo una capacidad total de 1 Tb/s. La tarjeta puede estar integrada con los servidores, o separada desde los servidores.
En la disposición de la figura 3c, no se requiere MAC, lo cual puede reducir la complejidad en relación con disposiciones que requieren MAC.
En algunas realizaciones, la regeneración se puede implementar para permitir la comunicación en grandes grupos, por ejemplo en grandes bastidores. La regeneración puede llevarse a cabo usando regeneradores dedicados en la propia tarjeta, por ejemplo usando conversión Óptica a Eléctrica seguida de regeneración de señal eléctrica y finalmente conversión Eléctrica a Óptica. En algunas realizaciones, la regeneración se puede realizar usando los transceptores en los servidores y la electrónica de procesamiento para realizar la regeneración. El uso de los transceptores en los servidores para la regeneración puede reducir el coste en comparación con disposiciones que tienen regeneradores dedicados montados en la tarjeta. En algunas realizaciones, la regeneración se puede realizar de manera puramente óptica, por ejemplo usando un amplificador óptico.
La figura 4a representa una disposición de acuerdo con algunas realizaciones de la invención. Se proporcionan cuatro grupos de puertos ópticos 110a-d para conexión a cuatro respectivos grupos de servidores, donde cada grupo de puertos 110a-d ópticos está conectado a un respectivo elemento 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior mediante conexiones 111a-d ópticas. Cada elemento 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior está conectado a un elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior a través de una trayectoria 130a-d de comunicación óptica. El elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior a su vez se conecta a un componente 300 a través de la trayectoria 180 de comunicación óptica superior.
La figura 4a ilustra cuatro grupos de puertos 110a-d, pero pueden proporcionarse más o menos grupos de puertos. En algunas realizaciones los cuatro grupos de puertos 110a-d ópticos tienen conexiones para 128 servidores, distribuidos entre los cuatro grupos. Estos servidores pueden estar distribuidos uniformemente (32 en cada grupo), o alternativamente pueden distribuirse sobre otra base, por ejemplo dependiendo de limitaciones de espacio, y/o requisitos de red. Realizaciones pueden tener más o menos grupos de puertos ópticos.
En algunas realizaciones el componente 300 óptico puede ser un puerto de OLT, por ejemplo en una tarjeta de OLT. En algunas realizaciones la conectividad se basa en una arquitectura de TDM en la cual se usa un par de longitudes de onda, una para la comunicación corriente arriba y una para la comunicación corriente abajo. En esta realización no se requiere selectividad de longitud de onda de los elementos de enrutamiento óptico pasivo, y los elementos 120a-d y 170 de enrutamiento óptico pasivo pueden ser divisores en estrella y/o acopladores en estrella pasivos. Esta disposición puede implementarse sin requerir transceptores de longitud de onda múltiple, y por lo tanto se pueden reducir el coste y complejidad.
En algunas realizaciones la conectividad se basa en una arquitectura de TDM-WDM híbrida como se ejemplifica mediante la figura 4b donde se usan 4 pares de longitudes de onda para comunicarse con 4 grupos de servidores, estando cada par de longitudes de onda asociado con un respectivo grupo de puertos 110a-d y teniendo una longitud de onda para enlace ascendente y una longitud de onda para enlace descendente. Cada par de longitudes de onda se ilustra con un estilo de línea diferente. En esta realización el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo puede ser un AWGR que enruta cada par respectivo de longitudes de onda a lo largo de una trayectoria 130a-d óptica correspondiente, y cada trayectoria óptica a su vez enruta los pares de longitudes de onda a través de elementos 120a-d de enrutamiento óptico pasivo, que pueden ser acopladores y/o divisores en estrella pasivos, a un grupo de puertos para conexión a servidores. Para comunicación hacia/desde un servidor específico dentro de cada grupo de servidores, se puede usar TDM. Los cuatro pares de longitudes de onda pueden ser portados por la trayectoria 180 de comunicación superior.
La disposición de la figura 4b puede reducir la congestión y facilitar más ancho de banda para cada grupo de servidores. Como se nota en relación con la figura 1, se puede usar un generador de multiportador para evitar la necesidad de diodos láser en los servidores.
Realizaciones de acuerdo con las figuras 4a y 4b pueden incluir una red óptica pasiva intragrupo, como se describe en relación con las figuras 2 y 3a-c. Esto puede evitar la necesidad de reenviar tráfico intragrupo a través del puerto 300 de OLT.
Las disposiciones de las figuras 4a y 4b pueden implementarse sin requerir láseres sintonizables, reduciendo de este modo los costes. En algunas realizaciones de acuerdo con la figura 4b, cada servidor tiene un láser de longitud de onda única para generar la longitud de onda asociada con su grupo.
Las disposiciones de las figuras 4a y 4b pueden implementarse con disposiciones de cableado relativamente simples, facilitando la instalación y mantenimiento de la red.
Realizaciones de acuerdo con la figura 5 permiten comunicación intergrupo que comprende trayectorias de comunicación intergrupo que se enrutan entre cualquier grupo de servidores 110a-d y cualquier otro grupo de servidores 110a-d jerárquicamente por debajo del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. De acuerdo con la disposición 500 en la figura 5, estas trayectorias de comunicación intergrupo pueden ser trayectorias de comunicación pasivas. Realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 5 proporcionan trayectorias de comunicación intergrupo que no se enrutan a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, lo cual puede reducir el consumo de potencia y carga en el componente 300 óptico (por ejemplo un conmutador de OLT) al cual el elemento de enrutamiento óptico pasivo superior se conecta, dado que la comunicación intergrupo no necesita ser enrutada a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y el componente 300 óptico. En algunas realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 5, el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior puede ser un AWGR.
La trayectoria de comunicación intergrupo es a través de los respectivos elementos 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior asociados con los servidores 110a-d a los cuales pertenecen los servidores de transmisión y recepción, y a través de uno o más elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. La disposición de la figura 5 muestra dos elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio; estos pueden enrutar señales ópticas desde una pluralidad de puertos de entrada a una pluralidad de puertos de salida, con la salida dependiendo de la longitud de onda de la señal de entrada y el puerto de entrada que recibió la señal de entrada. El elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio puede ser un AWGR, por ejemplo.
Los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio pueden conectarse a los elementos 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior a través de elementos de conexión respectivos, ilustrados esquemáticamente mediante los elementos 530a-d de conexión en la figura 5. Tráfico (señales ópticas) desde los grupos de servidores 110 a-d es un puerto de salida del elemento 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior (por ejemplo un acoplador en estrella) conectado a las entradas de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio (por ejemplo AWGRs). El tráfico desde los grupos de servidores 110a-d puede bloquearse para que no pase a través del otro puerto acoplador en estrella conectado a las salidas de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio colocando un aislador 550a-d pasivo en el puerto.
En la realización de la figura 5, cada servidor (por ejemplo una tarjeta de interfaz de red del servidor) tiene un arreglo de receptores sintonizados fijos y un láser sintonizable para la detección y selección de longitud de onda. En otras realizaciones, se puede usar una fuente de longitud de onda múltiple distinta de un láser, tal como un LED de espectro dividido. La disposición de la figura 5 hace uso de cuatro longitudes de onda, y por lo tanto los receptores están dispuestos para recibir al menos cuatro longitudes de onda distintas, y el láser sintonizable está dispuesto para emitir señales de al menos cuatro longitudes de onda distintas.
En la disposición de la figura 5, cuatro grupos de servidores 110a-d están conectados a través de dos elementos 540ab de enrutamiento óptico pasivo intermedio. En este ejemplo, cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe una entrada desde dos de los grupos de servidores 110a. Más específicamente, el primer elemento 540a óptico pasivo intermedio recibe entrada desde el primer 110a y segundo 110b grupos de servidores, a través de los respectivos elementos 120a, 120b de enrutamiento óptico pasivo inferior. En la figura 5, la entrada desde el primer grupo de servidores 110a se recibe en el primer puerto de entrada i1 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y la entrada desde el segundo grupo de servidores 110b se recibe en el cuarto puerto de entrada i4 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio. De manera similar, el segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe entradas desde el tercer 110c y cuarto 110d grupos de servidores, a través de los respectivos elementos 120c, 120d de enrutamiento óptico pasivo inferior, en el segundo i2 y cuarto i4 puertos de entrada, respectivamente.
Cada uno del primer y segundo elementos 540a,b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también recibe entrada desde el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, específicamente en el segundo i2 y tercer i3 puertos de entrada, respectivamente. Cada uno del primer y segundo elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también recibe una entrada desde el otro elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Específicamente, el primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe entrada desde el segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio en el tercer puerto de entrada i3, y el segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe entrada desde el primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio en el primer puerto de entrada i1.
Por consiguiente, en la realización de la figura 5, cada grupo de servidores está conectado a un puerto de entrada de uno de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Adicionalmente, el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior está conectado al puerto de entrada de cada uno de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio están cada uno conectado a un puerto de entrada de otro de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
En la disposición de la figura 5, cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene puertos de entrada respectivos conectados a dos grupos de servidores 110a-d, un puerto de entrada conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y un puerto de entrada conectado a otro de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
Cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene dos puertos de salida conectados a grupos de servidores 110a-d; siendo los grupos de servidores 110a-d conectados a los puertos de salida diferentes de los grupos de servidores 110a-d conectados a los puertos de entrada. Cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también tiene un puerto de salida conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y un puerto de salida conectado a otro de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
En la realización de la figura 5, el primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene puertos de salida o1, o4 conectados respectivamente al tercer 110c y cuarto 110d grupos de servidores (diferentes del primer 110a y segundo 110b grupos de servidores conectados a los puertos de entrada del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio). El primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio también tiene un puerto de salida o3 conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y un puerto de salida o2 conectado al segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
De manera similar, el segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene puertos de salida o1, o4 conectados respectivamente al primer 110a y segundo 110b grupos de servidores (diferentes del tercer 110c y cuarto 110d grupos de servidores conectados a los puertos de entrada del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio). El segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también tiene un puerto de salida o3 conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y un puerto de salida o2 conectado al primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
La figura 6 ilustra el enrutamiento de señales de entrada a los puertos de salida en el primer y segundo elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio en la disposición de la figura 5.
La figura 6 muestra la entrada de longitudes de onda a los puertos respectivos, y la salida correspondiente. El subíndice indica la longitud de onda, y el superíndice indica el puerto de entrada. Nótese que los puertos de entrada del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio se muestran a la izquierda en la figura 6, pero están a la derecha en la figura 5. Se muestra la trayectoria esquemática de las señales a través de los elementos 540a, 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio mediante líneas que conectan las entradas y salidas. Se usan diferentes estilos de línea para representar cada longitud de onda, siendo Ai mostrada mediante una línea continua, siendo Á2 mostrada mediante una línea discontinua, siendo A3 mostrada mediante una línea de puntos, y siendo A4 mostrada mediante una línea con guiones cortos, densos. El estilo de línea que representa cada longitud de onda se indica debajo de la columna de entrada que corresponde a esa longitud de onda en la figura 6.
Las señales en cada puerto de salida dependen de la longitud de onda de la señal (subíndice) y del puerto de entrada en el cual fue recibida la señal (superíndice). Por ejemplo, una señal de longitud de onda 1, recibida en el puerto de entrada i1 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio se denota Ai1 y se emite en el puerto de salida o1. De manera similar, una señal de longitud de onda 2, recibida en el puerto de entrada i3 se denota A23 y se emite en el puerto de salida o4. De acuerdo con la disposición de la figura 6, cada puerto de salida está asociado con cuatro señales de entrada diferentes, representando cada señal de entrada una combinación específica, única de longitud de onda y puerto de entrada. Cada puerto de salida, está asociado con una señal desde cada uno de los puertos de entrada, estando cada señal asociada con una longitud de onda diferente, de tal manera que cada una de las cuatro señales en el puerto de salida esté en una longitud de onda diferente y asociada con un puerto de entrada diferente de las otras señales en esa salida. Como resultado de esto, para cualquier puerto de salida, no hay subíndices repetidos ni superíndices repetidos en las señales de salida asociadas.
Para cada puerto de entrada en la figura 6, las señales de entrada de las cuatro longitudes de onda diferentes (o de manera equivalente, frecuencias) se enrutan a los respectivos puertos de salida diferentes.
La disposición en las figuras 5 y 6 permite quen+1destinos de señal se direccionen usando solo n longitudes de onda diferentes, donde n es 4 en el presente ejemplo. Esto es posible ya que la fuente de la señal no necesita direccionarse a sí misma. Aquí, las fuentes y destinos de las señales se consideran como los grupos de servidores 110a-d y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior (o la trayectoria 180 de comunicación óptica superior y componente 300 óptico, más allá del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior).
Por ejemplo, con el fin enviar una señal desde el primer grupo de servidores 110a al segundo grupo de servidores 100b, el servidor de transmisión en el primer grupo 110a debe sintonizar la longitud de onda 2. Esta se recibirá, a través del primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior, en el primer puerto de entrada i1 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, que corresponde a A21. Como se puede ver a partir de la figura 6, esta se emite desde el puerto de salida o2 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y luego se enruta al puerto de entrada i1 del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, que corresponde a A21. La señal luego se emite desde el puerto de salida o4 del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y luego se pasa al segundo grupo de servidores 110b, a través del segundo elemento 120b de enrutamiento óptico inferior.
Como un ejemplo adicional, un servidor en el primer grupo 110a puede comunicarse con el componente 300 óptico sintonizando la longitud de onda 3. Esto será recibido por el primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio en el puerto de entrada i1, que corresponde a A31, y emergerá desde el puerto de salida o3. Desde la salida o3, la señal se enruta al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, y al componente 300 óptico a través de la trayectoria 180 de comunicación óptica superior.
La Tabla 1 ilustra las longitudes de onda usadas para enviar una señal desde una fuente a un destino de acuerdo con la disposición de las figuras 5 y 6. El subrayado en negrita se usa para indicar una ruta que pasa a través tanto del primer como segundo elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. En esta realización, cada trayectoria intergrupo incluye al menos uno de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Adicionalmente, en esta realización, la ruta pasa a través de ambos elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio solo cuando la fuente y destino son grupos de servidores 110a-d que están ambos conectados a entradas del mismo elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio (por ejemplo el primer y segundo grupos de servidores 110a, 110b están ambos conectados a las entradas del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y las señales desde el primer grupo de servidores 110a al segundo grupo de servidores 110b, o viceversa, pasan a través de ambos elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio).
Tabla 1
Destino
Las trayectorias ópticas entre el respectivo elemento 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior se denominan como trayectorias 130a-d de comunicación óptica inferiores. En la figura 5 la porción de las trayectorias 130a-d de comunicación óptica inferiores más cercana al elemento de enrutamiento óptico pasivo inferior correspondiente está etiquetada, pero las trayectorias también incluyen los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio (en la realización de la figura 5, un elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio está presente en cada trayectoria 130a-d de comunicación óptica inferior), así como conexiones y elementos ópticos intermedios entre el elemento 130a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior, el elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. Por consiguiente, algunos elementos, tales como los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio pueden compartirse entre dos o más trayectorias 130a-d de comunicación óptica inferiores.
Las disposiciones de acuerdo con la figura 5 pueden proporcionar una trayectoria de comunicación respectiva entre cada grupo de servidores 110a-d y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. Donde el componente 300 óptico conectado jerárquicamente por encima del elemento 170 de enrutamiento óptico superiores una tarjeta de OLT o componente de conmutación similar, se puede proporcionar una trayectoria de comunicación intergrupo adicional a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y el componente 300 óptico. De este modo, en algunas realizaciones, la comunicación interbastidor puede aprovisionarse ya sea a través del componente 300 óptico (por ejemplo un conmutador de OLT) o directamente a través de los elementos de enrutamiento óptico pasivo intermedio donde se selecciona una longitud de onda para la transmisión con base en la ubicación del servidor de destino. Las rutas alternativas (por ejemplo a través de un conmutador de OLT) facilitan el enrutamiento de múltiples trayectorias y el equilibrio de carga con carga de tráfico alta, lo cual puede ser ventajoso a pesar del retraso y consumo de potencia asociados con el enrutamiento a través de un conmutador de OLT.
En la disposición de la figura 5, el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior puede ser un AWGR.
Puede proporcionarse un MAC para asignar recursos a los servidores de los grupos 110a-d de servidores, con el fin de evitar colisiones en los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
Las comunicaciones intragrupo pueden facilitarse mediante cualquier método adecuado. Los métodos pasivos proporcionan menor consumo de potencia, pero también se pueden usar métodos no pasivos. Las disposiciones descritas en relación con las figuras 3a, 3b y 3c pueden usarse para la comunicación intragrupo en la disposición de la figura 5.
Donde el componente 300 óptico es un conmutador de OLT, por ejemplo, conectado a otras redes ópticas, las longitudes de onda pueden reutilizarse entre las redes pasivas, dado que las señales ópticas en una primera red conectada a un primer puerto de OLT no pasarán directamente a una segunda red conectada a un segundo puerto de OLT.
En algunos ejemplos de acuerdo con la realización de la figura 5, cada grupo de servidores 110a-d puede ser un bastidor o servidores.
La descripción de las figuras 5 y 6 se relaciona con una realización específica que tiene cuatro longitudes de onda distintas, cuatro grupos de servidores 110a-d y dos elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Sin embargo, son posibles otras disposiciones que tengan más o menos longitudes de onda, grupos de servidores 110ad y/o elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. De manera similar, el número de puertos de entrada y salida de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio puede ser mayor que cuatro o menor que cuatro, y puede diferir entre elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Las figuras 7a y 7b ilustran una realización que usa longitudes de onda adicionales y que tiene servidores adicionales.
La figura 7a ilustra una red en la cual cada servidor está dispuesto para usar ocho longitudes de onda distintas para permitir la comunicación entre servidores en ocho grupos de servidores 110a así como un elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. Los componentes son similares a los de la figura 5, y no se describen de nuevo aquí en detalle. El enrutamiento de señales entre grupos en la figura 7a puede lograrse usando solo elementos de enrutamiento óptico pasivo.
Como en la figura 5, la disposición de la figura 7a incluye dos elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, cada uno de los cuales tiene ocho puertos de entrada (etiquetados i1 a i8) y ocho puertos de salida (etiquetados o1 a o8). El primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene cuatro puertos de entrada conectados con cuatro respectivos grupos de servidores 110a-d, un puerto de entrada conectado con el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y tres puertos de entrada conectados con puertos de salida del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. El primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene cuatro puertos de salida conectados con cuatro respectivos grupos de servidores 110e-h, diferentes de los grupos de servidores 110a-d conectados a los puertos de entrada, un puerto de salida conectado con el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y las salidas conectadas con entradas del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
El segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio está dispuesto de manera similar al primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, con cuatro puertos de entrada conectados con respectivos grupos de servidores 110e-h (los grupos de servidores conectados con puertos de salida del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio), y cuatro puertos de salida conectados con respectivos grupos de servidores 110a-d (los grupos de servidores conectados con puertos de entrada del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio). El segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también tiene una entrada y una salida conectadas con el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y tres entradas y tres salidas conectadas con el primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
La figura 7b ilustra el enrutamiento de señales de entrada a puertos de salida en el primer y segundo elementos 540ab de enrutamiento óptico pasivo intermedio en la disposición de la figura 7a. Similar a la figura 6, la figura 7b muestra la entrada de longitudes de onda a puertos respectivos, y el puerto de salida correspondiente. El subíndice indica la longitud de onda, y el superíndice indica el puerto de entrada. Los puertos de entrada del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio se muestran a la izquierda en la figura 7b, pero están a la derecha en la figura 7a.
La Tabla 2 ilustra las longitudes de onda usadas para enviar una señal desde una fuente a un destino de acuerdo con la disposición de las figuras 7a y 7b. El subrayado en negrita se usa para indicar una ruta que pasa a través tanto del primer como segundo elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, el subrayado en negrita y doble indica una ruta que pasa a través del primer y segundo elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio más de una vez. En esta realización, cada trayectoria intergrupo incluye al menos uno de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Adicionalmente, en esta realización, la ruta pasa a través de ambos elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio solo cuando la fuente y destino son grupos de servidores 110a-h que están ambos conectados a entradas del mismo elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio (por ejemplo el primer y segundo grupos de servidores 110a, 110b están ambos conectados a entradas del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y las señales desde el primer grupo de servidores 110a al segundo grupo de servidores 110b, o viceversa, pasan a través de ambos elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio).
Tabla 2
Por analogía con la figura 5, los elementos de enrutamiento óptico pasivo inferior se indican mediante 120a-h, y las conexiones entre los elementos 120a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior y los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio se etiquetan 530a-h. Para claridad, las trayectorias 130 de comunicación óptica inferiores no se muestran en la figura 7a.
Como en la realización de la figura 5, pueden usarse aisladores pasivos en las entradas a los elementos 120a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior, pero no se muestran en la figura 7a para claridad.
La figura 8 ilustra una disposición 700 de acuerdo con otra realización. De acuerdo con esta disposición ilustrada, se proporcionan doce grupos 110a-1, 110a-2, 110b-1, 110b-2, 110c-1, 110c-2, 110d-1, 110d-2, 110e-1, 110e-2, 110f-1, 110f-2 de puertos ópticos para conexión a los servidores respectivos. En este documento, todos estos signos de referencia en conjunto se abrevian 110x-y, de tal manera que en la disposición ilustrada en la figura 8, xe{a,b,c,d,e,f} y ye{1,2}. Se usan abreviaturas similares para otros signos de referencia de la figura 8. Cada grupo de puertos está asociado con un elemento 120x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior correspondiente. Los elementos 120x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior están conectados a los servidores 730x de enrutamiento. En la disposición de la figura 8, dos elementos 120x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior están conectados a (asociados con) cada servidor 730x de enrutamiento. Los elementos 120x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior conectados al mismo servidor de enrutamiento forman un conjunto de elementos 120x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior, y por analogía, los correspondientes grupos de servidores 110x-y forman un conjunto de grupos de servidores 110x-y (también denominado en este documento como un conjunto de servidores).
Entre cada uno de los elementos 120x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior y el servidor 730x de enrutamiento asociado, se puede proporcionar una rejilla 720x-y de fibra de Bragg (FBG) (en este documento un servidor está "asociado" con el servidor 730a de enrutamiento al cual está conectado a través del correspondiente elemento 120x de enrutamiento óptico pasivo inferior, por lo que los servidores en grupos 110a-1 y 110a-2 están asociados con el servidor 730a de enrutamiento en la figura 8). Como se describe en relación con la figura 3b, la FBG refleja luz de una longitud de onda particular (o un rango estrecho de longitudes de onda) y permite que pase luz de otras longitudes de onda. La luz reflejada por la FBG se transmite a cada uno de los servidores en el mismo grupo que el servidor de transmisión. Por consiguiente, la FBG permite la comunicación intragrupo sin uso del servidor 730x de enrutamiento (es decir, sin enrutar la señal a través del servidor 730x de enrutamiento), lo cual puede reducir la carga sobre el servidor 730x de enrutamiento.
Como la longitud de onda reflejada por FBG 720x-y es recibida solo por los servidores en el mismo grupo que el servidor de origen, y no se propaga fuera del grupo o en otros grupos, se puede usar la misma longitud de onda para todos los grupos. Esto permite un diseño simplificado y unificado de los transceptores para todos los servidores. Se puede usar la misma longitud de onda para transmitir y recibir ya que es una comunicación unidireccional para la longitud de onda reflejada.
Pueden usarse disposiciones alternativas para comunicación intragrupo, tales como las disposiciones descritas en relación con las figuras 3a o 3b. Donde el elemento 300 óptico es un elemento de conmutación, la comunicación intragrupo puede enrutarse adicional o alternativamente a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y elemento 300 óptico. Sin embargo, esto aumentaría la carga sobre el elemento 300 óptico, y aumentaría el tráfico en la red entre el elemento 120x de enrutamiento óptico pasivo inferior y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior.
Para la comunicación intergrupo, un servidor envía un mensaje al servidor 730x de enrutamiento asociado para obtener permiso para usar la longitud de onda de comunicación intergrupo, con el fin de evitar colisión y gestionar la competencia en el acceso al canal. El servidor 730x de enrutamiento recibe mensajes de control desde servidores con los cuales está asociado. Los mensajes de control especifican el destino al que desea conectarse el servidor que envía el mensaje de control. El servidor 730x de enrutamiento está equipado con un transmisor sintonizable para conectarse al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, otros grupos de servidores 110x-y (a través del servidor 730x de enrutamiento asociado con el grupo de destino de servidores 110x-y). El servidor de enrutamiento también puede pasar señales entre grupos de servidores 110x-y con los cuales está asociado (por ejemplo servidor 730a de enrutamiento puede pasar señales entre servidores en grupos 110a-1 y 110a-2).
La comunicación intergrupo se logra mediante un servidor que envía una señal al servidor 730x de enrutamiento asociado con el grupo de ese servidor a través del elemento 120x de enrutamiento óptico pasivo inferior, y FBG 720xy. La señal se envía a una longitud de onda que es transmitida por la FBG 720x-y, con el fin de llegar al servidor 730x de enrutamiento. El servidor de enrutamiento recibe la señal y la retransmite (posiblemente con cambios, por ejemplo a encabezados o campos de dirección, etc.) a un elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado con el servidor 730x de enrutamiento. El elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio puede enrutar señales recibidas desde el servidor 730a de enrutamiento con base en las longitudes de onda de las señales. El elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio puede ser un AWGR.
En la disposición de la figura 8, cada servidor 730x de enrutamiento tiene un elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado, pero en otras realizaciones cada servidor de enrutamiento puede estar asociado con una pluralidad de elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio, o pueden estar asociados múltiples servidores 730x de enrutamiento con un único elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
Cada uno de los elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio está conectado a cada otro elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y además está conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. En la figura 8 conexiones entre elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior se muestran usando diferentes estilos de línea para mejorar la claridad: el uso de diferentes estilos de línea no tiene ningún significado particular. Una señal recibida por un elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio desde un servidor 730x de enrutamiento asociado se enruta con base en la longitud de onda de la señal. Por consiguiente, en la disposición de la figura 8, cada servidor de enrutamiento está provisto de un láser sintonizable capaz de producir señales de al menos seis longitudes de onda distintas, siendo cada longitud de onda enrutada de manera diferente por el elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado.
La señal transmitida por un primer elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio es recibida ya sea por otro elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio o el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior.
Donde el destino de la señal es la trayectoria 180 de comunicación óptica superior y el elemento 300 óptico, el servidor 170x de enriam iento determina una longitud de onda asociada con el elemento 170 de enriam iento óptico pasivo superior y transmite una señal a esa longitud de onda, a través del elemento 740x de enriam iento óptico pasivo intermedio asociado al elemento 170 de enriam iento óptico pasivo superior, y a la trayectoria 180 de comunicación óptica superior y el elemento 300 óptico. Por ejemplo, para comunicación entre un servidor en un primer grupo 110a-1 y la trayectoria 180 de comunicación óptica superior, la trayectoria 130a-1 de comunicación óptica inferior está entre el elemento 120a-1 de enrutamiento óptico pasivo inferior y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior e incluye el servidor 730a de enrutamiento y el elemento 740a de enrutamiento óptico pasivo intermedio. En algunas realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 8, el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior puede ser un AWGR.
Donde el destino de la señal es un servidor en un conjunto diferente del servidor de transmisión, el servidor de transmisión envía la señal a su servidor 730x de enrutamiento asociado, a través del elemento 720x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado. El servidor 730x de enrutamiento determina entonces una longitud de onda asociada con el conjunto del servidor de destino y transmite una señal a esa longitud de onda a través de su elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado al elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo asociado con el conjunto del servidor de destino. La señal luego se proporciona al servidor 720x de enrutamiento asociado con el conjunto del servidor de destino. Ese servidor 720x de enrutamiento luego determina el grupo 110x-y del servidor de destino, y transmite una señal al servidor de destino, a través del elemento 720x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado con el grupo 110x-y del servidor de destino.
Por ejemplo, si el servidor de transmisión está en un primer grupo 110a-1 y el servidor de destino está en un segundo grupo 110b-1, el servidor de transmisión envía una señal al primer servidor 730a de enrutamiento asociado a través del primer elemento 120a-1 de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado. El servidor 730a de enrutamiento determina que el servidor de destino está en el conjunto asociado con el segundo servidor 730b de enrutamiento y determina la longitud de onda requerida para enviar señales al segundo elemento 740b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Se envía una señal de esa longitud de onda al primer elemento 740a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, que enruta la señal, con base en la longitud de onda al segundo elemento 740b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, que enruta la señal al segundo servidor 730b de enrutamiento, que determina que el servidor de destino está en el segundo grupo 110b-1, y transmite una señal al segundo grupo 110b-1 a través del segundo elemento 120b-1 de enrutamiento óptico pasivo inferior.
Donde el destino de la señal es un servidor en un grupo diferente, pero el mismo conjunto que el servidor de transmisión, el servidor de transmisión envía la señal a su servidor 730x de enrutamiento asociado, a través del elemento 720x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado. El servidor 730x de enrutamiento determina entonces el grupo 110x del servidor de destino y transmite una señal al elemento 120x-y de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado con el grupo 110x-y del servidor de destino. Por ejemplo, donde el servidor de transmisión está en grupo 110a-1 y el servidor de destino está en grupo 110a-2, el servidor de transmisión envía una señal al primer servidor 730a de enrutamiento asociado a través del primer elemento 120a-1 de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado. El servidor 730a de enrutamiento determina que el servidor de destino está en el grupo 110a-2 y transmite una señal a los servidores de grupo 110a-2 a través del elemento 120a-2 de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado.
Cada uno de los servidores 730x de enrutamiento puede mantener una base de datos de direcciones del servidor en los grupos y/o conjuntos, y la longitud de onda asignada a cada conjunto, para facilitar enviar una señal a un servidor 730x de enrutamiento asociado con otro conjunto de servidores. Los servidores 730x de enrutamiento pueden realizar conversión de longitud de onda para facilitar la comunicación interbastidor. La comunicación interbastidor puede tener lugar de manera pasiva (entre servidores 730x de enrutamiento) a través de los elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio, dado que existe una conectividad de malla completa entre los servidores 730x de enrutamiento en la disposición de la figura 8. Alternativamente, la comunicación interbastidor se puede realizar a través del elemento 300 óptico, donde el elemento 300 óptico es un elemento de conmutación, tal como un conmutador de OLT. Por consiguiente, puede proporcionarse un enrutamiento redundante, y puede mejorar los problemas asociados con la congestión o falla de partes de la red.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada servidor 730x de enrutamiento está dispuesto para generar, para cada destino (es decir otro servidor de enrutamiento o el elemento de enrutamiento óptico pasivo superior) una longitud de onda correspondiente, estando las longitudes de onda asociadas con cada destino diferente. Cada destino debe recibir señales desde cada una de las otras fuentes de señales (es decir otros servidores de enrutamiento o el elemento de enrutamiento óptico pasivo superior). Las longitudes de onda de las señales recibidas en un destino son distintas para cada una de las fuentes. La Tabla 2 ilustra un ejemplo de asignación de longitud de onda para uso entre fuentes y destinos en la disposición de la figura 8, donde se usan seis longitudes de onda para la comunicación entre las siete fuentes y siete destinos, con estas longitudes de onda indicadas como 1, 2, 3, 4, 5 y 6. También son posibles otras asignaciones de longitud de onda. Además, se pueden usar longitudes de onda adicionales.
Tabla 2
Como se puede ver, en la disposición de la figura 8, la trayectoria de comunicación para comunicaciones intergrupo entre servidores en diferentes conjuntos es a través de dos elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Para la comunicación intergrupo entre dos servidores en el mismo conjunto, la trayectoria de comunicación es a través del servidor 730x de enrutamiento asociado con ese conjunto, pero no incluye ninguno de los elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Para la comunicación entre un servidor y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, la trayectoria de comunicación incluye un elemento 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Para la comunicación intragrupo, la trayectoria de comunicación no incluye ninguno de los elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio ni ninguno de los servidores 730x de enrutamiento.
A cada grupo de servidores 110x-y se le pueden asignar dos longitudes de onda, una para enlace ascendente y una para transmisiones de enlace descendente entre los servidores del grupo y el servidor 730x de enrutamiento asociado con el grupo 110x-y. Los servidores de enrutamiento pueden mantener una base de datos de direcciones de los servidores en los grupos y longitudes de onda asignadas a cada grupo. En algunos ejemplos, cada servidor puede mantener una base de datos de los servidores en los grupos 110x-y con los cuales está asociado el servidor 730x de enrutamiento, además, el servidor puede mantener una base de datos de los conjuntos en los cuales se ubican otros servidores, de tal manera que las señales se pueden enviar al servidor 730x de enrutamiento asociado con el conjunto del servidor de destino, y el servidor 730x de enrutamiento asociado con ese conjunto puede ser responsable de identificar el grupo correcto y reenviar la señal al correcto grupo 110x-y.
En algunos ejemplos, los servidores en los grupos de servidores 110x-y pueden usar el mismo par de longitudes de onda para comunicación entre el servidor y el servidor 730x de enrutamiento asociado, como servidores en otros conjuntos. Esto puede mejorar la uniformidad entre los grupos de servidores 110x-y, y puede llevar a un uso eficiente de longitudes de onda disponibles. En algunos ejemplos, el servidor 730x-y de enrutamiento puede tener un puerto diferente para cada grupo de servidores 110x-y con el cual está asociado, y en este caso, la comunicación entre los grupos de servidores 100x-y y el servidor de enrutamiento puede usar el mismo par de longitudes de onda en cada grupo 110x-y dentro del conjunto de grupos asociados con ese servidor 370x de enrutamiento, dado que las redes entre el servidor 370x de enrutamiento y cada grupo de servidores 110x-y están ópticamente separadas (es decir señales ópticas no se propagan desde tal red a otra).
En algunas realizaciones, los servidores de enrutamiento pueden intercambiar periódicamente actualizaciones y el estado de su conectividad para actualizar sus bases de datos. Tales actualizaciones pueden intercambiarse entre servidores 730x de enrutamiento usando las trayectorias de comunicación descritas anteriormente, ya sea usando o evitando el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior.
Cada servidor de enrutamiento puede estar provisto de distintas trayectorias de comunicación de enlace ascendente (saliente) y enlace descendente (entrante). Las trayectorias de comunicación de enlace ascendente y enlace descendente pueden tener disposiciones similares o sustancialmente las mismas. Por ejemplo, los elementos 740x de enrutamiento óptico pasivo intermedio pueden incluir dos AWGRs, uno para comunicación de enlace ascendente y uno para comunicación de enlace descendente.
Los conjuntos de servidores también pueden disponerse en superconjuntos, y la disposición de la figura 8 muestra los superconjuntos 710a, 710b, 710c que tienen cada uno dos conjuntos de servidores (es decir cuatro grupos de servidores 110x-y). En la disposición de la figura 8 disponer los servidores en superconjuntos 710a, 710b, 710c no influye en las conexiones entre los servidores y grupos de servidores en un nivel esquemático, pero puede ser conveniente para disponer de manera física los servidores. Por ejemplo, cada superconjunto puede corresponder a un bastidor de servidores. Donde los conjuntos de servidores están dispuestos en superconjuntos, el número de conjuntos en cada superconjunto no está particularmente limitado.
En la disposición de la figura 8, cada conjunto de servidores incluye dos grupos de servidores 110x-y, pero se pueden incluir más o menos grupos de servidores en cada conjunto.
Realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 8 pueden permitir una reducción en el número de láseres sintonizables usando un servidor 730x de enrutamiento para gestionar comunicación intergrupo.
Cada grupo 110x-y, con los propósitos de comunicación intragrupo, puede ser una TDM PON que incluye N servidores, donde N es la relación de divisiones para la TDM PON. De acuerdo con una realización de ejemplo, cada grupo de servidores 110x-y puede incluir ocho servidores, y cada conjunto puede incluir dos grupos 110x-y. Adicionalmente, cada superconjunto puede incluir dos conjuntos. En tal disposición, el superconjunto incluye 32 servidores. Donde un superconjunto con un bastidor, cada bastidor incluiría 32 servidores.
En otro ejemplo, el número de grupos en cada conjunto puede ser dos, y los superconjuntos tienen solo un conjunto cada uno (es decir el conjunto y superconjunto son el mismo). Donde cada grupo tiene 18 servidores, el resultado sería, de nuevo, un superconjunto de 32 servidores, con solo un servidor 730x de enrutamiento asociado con cada superconjunto. De nuevo, donde el superconjunto corresponde a un bastidor, el resultado sería un bastidor de 32 servidores. En relación con un ejemplo con dos conjuntos en cada superconjunto y cuatro servidores en cada grupo, esta disposición puede llevar a una reducción en la complejidad de cableado y el número de componentes, tales como los elementos de enrutamiento óptico pasivo intermedio, pero puede llevar a una carga aumentada en los servidores 730x de enrutamiento. En otras realizaciones, cada bastidor puede tener más o menos servidores.
En algunos ejemplos, cada grupo tiene el mismo número de servidores, cada conjunto tiene el mismo número de grupos y cada superconjunto tiene el mismo número de conjuntos. Tal disposición mejora la uniformidad en la red. Sin embargo, en otras realizaciones los conjuntos de grupos y superconjuntos pueden tener números variables de servidores/grupos/conjuntos.
En los ejemplos anteriores del número de servidores que se pueden colocar en cada grupo/conjunto/superconjunto, los servidores 730x de enrutamiento no fueron contados en el número total de servidores. Los servidores 730x de enrutamiento pueden ser dispositivos dedicados que esencialmente realizan solo operaciones de enrutamiento. Sin embargo, en otras disposiciones los servidores 730x de enrutamiento pueden realizar otras funciones, y en algunas realizaciones, los servidores 730x de enrutamiento realizan funciones similares a los servidores en los grupos 110x-y, además de realizar las funciones de enrutamiento descritas anteriormente.
De acuerdo con las realizaciones de la figura 8, cada servidor en los grupos de servidores 110x-y necesita generar solo dos longitudes de onda, una para enlace ascendente y una para enlace descendente. Esto puede permitir una reducción en el coste al no requerir láseres sintonizables capaces de emitir a más de dos longitudes de onda en los servidores en los grupos 110x-y.
La figura 9 muestra otra realización. De acuerdo con la realización de la figura 9 se proporcionan dos o más conjuntos de puertos/servidores 810a-d ópticos. Se ilustran en la figura 9 cuatro conjuntos de puertos/servidores 810a-d. Cada conjunto incluye dos o más grupos de puertos/servidores 110a-d, 820a-d, 830a-d, 840a-d, con cuatro grupos en cada conjunto en la figura 9. Se proporciona un primer grupo de servidores 110a en el primer conjunto de servidores 810a. En la disposición 800 de la figura 9, se proporcionan tres conjuntos adicionales de servidores 820a, 830a, 840a en el primer conjunto de servidores. De manera similar, se proporciona un segundo grupo de servidores 110b en el segundo conjunto de servidores 810b. También se muestran tres conjuntos adicionales de servidores 820b, 830b 840b en el segundo conjunto de servidores 810b en la figura 9.
De acuerdo con la realización de la figura 9, se proporciona una trayectoria 370a-d de comunicación intraconjunto. La trayectoria 370a-d de comunicación intraconjunto permite comunicación entre cualquier par de servidores dentro del mismo conjunto. El par de servidores puede estar en el mismo grupo o en diferentes grupos dentro del mismo conjunto. La siguiente descripción asume que la trayectoria 370a-d de comunicación intraconjunto es una tarjeta óptica, por ejemplo como se muestra en la figura 3c. Sin embargo, son posibles otras disposiciones; por ejemplo la comunicación intraconjunto se puede lograr usando la disposición de la figura 3a. En algunas realizaciones, la trayectoria 370a-d de comunicación intraconjunto también se puede usar para la comunicación intragrupo. En algunas realizaciones se puede proporcionar una trayectoria de comunicación intragrupo separada. Por ejemplo, la comunicación intraconjunto se puede realizar usando una tarjeta óptica (como en la figura 3c) y la comunicación intragrupo puede hacer uso adicional o alternativamente de un reflector en estrella o FBG (como en las figuras 3a y 3b).
El primer grupo de servidores 110a está conectado ópticamente a un primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior mediante conexiones 111a de datos. El primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior está conectado a un elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior mediante una primera trayectoria 130a de comunicación óptica inferior. El elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior está conectado ópticamente a una trayectoria 180 de comunicación óptica superior. Por consiguiente, se puede transmitir una señal óptica entre la trayectoria 180 de comunicación óptica superior y un servidor en el primer grupo de servidores a través de conexiones 111a de datos, primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior, primera trayectoria 130a de comunicación óptica inferior y elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. De manera similar, el segundo grupo de servidores 110b está conectado ópticamente a la trayectoria 180 de comunicación óptica superior mediante conexiones de datos, un segundo elemento 120b de enrutamiento óptico pasivo inferior, una segunda trayectoria 130b de comunicación óptica inferior y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. Se proporcionan disposiciones similares que conectan el tercer 110c y cuarto 110d grupos de servidores con la trayectoria 180 de comunicación óptica superior. Los grupos de servidores 110a-d que proporcionan un enlace a la trayectoria 180 de comunicación óptica superior pueden denominarse en este documento como grupos enlazados externamente de servidores, dado que permiten la comunicación con elementos de red fuera de la celda de red jerárquicamente por debajo del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior.
La trayectoria de comunicación entre cada uno de los grupos enlazados externamente de servidores 110a-d y la trayectoria 180 de comunicación óptica superior puede ser similar a la descrita en relación con la figura 1.
De acuerdo con algunas realizaciones, las señales hacia/desde el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior pueden tener la misma longitud de onda, de tal manera que la longitud de onda no es dependiente del grupo de servidores que es la fuente o destino de la señal. En algunas disposiciones el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior puede ser un acoplador en estrella y/o un divisor en estrella. TDM puede usarse para portar señales entre la trayectoria 180 de comunicación óptica superior y los servidores 110a-d de grupos enlazados externamente. De acuerdo con tal disposición, se pueden usar dos longitudes de onda, una para enlace ascendente desde los servidores y una para enlace descendente a los servidores, siendo las mismas longitudes de onda usadas para todos los conjuntos de servidores 810a-d.
De acuerdo con algunas realizaciones, las señales recibidas por el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior pueden tener una longitud de onda dependiente del grupo de servidores 110a-d enlazados externamente que transmitieron la señal. Es decir, cada grupo conectado externamente de servidores puede usar una longitud de onda de luz diferente cuando se envían señales al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. De manera similar, las señales que llegan al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior desde la trayectoria 180 de comunicación óptica superior pueden tener una longitud de onda dependiente del grupo de destino de servidores 110a-d. En algunas disposiciones el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior puede enrutar pasivamente señales con base en la longitud de onda de la señal. En algunas realizaciones, el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior puede ser un AWGR. En tal disposición WDM puede usarse para portar señales entre la trayectoria 180 de comunicación óptica superior y los servidores 110a-d de grupos enlazados externamente. Esto puede llevar a un aumento en ancho de banda disponible. De acuerdo con esta disposición se pueden usar dos longitudes de onda distintas para cada conjunto 810a-d (8 longitudes de onda en la disposición de la figura 9), siendo una longitud de onda usada para enlace ascendente y una para enlace descendente, para cada conjunto 810a-d. De acuerdo con algunas realizaciones, algunos grupos enlazados externamente de servidores 110a-d pueden hacer uso de la misma longitud de onda cuando se comunican a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, mientras que otros grupos enlazados externamente de servidores 110a-d pueden hacer uso de longitudes de onda diferentes, es decir, algunas longitudes de onda pueden compartirse entre grupos 110a-d enlazados externamente. En tales realizaciones, puede usarse un híbrido de WDM y TDM.
El primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior puede combinar señales de cada uno de los servidores en el primer grupo 110a y enrutar las señales a lo largo de la primera trayectoria 130a de comunicación óptica inferior. El primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior puede ser un acoplador en estrella. De manera similar, las señales recibidas por el primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior desde la primera trayectoria 130a de comunicación óptica inferior pueden enrutarse a cada servidor en el primer grupo de servidores 110a, y en algunas realizaciones, el primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior puede ser un divisor en estrella. El segundo, tercer y cuarto elementos 120b-d de enrutamiento óptico pasivo inferior pueden ser similares al primer elemento 120a de enrutamiento óptico pasivo inferior.
De acuerdo con algunas disposiciones, la comunicación entre un servidor en el primer, segundo, tercer o cuarto grupo de servidores 110a-d y la trayectoria 180 de comunicación óptica superior puede ser completamente pasiva.
De acuerdo con la disposición de la figura 9, un grupo de servidores 110a-d en cada conjunto de servidores 810a-d tiene una trayectoria de comunicación hacia/desde la trayectoria 180 de comunicación óptica superior. Los otros grupos de servidores 820a-d, 830a-d, 840a-d (denominados en este documento como grupos de enlazamiento de conjuntos) proporcionan trayectorias 850ab, 850ac, 850ad, 850bc, 850bd, 850cd de comunicación interconjunto (denominadas colectivamente en este documento como 850xy).
Cada grupo 820a-d, 830a-d, 840a-d de enlace de conjuntos está conectado ópticamente con otro grupo 820a-d, 830ad, 840a-d de enlace de conjuntos en un conjunto diferente de servidores 810a-d. Por ejemplo, el grupo 820a de enlace de conjuntos en el primer conjunto de servidores 810a está enlazado al grupo 840d de enlace de conjuntos en el cuarto conjunto de servidores 810d. La conexión entre servidores en estos grupos de enlazamiento de conjuntos es a través de conexiones 821a de datos, elemento 822a de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos (asociado con grupo de servidores 820a), una trayectoria 850ad de comunicación óptica interconjunto, otro elemento de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos (asociado con grupo de servidores 840d), y conexiones de datos entre los servidores individuales de grupo 840d y el elemento de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos asociado con grupo 840d. Por consiguiente, el grupo 820a de enlace de conjuntos está enlazado con el grupo 840d de enlace de conjuntos. La comunicación entre pares de grupos de enlazamiento de conjuntos enlazados puede ser comunicación óptica pasiva.
De manera similar, en la disposición de la figura 9, el grupo 830a de enlace de conjuntos en el primer conjunto de servidores 810a está enlazado con el grupo 830c de enlace de conjuntos en el tercer conjunto de servidores 810c, y el grupo 840a de enlace de conjuntos del primer conjunto de servidores 810a está enlazado con el grupo 820b de enlace de conjuntos en el segundo conjunto de servidores 810b.
La disposición de las conexiones de datos y elementos de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos en los grupos de enlazamiento de conjuntos de servidores puede ser similar a la disposición de las conexiones 111a de datos y el elemento 110a de enrutamiento óptico pasivo inferior del primer grupo de servidores 110a, con las trayectorias 850xy de comunicación interconjunto que conectan un par de elementos de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos en diferentes conjuntos, en lugar de conectar un elemento 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior y un elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. Los elementos 822a de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos pueden ser acopladores en estrella.
De acuerdo con algunas realizaciones, para cualquier par de conjuntos de servidores 810a-d, hay al menos un grupo 850xy de enlace de conjuntos en cada conjunto 810a-d del par de conjuntos 810a-d que están enlazados, de tal manera que existe un enlace respectivo para cada par de conjuntos de servidores 810a-d.
De acuerdo con la disposición de la figura 9, cada conjunto de servidores 810a-d está enlazado a cada otro conjunto de servidores 810a-d, a través de una respectiva trayectoria 850xy de comunicación interconjunto y un respectivo par de grupos de enlazamiento de conjuntos asociados con la trayectoria 850xy de comunicación interconjunto. De acuerdo con algunas realizaciones se puede proporcionar una trayectoria alternativa para comunicación interconjunto a través de un elemento de conmutación conectado a la trayectoria 180 de comunicación superior.
De acuerdo con la disposición de la figura 9, la comunicación desde el primer grupo de servidores 110a en el primer conjunto 810a y el segundo grupo de servidores en el segundo conjunto 810b puede ser realizada por el servidor de transmisión en el primer grupo 110a enviando una señal a través de la trayectoria 370a de comunicación intraconjunto a un servidor en el grupo de enlazamiento de conjuntos de servidores 840a en el primer conjunto 810a que está enlazado al segundo conjunto 810b (es decir un grupo 820b de enlace de conjuntos en el segundo conjunto). La señal es recibida por un servidor en grupo 840a y ese servidor retransmite la señal a un servidor en grupo 820b del segundo conjunto a través de la trayectoria 850xy de comunicación interconjunto. La señal se envía a través de la conexión de datos y el elemento de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos asociado con ese grupo 840a, trayectoria 850ab de comunicación interconjunto, y el elemento de enrutamiento óptico pasivo de enlace y conexiones de datos asociados con el grupo 820b en el segundo conjunto de servidores 810b. La señal se retransmite al servidor de destino en el segundo grupo 110b a través de la trayectoria 370b de comunicación intraconjunto del segundo conjunto de servidores 810b. De manera similar, se podría enviar una señal desde un servidor en el primer grupo 110a del primer conjunto 810a a cualquier servidor en cualquiera de los grupos 110b, 820b, 830b u 840b del segundo conjunto 810b usando un método similar, pero alterando el direccionamiento sobre la trayectoria 730b de comunicación intraconjunto del segundo conjunto 810b. Donde el servidor de destino está en el grupo 820b, se puede usar el mismo enrutamiento, pero el uso de la trayectoria 370b de comunicación intraconjunto del segundo conjunto 810b puede no ser necesario, donde el servidor de destino puede recibir la señal directamente desde el elemento de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos asociado con el grupo 820b. Puede usarse un enfoque similar donde la fuente de la señal es un servidor en los grupos 820a o 830a de enlace. Donde la fuente de la señal es un servidor en grupo 840a de enlace, puede usarse el mismo enfoque, pero puede ser innecesario hacer uso de la trayectoria 370a de comunicación intraconjunto del primer grupo. Puede usarse un enfoque similar para proporcionar una trayectoria de comunicación entre cualquier par de servidores en cualquier conjunto 810a-d diferente.
En la disposición de la figura 9, el número de grupos 110a-d, 820a-d, 830a-d, 840a-d en cada conjunto 810a-d es igual al número de conjuntos 810a-b; hay un grupo 110a-d enlazado externamente en cada conjunto, y los grupos restantes son grupos 820a-d, 830a-d, 840a-d de enlace de conjuntos. Cada grupo 820a-d, 830a-d, 840a-d de enlace de conjuntos está enlazado a otro grupo 820a-d, 830a-d, 840a-d de enlace de conjuntos en un diferente conjunto 810ad. La comunicación interconjunto desde un servidor que no tiene una conexión directa con el conjunto 810a-d del servidor de destino, se realiza usando un servidor en el grupo 820a-d, 830a-d, 840a-d de enlace de conjuntos del mismo conjunto 810a-d como el servidor de fuente que tiene una conexión directa con el conjunto 810a-d del servidor de destino.
Donde un servidor recibe una señal desde otro servidor en el mismo conjunto y retransmite la señal fuera del conjunto (por ejemplo a un conjunto diferente o al elemento de enrutamiento óptico pasivo superior), o viceversa (donde la señal se recibe desde fuera del conjunto y se retransmite a otro servidor dentro del mismo conjunto que el servidor de retransmisión), el servidor de retransmisión está actuando como una retransmisión. La selección de un servidor de retransmisión dentro de un grupo 110a-d, 820a-d, 830a-d, 840a-d puede basarse en el uso del servidor o carga de tráfico dentro del grupo 110a-d, 820a-d, 830a-d, 840a-d.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada conjunto de servidores puede incluir 4 grupos de servidores, y cada grupo de servidores 110a-d, 820a-d, 830a-d, 840a-d puede incluir 8 servidores. En algunas realizaciones, cada conjunto de servidores 810a-d puede corresponder a un bastidor de servidores.
En algunas realizaciones de acuerdo con la figura 9, se puede eliminar la necesidad de que los servidores tengan láseres sintonizables. En particular, cada servidor puede comunicarse usando una única longitud de onda (para señales transmitidas a través de su elemento 120a-d de enrutamiento óptico pasivo inferior asociado o elemento de enrutamiento óptico pasivo de enlace de conjuntos). Puede ser requerido un láser adicional para comunicación intraconjunto a través de la trayectoria 370a-d de comunicación intraconjunto. De acuerdo con algunas realizaciones, este láser adicional puede ser un láser de longitud de onda única. Por consiguiente, realizaciones pueden llevar a un coste reducido al evitar o reducir el uso de láseres sintonizables costosos.
Realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 9 pueden facilitar la interconexión de alta velocidad entre conjuntos de servidores 810a-d.
De acuerdo con algunas realizaciones, la trayectoria de comunicación entre servidores en grupos de enlazamiento de conjuntos enlazados puede ser una trayectoria de comunicación óptica completamente pasiva. De acuerdo con algunas realizaciones, la trayectoria de comunicación entre servidores en grupos enlazados externamente y el elemento de enrutamiento óptico pasivo superior puede ser comunicación óptica completamente pasiva.
La realización de la figura 9 incluye cuatro conjuntos de servidores y cuatro grupos de servidores en cada conjunto, pero son posibles otras disposiciones.
De acuerdo con algunas realizaciones, se pueden proporcionar uno o más grupos sin enlazamiento de servidores en algunos o en todos los conjuntos. Los grupos sin enlazamiento de servidores están dispuestos para comunicarse con otros grupos de servidores en el mismo conjunto a través de la trayectoria 370a-d de comunicación intraconjunto, pero no están enlazados a otros conjuntos de servidores 810a-d o al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. Los servidores en grupos sin enlazamiento pueden comunicarse con servidores en otros conjuntos 810a-d o el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior enrutando comunicaciones a través de la trayectoria 370a-d de comunicación intraconjunto a un grupo de enlazamiento de conjuntos o un grupo enlazado externamente en el mismo conjunto que el grupo sin enlazamiento.
De acuerdo con algunas realizaciones, múltiples grupos dentro de un conjunto pueden enlazarse con el mismo destino (por ejemplo otro conjunto 810a-d o el elemento 180 de enrutamiento óptico pasivo superior). Esto puede mejorar la redundancia de enrutamiento y reducir el efecto de congestión, por ejemplo.
De acuerdo con algunas realizaciones algunos conjuntos no están enlazados a todos los conjuntos. Por ejemplo, en la disposición de la figura 9, las trayectorias 850ad, 850ac y 850bd de comunicación interconjunto pueden omitirse (los grupos de servidores 820a, 830a, 830b, 830c, 830d, 840d conectados a estas trayectorias de comunicación también pueden omitirse). En este caso, la comunicación puede enrutarse a través de conjuntos además del conjunto de fuente y destino. Por ejemplo, una señal desde el grupo 110a en el primer conjunto 810a al grupo 110d en el cuarto conjunto 810d puede enrutarse a través de grupos 840a, 820b, 840b, 820c y 840c, haciendo uso de las trayectorias 370a-d de comunicación intraconjunto y las trayectorias 850ab, 850bc, 850cd de comunicación interconjunto restantes. De manera similar, en algunas realizaciones, uno o más conjuntos pueden no tener enlace directo con el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, estando la comunicación entre tales conjuntos y el elemento 170 de enrutamiento pasivo superior enrutada a través de un conjunto que tiene un grupo enlazado externamente.
La figura 10 ilustra una disposición de acuerdo con algunas realizaciones, en particular, la figura 10 muestra un sistema adecuado para uso en una red de centro de datos, que tiene un número de subredes, o celdas 910, teniendo al menos una de las subredes 910 una estructura como se describe en relación con las figuras 1 a 9.
En la disposición de la figura 10, se proporciona una pluralidad de subredes 910. Las subredes 910 pueden ser redes ópticas, y pueden incluir redes ópticas pasivas y/o redes que tienen un híbrido de componentes pasivos y activos. En la figura 10, para claridad se muestran subredes conectadas a una sola tarjeta 920 de OLT. Sin embargo, las subredes pueden conectarse a cada tarjeta 920 de OLT.
La subred 910 se puede conectar, a través de la trayectoria 180 de comunicación óptica superior, a un puerto 925 de OLT de una tarjeta 920 de OLT. Se puede proporcionar una pluralidad de tarjetas 920 de OLT en un conmutador 900 de OLT. Las tarjetas de OLT pueden disponerse en un número de chasis 930, con una pluralidad de tarjetas 920 de OLT en cada chasis 930. Las tarjetas de OLT pueden comunicarse con otras tarjetas de OLT en el mismo chasis 930, y con tarjetas de OLT en otros chasis dentro del mismo conmutador 900 de OLT. Además, el conmutador de OLT también puede facilitar comunicación con otros conmutadores de OLT.
El conmutador 900 de OLT de la figura 10 puede tener una estructura similar a un conmutador de OLT usado en fibra hasta las redes de acceso a vivienda, acera o localizaciones.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada tarjeta 920 de OLT tiene 8 puertos 925 de OLT, con cada puerto de OLT conectado a una subred óptica, o celda 910. Cada chasis de OLT puede contener 16 tarjetas de OLT, y un conmutador de OLT puede incluir 8 chasis. En una disposición que tiene 128 servidores en cada subred, cada conmutador de OLT conecta 131,072 servidores. Por consiguiente, en tal disposición, 5 conmutadores de OLT son suficientes para conectar 655,360 servidores.
De acuerdo con algunas realizaciones, cada puerto de OLT puede proporcionar una tasa de transmisión de hasta 10 Gb/s. Con una relación de división de 128, un único puerto de tarjeta tal puede conectar 128 servidores, y una tarjeta puede conectar 1024 servidores. De acuerdo con tal disposición, un único chasis de 16 tarjetas de OLT puede proporcionar conexión a 16,384 servidores.
En algunas aplicaciones, compartir una tasa de puerto de 10 Gb/s entre 128 servidores puede proporcionar una capacidad insuficiente para algunos de los servidores. En tales casos, la arquitectura puede disponerse de tal manera que menos servidores compartan el ancho de banda de cada puerto. Esto puede requerir un mayor número de tarjetas de OLT. En relaciones de actividad más bajas, el protocolo de red óptica puede realizar asignación de ancho de banda elástica para atender las ráfagas de tráfico. En algunas disposiciones la carga de centro de datos puede distribuirse entre diferentes subredes para equilibrio de carga, o puede consolidarse en menos subredes para permitir el ahorro de potencia mediante recorte de potencia, por ejemplo en respuesta a la variación de carga diaria a largo plazo, seguida de suspensión en respuesta a períodos de inactividad más cortos dentro de la hora/minutos.
La disposición de la figura 10 puede usarse para proporcionar una gran conectividad, y puede ser adecuada para centros de datos en diversas aplicaciones, tal como computación en la nube, con el fin de suministrar servicios tales como Infraestructura como un Servicio (laaS), Plataforma como un Servicio (PaaS), y Software como un Servicio (SaaS).
La disposición de la figura 10 puede usarse para reducir o eliminar la necesidad de conmutadores de acceso y agregación, lo cual puede llevar a una reducción en consumo de potencia. La disposición de la figura 10 también puede proporcionar un buen rendimiento en términos de asignación de recursos y velocidad de interconexión entre servidores.
La figura 11 ilustra la disposición de la figura 7a, pero muestra un ejemplo de la estructura de los elementos 530 de conexión. De acuerdo con la disposición de la figura 11, las señales desde un grupo de servidores 110 a un elemento 540 de enrutamiento óptico pasivo intermedio se enrutan a través de un elemento 121a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente, y las señales desde un elemento 540 de enrutamiento óptico pasivo intermedio a un grupo de servidores 110 se enrutan a través de un elemento 122a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace descendente. Cada uno del elemento 121a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente puede ser un divisor en estrella. Cada uno del elemento 122ah de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace descendente puede ser un acoplador en estrella. El elemento 121a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente y elemento 122a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace descendente pueden considerarse como componentes del elemento 120a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior.
El enrutamiento de señales de entrada a los puertos de salida en el primer y segundo elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio en la disposición de la figura 11 puede ser como se muestra en la figura 7b. Esto llevará a la tabla de enrutamiento de la Tabla 2.
De acuerdo con algunos ejemplos de acuerdo con la figura 11, cada uno de los ocho grupos de servidores 110a-h puede incluir 8 servidores, de tal manera que la celda 912 tiene 64 servidores. Un ejemplo de acuerdo con la disposición de la figura 5 que también tiene 64 servidores en la celda 912 requeriría 16 servicios en cada uno de los cuatro grupos de servidores (asumiendo el mismo número de servidores en cada grupo). Este número relativamente mayor de grupos en la disposición de la figura 11 reduce el número de servidores que compiten por recursos en cada grupo 110, y por lo tanto puede reducir la sobresuscripción por longitud de onda para la comunicación intracelda punto a punto.
Puede usarse un modelo de programación lineal de enteros mixtos (MILP) para optimizar las interconexiones de los elementos de enrutamiento óptico pasivo en las arquitecturas representadas en la figura 11. De acuerdo con algunos ejemplos, la celda 912 consiste en 64 servidores dispuestos en 8 grupos de servidores. La figura 11 presenta el diseño de interconexión de tejido para una celda 912 con láseres sintonizables para 8 grupos de servidores obtenidos desde el modelo de MILP, la figura 7b muestra la configuración obtenida para la interconexión de elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio (por ejemplo AWGRs) para enrutamiento y asignación de longitud de onda, y la Tabla 2 muestra la tabla de asignación de longitud de onda para comunicaciones intergrupo y de grupo a componente 300 óptico.
De acuerdo con la tabla de enrutamiento de longitud de onda, si un servidor en el primer grupo 110a debe comunicarse con un servidor en el cuarto grupo 110d, se envía un mensaje de control al componente 300 óptico (por ejemplo un conmutador de OLT) usando longitud de onda 1 enrutada a través del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio desde el puerto de entrada 1 al puerto de salida 5. Este puerto de salida se conecta con el componente 300 óptico (a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior). Si se concede la solicitud, el componente 300 óptico responde con un mensaje de control al primer grupo de servidores 110a y al cuarto grupo de servidores 110d usando las longitudes de onda 4 y 5, respectivamente. El servidor de destino en el cuarto grupo 110d sintoniza su receptor a longitud de onda 2 para recibir datos desde el servidor de fuente en el primer grupo 110a. Los servidores inactivos pueden, por defecto, estar sintonizados en longitudes de onda que los conectan con el OLT.
La figura 12 ilustra la conexión entre los grupos de servidores 110 y el elemento 300 óptico (por ejemplo un OLT) de acuerdo con algunos ejemplos. La conexión puede establecerse a través de 2 niveles de elementos 175, 177 de enrutamiento pasivos (tales como AWGRs) conectados como una topología Clos. Para evitar la complejidad asociada con mostrar muchos enlaces, la figura 12 muestra conexiones de enlace ascendente desde una celda 912 a un elemento 177 de enrutamiento pasivo común (por ejemplo elemento 170 de enrutamiento pasivo superior) sin mostrar los detalles de la celda 912. La figura 12 muestra las conexiones de enlace ascendente entre el elemento 177 de enrutamiento óptico pasivo de nivel inferior y el elemento 300 óptico; se puede usar una disposición similar para conexiones de enlace descendente. El presente ejemplo asume que cada celda 912 corresponde con la celda 912 que se muestra en la figura 11, sin embargo se pueden usar otras disposiciones de celda 912, tal como cualquiera de las otras disposiciones descritas en relación con las figuras 1 a 9. Hay que anotar que la celda 912 difiere de la celda 910 de la figura 10 en que la celda 912 no incluye el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. La disposición de la figura 12 permite la provisión de una rica conectividad. Donde los servidores están equipados con láseres sintonizables, el diseño es flexible para permitir que los servidores se unan a cualquier puerto de OLT sintonizando sus transceptores a la longitud de onda adecuada.
De acuerdo con algunos ejemplos, todas las comunicaciones pueden coordinarse a través del elemento 300 óptico (por ejemplo un OLT). Los servidores con demandas envían un mensaje de control de solicitud con la dirección de destino y requisitos de recursos al elemento 300 óptico. Si el elemento 300 óptico concede la solicitud, responde con mensajes de puerta a los servidores de fuente y destino informando a los servidores de la asignación de longitud de onda que ambos servidores necesitan sintonizar y la franja de tiempo. Inicialmente, todos los transmisores y receptores de los servidores se pueden sintonizar a una longitud de onda designada conectándolos con el elemento 300 óptico. Una tarjeta de interfaz de red de cada servidor puede estar equipada con un arreglo de receptores sintonizados fijos y un láser sintonizable para detección y selección de longitud de onda, respectivamente. El número de receptores sintonizados fijos para cada servidor en una celda 912 puede regirse por el número de grupos de servidores y número de puertos del elemento 300 óptico que conecta la celda 912. El número de puertos de entrada a cada uno de los elementos 177 de enrutamiento pasivos de nivel inferior puede ser igual al número de salidas desde la celda 912. El número de puertos de salida desde cada uno de los elementos 177 de enrutamiento pasivos de nivel inferior puede ser igual al número de puertos de componente 300 óptico a los que está conectada la celda 912 respectiva (a través de los elementos 175 de enrutamiento pasivos de nivel superior). Cada uno de los elementos de enrutamiento pasivos de nivel 175 superior puede tener un número de puertos de entrada igual al número de puertos de componente 300 óptico al que está conectada cada celda 912. De manera similar, cada uno de los elementos de enrutamiento pasivos de nivel 175 superior puede tener un número de puertos de entrada igual al número de puertos de componente 300 óptico al que está conectada cada celda 912. Para la disposición particular ilustrada en la figura 12, 8x8 AWG sería suficiente si se considera una conexión a 8 puertos de componente 300 óptico y una celda 912 con un máximo de 8 grupos de servidores.
Dentro de una celda 921, la comunicación intergrupo se puede aprovisionar ya sea a través del componente 300 óptico o directamente con base en una trayectoria de comunicación intracelda (por ejemplo a través de los elementos 540ab de enrutamiento óptico pasivo intermedio en la disposición de la figura 11) donde una longitud de onda puede seleccionarse para transmisión con base en la ubicación del servidor de destino. Las rutas alternativas facilitan el enrutamiento de múltiples trayectorias y equilibrio de carga con cargas de tráfico altas, sin embargo, reenviar tráfico a través del componente 300 óptico puede evitarse donde sea posible, para reducir el retraso y consumo de potencia. Un servidor puede comunicarse con servidores en otros grupos 110 sintonizando su transceptor a la longitud de onda adecuada con base en un mapa de enrutamiento de longitud de onda.
Este diseño es similar a una red inalámbrica celular, en que las longitudes de onda se pueden reutilizar para conectar otros grupos de servidores 110 conectados a diferentes puertos del componente 300 óptico.
La disposición de la figura 12 proporciona flexibilidad, lo cual puede permitir que los servidores se unan a diferentes puertos del elemento 300 óptico. Esto puede mejorar el rendimiento en términos de aprovisionamiento de recursos. Sin embargo, de acuerdo con algunos ejemplos, todos los servidores están equipados con transceptores sintonizables, lo cual puede aumentar el coste.
Las disposiciones de acuerdo con la figura 12 pueden ser una Red de Enrutamiento de Longitud de Onda (WRN) con N+K entidades (N grupos de servidores 110 y K puertos de componente 300 óptico) que deben comunicarse entre sí. Para la disposición particular representada en la figura 12, y donde cada celda 912 es como se muestra en la figura 11, K=4 y N=8, y por lo tanto se pueden usar N+K-1=11 (distintas) longitudes de onda. En tal caso, cada conexión entre elementos de enrutamiento óptico de nivel inferior 177 y superior 175 puede portar 8 longitudes de onda no superpuestas (distintas). De manera similar, cada conexión entre los elementos 175 de enrutamiento óptico de nivel superior y el componente 920 óptico puede portar 8 longitudes de onda no superpuestas. Cada una de las conexiones entre los elementos 175 de enrutamiento óptico de nivel superior y el componente 920 óptico puede terminar en un puerto diferente del componente 920 óptico. La asignación de las longitudes de onda no superpuestas puede determinarse (por ejemplo optimizado) usando un modelo de MILP.
En algunos ejemplos de la disposición de la figura 12 donde las celdas 912 están de acuerdo con la disposición de la figura 11, las celdas 912 pueden estar dispuestas para usar más de ocho longitudes de onda, de tal manera que para cada grupo de servidores, se dirigirá una pluralidad de longitudes de onda al elemento 177 de enrutamiento óptico de nivel inferior asociado. En tales casos, el enrutamiento de la señal entre el elemento de enrutamiento óptico de nivel inferior y el componente 920 óptico puede ser controlado por la longitud de onda transmitida por el grupo de servidores.
Redes ópticas pasivas (PONs) actuales en redes de acceso (por ejemplo como se estudió en J. Baliga, R. W. A. Ayre, W. V. Sorin, K. Hinton, y R. Tucker, "Energy Consumption in Access Networks", en Optical Fiber communication/National Fiber Optic Engineers Conference, 2008. OFC/NFOEC 2008. Conference on, 2008, pp. 1-3) no funcionan bien para tasas superiores a 1 Gb/s donde los enlaces de fibra punto a punto pueden ser más eficientes en energía que una PON. Sin embargo, la arquitectura celular de la figura 11, por ejemplo, puede evitar algunas de las limitaciones de las PONs descritas en Baliga, et al. De acuerdo con la disposición de la figura 11, (i) dentro de un grupo de servidores 110 (por ejemplo un bastidor de servidores), la tarjeta, o FBG puede proporcionar una tasa de longitud de onda completa, (ii) dentro de los grupos de servidores 110a-110h conectados a un elemento 170 de enrutamiento óptico superior particular (por ejemplo una celda 912 de bastidores), los elementos 540a, 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio proporcionan conectividad de longitud de onda completa y por tanto la comunicación de servidor a servidor puede aparecer como punto a punto, y (iii) comunicación entre celdas (es decir entre un servidor conectado a un primer elemento 170 de enrutamiento óptico superior y un servidor conectado a un segundo elemento 170 de enrutamiento óptico superior) puede ser a través del componente 300 óptico. De acuerdo con la disposición de la figura 12, donde cada celda 912 corresponde a la celda 912 mostrada en la figura 11, la comunicación intragrupo y comunicación intergrupo (dentro de una celda) son de acuerdo con (i) y (ii), anteriores. Sin embargo, la comunicación intercelda puede diferir de (iii), anterior. En particular, en la disposición de la figura 12, la comunicación intercelda (comunicación entre un servidor en una primera celda 910-1 y un servidor en una segunda celda 910-2) puede enrutarse a través de dos niveles de elementos de enrutamiento óptico superiores, un primer nivel (superior) de elementos 175-1 a 175-n de enrutamiento óptico superiores enruta señales entre el segundo nivel (inferior) de elementos de enrutamiento 177-1 a 177-n óptico superiores y una pluralidad de componentes 905-1 a 905-4 ópticos (por ejemplo conmutadores de OLT/tarjetas de OLT/puertos de OLT). El segundo nivel (inferior) de elementos 177-1 a 177-n de enrutamiento óptico superiores enruta señales entre los grupos de servidores de una celda 912 particular y el primer nivel (superior) de elementos 175-1 a 175-n de enrutamiento óptico superiores.
La disposición de acuerdo con la figura 12 es menos probable (por ejemplo en comparación con una disposición donde cada celda 912 está conectada a un único componente 300 óptico, por ejemplo como se muestra en la figura 11) de sufrir limitaciones de red óptica pasiva debido al uso compartido de longitud de onda por servidores a través de MAC de TDM (control de acceso al medio de multiplexación por división de tiempo) en la comunicación intercelda. Por ejemplo, la sobre suscripción puede reducirse en la disposición de la figura 12. En algunas disposiciones, cada uno de los elementos de enrutamiento óptico en el primer 175 y segundo 177 niveles de elementos de enrutamiento óptico superiores puede ser AWGRs.
Los componentes 905 ópticos pueden ser elementos de conmutación óptica (por ejemplo un conmutador de OLT). Cada uno de los componentes ópticos puede tener dos o más puertos ópticos para recibir y/o enviar señales ópticas. Cada una de las celdas 912 de la figura 12 puede ser una subred. Cada subred puede incluir un primer grupo de puertos y un segundo grupo de puertos para comunicación con primer y segundo grupos de servidores, respectivamente. De acuerdo con algunos ejemplos, una o más de las subredes pueden ser una red óptica pasiva, de tal manera que, por ejemplo, el enrutamiento de comunicación entre el primer y segundo grupos de puertos ópticos de la primera subred y el primer elemento de enrutamiento de nivel inferior es pasivo.
Cada uno de los elementos de enrutamiento óptico de nivel superior 175 e inferior 177 puede enrutar señales ópticas con base en una longitud de onda de la señal y un puerto de entrada en el cual se recibe la señal. Cada subred (es decir los grupos de puertos/servidores 110 en la misma) puede estar dispuesta para comunicarse con un respectivo elemento 177 de enrutamiento óptico de nivel inferior. Cada elemento 177 de enrutamiento óptico de nivel inferior puede estar dispuesto para enrutar señales entre su subred correspondiente y cada uno de los elementos 175 de enrutamiento óptico de nivel superior. Cada uno de los elementos de enrutamiento óptico de nivel superior puede estar dispuesto para enrutar señales entre cada uno de los elementos de enrutamiento óptico de nivel inferior y cada uno de los elementos de conmutación óptica activos.
Los elementos de enrutamiento óptico de nivel superior y elementos de enrutamiento óptico de nivel inferior pueden formar respectivas trayectorias de comunicación óptica pasiva entre los grupos de cada red y cada uno de los elementos de conmutación óptica activos.
Cada trayectoria de comunicación óptica pasiva entre un primer grupo de puertos ópticos en la primera subred y cada uno de los elementos de conmutación óptica activos puede estar asociada con una longitud de onda que es diferente de las longitudes de onda asociadas con cada otra trayectoria de comunicación óptica pasiva entre el primer grupo de puertos ópticos y cada otro elemento de conmutación óptica activo.
La figura 13a ilustra una disposición que proporciona comunicación intergrupo que comprende trayectorias de comunicación intergrupo que se enrutan entre cualquier grupo de servidores 110a-f y cualquier otro grupo de servidores 110a-d jerárquicamente por debajo del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior. De acuerdo con la disposición 1300 en la figura 13a, estas trayectorias de comunicación intergrupo pueden ser trayectorias de comunicación pasivas. Realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 13a proporcionan trayectorias de comunicación intergrupo que no se enrutan a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, lo cual puede reducir el consumo de potencia y carga en el componente 300 óptico (por ejemplo un conmutador de OLT) al cual se conecta el elemento de enrutamiento óptico pasivo superior, dado que la comunicación intergrupo no necesita enrutarse a través del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y el componente 300 óptico. En algunas realizaciones de acuerdo con la disposición de la figura 13a, el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior puede ser un AWGR.
La trayectoria de comunicación intergrupo es a través de los respectivos elementos 121a-f, 122a-f de enriam iento óptico pasivo inferior asociados con respectivos grupos de servidores 110a-f a los cuales pertenecen los servidores de transmisión y recepción, y a través de uno o más elementos 540a-b de enriam iento óptico pasivo intermedio. La disposición de la figura 13a muestra dos elementos 540a-b de enriam iento óptico pasivo intermedio; estos pueden enrutar señales ópticas desde una pluralidad de puertos de entrada a una pluralidad de puertos de salida, con la salida dependiendo de la longitud de onda de la señal de entrada y el puerto de entrada que recibió la señal de entrada. El elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio puede ser un AWGR, por ejemplo.
Los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio pueden conectarse a los grupos de servidores mediante elementos 121a-f de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente y elementos 122a-f de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace descendente, similar a la disposición en la figura 11. Tráfico (señales ópticas) desde los grupos de servidores 110a-f llega a un puerto de salida del elemento 121a-f de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente (por ejemplo un acoplador en estrella) conectado a las entradas de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio (por ejemplo AWGRs).
En la realización de la figura 13a, cada servidor (por ejemplo una tarjeta de interfaz de red del servidor) tiene una arreglo de receptores sintonizados fijos y un láser sintonizable para la detección y selección de longitud de onda. En otras realizaciones se puede usar una fuente de longitud de onda múltiple distinta de un láser, tal como un LED de espectro dividido. La disposición ilustrativa de la figura 13a hace uso de ocho longitudes de onda, y por lo tanto los receptores están dispuestos para recibir al menos ocho longitudes de onda distintas, y el láser sintonizable está dispuesto para emitir señales de al menos ocho longitudes de onda distintas.
En la disposición de la figura 13a, seis grupos de servidores 110a-f están conectados a través de dos elementos 540ab de enrutamiento óptico pasivo intermedio. En este ejemplo, cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe una entrada desde tres de los grupos de servidores 110a. Más específicamente, el primer elemento 540a óptico pasivo intermedio recibe entrada desde el primer 110a y segundo 110b y tercer 110c grupos de servidores, a través de los respectivos elementos 121a, 121b, 121c de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente. En la figura 13a, la entrada desde el primer grupo de servidores 110a se recibe en el primer puerto de entrada i1 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, la entrada desde el segundo grupo de servidores 110b se recibe en el sexto puerto de entrada i6 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y la entrada desde el tercer grupo de servidores 110c se recibe en el tercer puerto de entrada i3 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio. De manera similar, el segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe entradas desde el cuarto 110d, quinto 110e y sexto 110f grupos de servidores, a través de los respectivos elementos 121d, 121e, 121f de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente en el séptimo i7, sexto i6 y cuarto i4 puertos de entrada, respectivamente.
Cada uno del primer y segundo elementos 540a,b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también recibe entrada desde el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior, específicamente en el segundo i2 y quinto i5 puertos de entrada, respectivamente. Cada uno del primer y segundo elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también recibe entradas desde el otro elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Específicamente, el primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe entrada en el cuarto i4, quinto i5 y séptimo i7 puertos de entrada desde, respectivamente, el tercer o3, cuarto o4 y primer o1 puertos de salida del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. El segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio recibe entrada en el primer i1, segundo, i2 y tercer i3 puertos de entrada desde, respectivamente, el séptimo i7, sexto i6 y tercer i3 puertos de salida del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
Por consiguiente, en la realización de la figura 13a, cada grupo de servidores está conectado a un puerto de entrada de uno de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Adicionalmente, el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior está conectado a un puerto de entrada de cada uno de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. Uno o más puertos de salida de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio están conectados cada uno a un puerto de entrada respectivo de otro de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
En la disposición de la figura 13a, cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene puertos de entrada respectivos conectados a tres grupos de servidores 110a-f, un puerto de entrada conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y al menos un (tres en figura 13a) puerto de entrada conectado a otro de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
Cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene tres puertos de salida conectados a grupos de servidores 110a-f; siendo los grupos de servidores 110a-f conectados a los puertos de salida diferentes de los grupos de servidores 110a-f conectados a los puertos de entrada. Cada elemento 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también tiene un puerto de salida conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y al menos un (tres en figura 13a) puerto de salida conectado a otro de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
En la realización de la figura 13a, el primer elemento 540a de enriam iento óptico pasivo intermedio tiene puertos de salida o2, o5, o1 conectados respectivamente al cuarto 110d, quinto 100e y sexto 110f grupo de servidores (diferentes del primer 110a, segundo 110b y tercer 110c grupos de servidores conectados a los puertos de entrada del primer elemento 540a de enriam iento óptico pasivo intermedio). El primer elemento 540a de enriam iento óptico pasivo intermedio también tiene un puerto de salida o4 conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y puertos de salida o3, o6 y o7 conectados, respectivamente, a los puertos de entrada i3, i2 e i1 del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
De manera similar, el segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio tiene puertos de salida o2, o6, o7 conectados respectivamente al primer 110a, segundo 110b y tercero 110c grupos de servidores (diferentes del cuarto 110d, quinto 110e y sexto 110f grupos de servidores conectados a los puertos de entrada del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio). El segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio también tiene un puerto de salida o5 conectado al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior y puertos de salida o1, o3, o4 conectados, respectivamente a puertos de entrada i7, i4 e i5 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio.
La figura 13b ilustra el enrutamiento de señales de entrada a puertos de salida en el primer y segundo elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio en la disposición de la figura 13a.
La figura 13b muestra la entrada de longitudes de onda a los puertos respectivos, y la salida correspondiente. El subíndice indica la longitud de onda, y el superíndice indica el puerto de entrada. Nótese que los puertos de entrada del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio se muestran a la izquierda en la figura 13b, pero están a la derecha en la figura 13a.
Las señales en cada puerto de salida dependen de la longitud de onda de la señal (subíndice) y del puerto de entrada en el cual fue recibida la señal (superíndice). Por ejemplo, una señal de longitud de onda 1, recibida en el puerto de entrada i1 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio se denota A11 y se emite en el puerto de salida o1. De manera similar, una señal de longitud de onda 2, recibida en el puerto de entrada i3 se denota A23 y se emite en el puerto de salida o5.
La Tabla 3 ilustra las longitudes de onda usadas para enviar una señal desde una fuente a un destino de acuerdo con la disposición de las figuras 13a y 13b.
Tabla 3
Las trayectorias ópticas entre el respectivo elemento 121a-f, 122a-f de enrutamiento óptico pasivo inferior y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior se denominan como trayectorias de comunicación óptica inferiores. En la figura 13a las trayectorias 130 de comunicación ópticas inferiores no están etiquetadas.
La disposición de las figuras 13a y 13b tiene algunas similitudes con las disposiciones de las figuras 5, 6, 7a y 7b. La disposición de las figuras 13a y 13b difiere de las disposiciones descritas previamente en que se proporciona una trayectoria, a través de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, para comunicación intragrupo. Es decir, un servidor en el primer grupo de servidores 110a puede comunicarse con otro servidor en el mismo grupo 110a a través del elemento 121a de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente, cada uno de los elementos 540a y 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y el elemento 122a de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace descendente. Como se puede ver de la Tabla 3, esto se puede realizar usando la longitud de onda 5, que se enruta desde la primera entrada i1 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio a la séptima salida o7 del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio. La señal luego se enruta a la primera entrada i1 del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, y a la segunda salida o2 del segundo elemento 540b de enrutamiento óptico pasivo intermedio. La señal luego se enruta al primer grupo de servidores 110a a través del correspondiente elemento 122a de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace descendente.
Como ejemplo de comunicación intergrupo, una señal desde el primer grupo de servidores 110a al sexto grupo de servidores 110f se transmitiría desde un servidor en el primer grupo en la longitud de onda 1, y se enrutaría, a través del elemento 121a de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace ascendente, a la primera entrada del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio, dejando el primer elemento 540a de enriam iento óptico pasivo intermedio en la primera salida del primer elemento 540a de enrutamiento óptico pasivo intermedio. La señal llega entonces al elemento 122f de enrutamiento óptico pasivo inferior de enlace descendente y luego llega al sexto grupo de servidores 110f.
De acuerdo con esta disposición, no es necesario proporcionar una tarjeta óptica, FBG, u otro mecanismo separado para comunicación intragrupo. Por consiguiente, la estructura de los grupos puede simplificarse. Donde se proporciona un mecanismo separado para comunicación intragrupo en una disposición de acuerdo con las figuras 13a y 13b, la provisión de trayectorias de comunicación intragrupo a través de los elementos 540a-b de enrutamiento óptico pasivo intermedio, proporciona redundancia para comunicación intragrupo, que puede mejorar la robustez del sistema y/o permitir un aumento de ancho de banda intragrupo.
Los ejemplos de acuerdo con la disposición de las figuras 13a y 13b permiten que n+1 destinos de señal se direccionen usando n+1 longitudes de onda diferentes. De acuerdo con algunos ejemplos, pueden ser necesarias (n+1)2-1 fibras (es decir trayectorias distintas). El ejemplo de las figuras 13a y 13b no incluye una trayectoria desde el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior de vuelta al elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior (en algunos ejemplos el componente óptico, tal como un OLT, no necesita comunicarse consigo mismo a través de la red 910), por lo que el número de trayectorias es uno menos que (n+1)2, como se puede ver en la Tabla 3. El parámetro n es 6 en el ejemplo ilustrado. En el ejemplo ilustrado, las fuentes y destinos de las señales se consideran como los grupos de servidores 110a-f y el elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior (o la trayectoria 180 de comunicación óptica superior y componente 300 óptico, más allá del elemento 170 de enrutamiento óptico pasivo superior). De acuerdo con tales ejemplos, una disposición con 6 grupos de servidores (n=6) usa 7 longitudes de onda y tiene 48 conexiones/trayectorias.
Como en las disposiciones de las figuras 5 y 7a, se pueden usar aisladores pasivos en las entradas a los elementos 121a-h, 122a-h de enrutamiento óptico pasivo inferior, pero no se muestran en la figura 13a.
La figura 14 ilustra una red de acuerdo con algunos ejemplos. Esta disposición es similar a la de la figura 12, con respecto a la disposición de las celdas/subredes 912 (que se muestran esquemáticamente en la figura 14), y los elementos de enrutamiento de nivel inferior 177 y superior 175. La figura 14 muestra conexiones de enlace ascendente entre el elemento 177 de enrutamiento óptico pasivo de nivel inferior y los elementos 305 ópticos; se puede usar una disposición similar para conexiones de enlace descendente. Cada uno de los elementos 175 de enrutamiento de nivel superior está conectado con una pluralidad de componentes 305 ópticos. Cada uno de los componentes 305 ópticos puede incluir un primer conjunto de elementos 307 de conmutación óptica y un segundo conjunto de elementos 308 de conmutación óptica, donde el primer conjunto de elementos 307 de conmutación óptica tienen una velocidad de conmutación más alta que el segundo conjunto 308. Por ejemplo, el primer conjunto de elementos 307 de conmutación óptica pueden ser conmutadores de OLT y el segundo conjunto de elementos 308 de conmutación óptica pueden ser conmutadores ópticos.
El primer conjunto de conmutadores ópticos y el segundo conjunto de conmutadores ópticos pueden conectarse a un sistema 1410 de gestión de control a través de un conmutador 1415 del servicio. Los enrutadores 1420 centrales proporcionan comunicación entre los componentes 305 ópticos. El conmutador 1415 del servicio, enrutadores 1420 centrales y controlador 1410 pueden facilitar la comunicación entre componentes 305 ópticos (por ejemplo conmutadores de OLT) que conectan un gran número de servidores. El controlador 1410 puede estar dispuesto para clasificar los flujos intercelda y asignarles trayectorias, junto con recursos, con base en patrones de flujo de datos (por ejemplo con respecto al tamaño de flujo y duración del flujo). Por ejemplo, donde se determina que un flujo es unflujo de ratón(por ejemplo donde el flujo es menor que C paquetes, donde C es un parámetro predeterminado), el controlador asignará recursos y seleccionará las longitudes de onda adecuadas que los servidores de comunicación necesitan sintonizar de tal manera que se puedan agrupar para unirse al mismo puerto/conmutador de OLT a través de una preparación eficiente. Por tanto la sobrecarga de comunicación para flujos que atraviesan los enrutadores 1420 centrales puede evitarse o reducirse, y pueden lograrse ahorros de potencia. Para losflujos de elefante(por ejemplo donde el flujo ocupa más de 1% de tráfico total en un período de tiempo, o donde el flujo tiene un tamaño mayor que la media más tres desviaciones estándar del tráfico durante un período de tiempo) tal como el caso donde un servidor necesita usar una longitud de onda completa, el controlador puede establecer un circuito a través de un conmutador ópti
El controlador 1410 puede estar dispuesto para controlar el enrutamiento de señales de un flujo de datos entre subredes asignando el flujo de datos a un elemento de conmutación óptico ya sea en el primer conjunto de elementos 307 de conmutación óptica activos o en el segundo conjunto de elementos 308 de conmutación óptica activos. La asignación puede basarse en un tamaño y/o duración del flujo.
El controlador 1410 puede categorizar el flujo como unflujo de ratóno unflujo de elefante,y realizar la asignación con base en la categorización.
La estructura de las subredes 912 no está particularmente limitada. Por ejemplo, cada una de las subredes puede tener una estructura como se delinea en relación con cualquiera de las figuras 1 a 9. Donde las subredes son redes ópticas pasivas, cada servidor en cada grupo de servidores puede necesitar tener láseres/transceptores sintonizables, con el fin de comunicarse selectivamente con un componente 305 óptico particular. Donde las subredes 912 incluyen elementos activos (tal como la disposición de figura 8, algunos servidores pueden no requerir láseres/transceptores sintonizables.
Las conexiones al primer conjunto de elementos de conmutación óptica activos (desde los elementos de enrutamiento óptico de nivel superior) pueden estar separadas de las conexiones al segundo conjunto de elementos de conmutación óptica activos. Sin embargo, estos no se muestran por separado en la figura 14 por simplicidad.
De acuerdo con algunos ejemplos de acuerdo con la disposición de la figura 14, cada celda/subred 912 puede usar N-1 longitudes de onda distintas para comunicación intracelda, donde N es el número de grupos de servidores 110. Si el número de puertos en el primer y segundo conjuntos de elementos 307 de conmutación óptica activos, a los cuales están conectados los elementos de enrutamiento óptico de nivel superior, son S y K, respectivamente, el número total de longitudes de onda usadas puede ser (N-1)+K+S. Para los puertos en el primer 307 y segundo 308 conjuntos de elementos de conmutación óptica activos, solo N longitudes de onda de las (N-1)+K+S longitudes de onda pueden usarse para comunicarse con los grupos de servidores 110 en la celda 912. Por ejemplo, si hay 4 grupos de servidores en cada celda, conectados con 4 elementos de conmutación en cada uno del primer y segundo conjuntos de elementos de conmutación óptica activos, se pueden usar 3+4+4=11 longitudes de onda. Esto puede ser independiente del número de celdas 912.
Se ha realizado un estudio de comparativa de mercado que compara el consumo de potencia y el coste de un centro de datos dispuesto de acuerdo con una arquitectura consistente con la que se muestra en las figuras 11 y 12 con las arquitecturas de centros de datos más comunes;Fat-TreeyBCube(A. Hammadi and L. Mhamdi: Review: A survey on architectures and energy efficiency in Data Center Networks, Computer Communication, vol. 40, pp. 1-21,2014).
El consumo de potencia y coste fueron evaluados para la arquitecturaFat-Tree,ilustrada en la figura 15a, y la arquitecturaBCube,ilustrada en la figura 15b, para diferentes configuraciones de tejido. Las arquitecturas deFat-Treefueron consideradas con 24 y 48 cápsulas para aprovisionar conectividad a 3,456 y 27,648 servidores, respectivamente. La arquitecturaBCubefue evaluada con k=2, 3 y 4 para n=8 para aprovisionar conectividad a 512, 4096 y 32768 servidores, respectivamente. El consumo de potencia de la arquitectura de las figuras 11 y 12 fue evaluado con 64 servidores dispuestos en 8 bastidores para cada celda 910.
La Tabla 4 muestra el consumo de potencia y coste del equipo usado para las evaluaciones de comparativa de mercado. Los inventores no conocen ningún estudio o proveedor que haya proporcionado una especificación de consumo de potencia para PON de OLT que soporte tasas de 10 Gb/s. El G<p>O<n>NEC CM7700S OLT (J. Baliga, R. W. A. Ayre, W. V. Sorin, K. Hinton, and R. Tucker, "Energy Consumption in Access Networks", Optical Fiber communication/National Fiber Optic Engineers Conference, 2008. OFC/NFOEC 2008. Conference on, 2008, pp. 1-3) soporta una tasa de datos de 1<g>para distancias típicas de arquitecturas de PON en redes de acceso (20km) y consume 12.5W por puerto. Para los propósitos de esta evaluación, el consumo de potencia del puerto de OLT de 10Gb/s fue estimado asumiendo un perfil de potencia lineal (nótese que el perfil de potencia ha aumentado por debajo de la tendencia lineal recientemente). De este modo, fue estimado que un puerto de OLT de 10 Gb/s consumiría 125W. Como estimación conservadora no fue considerada la reducción en consumo de potencia debido a la distancia de transmisión limitada en los centros de datos. Las figuras 15c y 15d muestran el consumo de potencia y ahorro de costes que se pueden lograr desplegando una arquitectura de acuerdo con algunos ejemplos de las disposiciones de las figuras 11 y 12, en comparación con las arquitecturas deFat-TreeyBCube.El alto consumo de energía y coste de las arquitecturas deBCubeyFat-Treese debe principalmente al gran número de conmutadores usados para interconexiones. Estos conmutadores pueden eliminarse y reemplazarse por dispositivos ópticos pasivos en algunas disposiciones de acuerdo con los ejemplos en este documento. Por lo tanto, una arquitectura de PON de ejemplo puede reducir el consumo de potencia en 45% y 80% y reducir el coste en 35% y 72% en comparación con las arquitecturas deFat-TreeyBCubepara 3,456 y 32,768 servidores, respectivamente.
Tabla 4
La arquitectura deBCubetiene el mayor consumo de potencia y coste ya que es una arquitectura centrada en servidor donde los servidores están equipados con múltiples transceptores necesarios para establecer conectividad con todos los niveles. A medida que aumentan los niveles, la arquitectura se puede escalar para albergar más servidores y el número de transceptores aumenta a medida que cada servidor necesita tener conexiones con un conmutador en cada nivel, por tanto aumenta el consumo de potencia.
La arquitectura deFat-Treees una arquitectura centrada en conmutador y los ahorros en la figura 15c y 15d son menores (en comparación con la arquitectura deBCube)ya que está diseñada para tener servidores con transceptores únicos para conectarse al conmutadorTop of Rack(ToR). Los ahorros logrados por la arquitectura de PON de ejemplo en comparación con la arquitectura deFat-Treedisminuyen a medida que aumenta el número de servidores. Esto se debe a que el consumo de potencia y coste de los conmutadores usados para construir las arquitecturas deFat-Treede 24 cápsulas y 48 cápsulas no aumentan linealmente a medida que aumenta el número de cápsulas.
Como se describió anteriormente, algunas realizaciones proporcionan una interconexión pasiva completa para comunicación intragrupo, algunas realizaciones proporcionan una interconexión pasiva completa para comunicación intergrupo, y algunas realizaciones proporcionan una interconexión pasiva completa tanto para comunicación intragrupo como intergrupo. Realizaciones pueden proporcionar una infraestructura de interconexiones escalable, de bajo coste, eficiente en energía, y de alta capacidad para adaptarse a los diferentes patrones de tráfico en centros de datos.
En la descripción anterior, los grupos de puertos y grupos de servidores 110a-d se han denominado de manera intercambiable. Debe entenderse que enviar una señal a, o recibir una señal desde, un puerto es equivalente a enviar una señal a, o recibir una señal desde, un servidor unido a ese puerto. Adicionalmente, hay que anotar que la red puede proporcionarse sin los servidores in situ, de tal manera que la red pueda operar cuando los servidores se hayan conectado a los puertos.
Como se usa en este documento, el término "transceptor" describe un componente o recolección de componentes capaces de transmitir y recibir señales/datos. Los transceptores pueden ser transceptores ópticos, y pueden usar luz para portar las señales/datos.
Como se usa en este documento, el término "elemento de conmutación pasivo" es un dispositivo que puede enrutar una señal a un lugar definido, sin la necesidad de suministrar potencia al dispositivo.
El término "activo" se usa en este documento para significar componentes que usan potencia, o requieren una fuente de alimentación para operar. No pasivo se usa en este documento para incluir todo lo que no es pasivo incluyendo componentes activos e híbridos de componentes activos y pasivos.
A lo largo de la descripción y reivindicaciones de esta especificación, las palabras "comprende" y "contiene" y variaciones de estas significan "que incluye pero no se limita a", y no están previstas para (y no) excluyen otras fracciones, aditivos, componentes, enteros o etapas. A lo largo de la descripción y reivindicaciones de esta especificación, el singular abarca el plural a menos que el contexto requiera otra cosa. En particular, donde se usa el artículo indefinido, la especificación debe entenderse como que contempla la pluralidad así como la singularidad, a menos que el contexto requiera otra cosa.
Los rasgos, enteros, características, compuestos o grupos descritos en conjunto con un aspecto, realización o ejemplo particular de la invención deben entenderse como aplicables a cualquier otro aspecto, realización o ejemplo descrito en este documento a menos que sea incompatible con el mismo. Todos los rasgos divulgados en esta especificación (incluyendo cualquier reivindicación, resumen y dibujo acompañante), y/o todas las etapas de cualquier método o proceso así divulgados, pueden combinarse en cualquier combinación, excepto combinaciones donde al menos algunos de tales rasgos y/o etapas son mutuamente exclusivos. La invención se establece en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (15)
1. Una red (700) de centro de datos, que comprende:
un primer grupo de puertos ópticos para conexión a respectivos servidores de un primer grupo de servidores (110a-1);
un segundo grupo de puertos (110b-1) ópticos para conexión a respectivos servidores de un segundo grupo de servidores;
un primer elemento (120a-1) de enrutamiento óptico pasivo inferior dispuesto para enrutar señales de comunicación óptica entre el primer grupo de puertos (110a-1) ópticos y una primera trayectoria (130a-1) de comunicación óptica inferior;
un segundo elemento (120b-1) de enrutamiento óptico pasivo inferior dispuesto para enrutar señales de comunicación óptica entre el segundo grupo de puertos (110b-1) ópticos y una segunda trayectoria (130b-1) de comunicación óptica inferior;
un elemento (170) de enrutamiento óptico pasivo superior dispuesto para:
(i) enrutar señales de comunicación óptica entre la primera trayectoria (130a-1) de comunicación óptica inferior y una trayectoria (180) de comunicación óptica superior, y
(ii) enrutar señales de comunicación óptica entre la segunda trayectoria (130b-1) de comunicación óptica inferior y la trayectoria (180) de comunicación óptica superior,
en donde la primera trayectoria de comunicación óptica inferior comprende:
un primer servidor (730a) de enrutamiento para recibir señales ópticas desde los servidores del primer grupo de servidores (110a-1) a través del primer elemento (120a-1) de enrutamiento óptico pasivo inferior y retransmitir las señales en longitudes de onda respectivas con base en los respectivos destinos de las señales y
un primer elemento (740a) de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado con el primer servidor (730a) de enrutamiento para enrutar señales desde el primer servidor (730a) de enrutamiento al elemento (170) de enrutamiento óptico pasivo superior o un segundo elemento (740b) de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado con un servidor (730b) de enrutamiento distinto del primer servidor (730a) de enrutamiento.
2. La red (700) de centro de datos de la reivindicación 1, que comprende además:
una primera red óptica pasiva intragrupo, formando la primera red óptica pasiva intragrupo trayectorias de comunicación óptica pasiva entre los servidores en el primer grupo de servidores (110a-1), y
una segunda red óptica pasiva intragrupo, formando la segunda red óptica pasiva intragrupo trayectorias de comunicación óptica pasiva entre los servidores en el segundo grupo de servidores (110b-1), en donde
la primera y segunda redes ópticas pasivas intragrupo no incluyen el elemento (170) de enrutamiento óptico pasivo superior.
3. La red (700) de centro de datos de la reivindicación 2, en donde la primera red óptica pasiva intragrupo comprende: un reflector en estrella dispuesto para recibir una señal óptica desde cualquier servidor del primer grupo de servidores y radiodifundir la señal óptica a cada otro servidor del primer grupo de servidores, o
una rejilla (720a-1) de fibra de Bragg en la primera trayectoria (130a-1) de comunicación óptica inferior, la rejilla (720a-1) de fibra de Bragg dispuesta para:
recibir señales de una primera longitud de onda y una segunda longitud de onda desde el primer grupo de servidores (110a-1),
transmitir señales de la primera longitud de onda a lo largo de la primera trayectoria (130a-1) de comunicación óptica inferior, y
reflejar señales de la segunda longitud de onda de vuelta a los servidores del primer grupo de servidores (110a-1), o una tarjeta óptica polimérica pasiva.
4. La red (700) de centro de datos de cualquier reivindicación precedente, en donde:
cada uno del primer elemento de enrutamiento óptico pasivo inferior, el segundo elemento de enriam iento óptico pasivo inferior y elemento de enrutamiento óptico pasivo superior se selecciona desde el grupo que consiste en un divisor/acoplador en estrella, o un enrutador de guía de onda de arreglo, y/o
señales enrutadas a través de cada una de la primera trayectoria (130a-1) de comunicación óptica inferior, segunda trayectoria (130b-1) de comunicación óptica inferior y trayectoria (180) de comunicación óptica superior deben ser al menos una de multiplexada por división de tiempo y multiplexada por división de frecuencia.
5. La red (700) de centro de datos de cualquier reivindicación anterior, que comprende además una trayectoria de comunicación intergrupos entre los servidores del primer grupo (110a-1) y los servidores del segundo grupo (110b-1), en donde la trayectoria de comunicación intergrupo incluye el primer elemento (120a-1) de enrutamiento óptico pasivo inferior y el segundo elemento (120b-1) de enrutamiento óptico pasivo inferior, pero excluye el elemento (170) de enrutamiento óptico pasivo superior.
6. La red (700) de centro de datos de cualquier reivindicación anterior, que comprende además una trayectoria de comunicación óptica pasiva entre el primer servidor (730a) de enrutamiento y un segundo servidor (730b) de enrutamiento asociado con los servidores del segundo grupo (110b-1), en donde la trayectoria de comunicación óptica pasiva incluye el primer elemento (740a) de enrutamiento óptico pasivo intermedio y un segundo elemento (740b) de enrutamiento óptico pasivo intermedio, pero excluye el elemento (170) de enrutamiento óptico pasivo superior.
7. La red (700) de centro de datos de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la segunda trayectoria de comunicación óptica inferior comprende:
un segundo servidor (730b) de enrutamiento para recibir señales ópticas desde los servidores del segundo grupo de servidores (110b) a través del segundo elemento (120b-1) de enrutamiento óptico pasivo inferior y retransmitir las señales en longitudes de onda respectivas con base en los respectivos destinos de las señales, y
un segundo elemento (740b) de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado con el segundo servidor (730b) de enrutamiento para enrutar señales desde el segundo servidor (730b) de enrutamiento al elemento (170) de enrutamiento óptico pasivo superior o un elemento (740a) de enrutamiento óptico pasivo intermedio asociado con un servidor (730a) de enrutamiento distinto del segundo servidor (730b) de enrutamiento.
8. La red (700) de centro de datos de cualquier reivindicación anterior, en donde el primer servidor (730a) de enrutamiento recibe señales de al menos dos grupos de servidores (120a-1, 120a-2) a través de respectivos elementos (720a-1, 720a-2) de enrutamiento ópticos pasivos inferiores.
9. Un sistema de red de centro de datos que comprende:
un conmutador (900) de terminal de línea óptica, que comprende una pluralidad de tarjetas (920) de terminal de línea óptica, teniendo cada una de las tarjetas (920) de terminal de línea óptica una pluralidad de puertos (925) de terminal de línea óptica;
una pluralidad de subredes (910) conectadas a respectivos puertos (925) de terminal de línea óptica de la pluralidad de puertos (925) de terminal de línea óptica, en donde
al menos una de las subredes (900) es una red (700) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior.
10. Un sistema de red de centro de datos que comprende:
una pluralidad de elementos (307-1, 308-1, 307-2, 308-2, 307-3, 308-3, 307-4, 308-4) de conmutación ópticos activos, teniendo cada elemento (307-1, 308-1, 307-2, 308-2, 307-3, 308-3, 307-4, 308-4) de conmutación óptico una pluralidad de puertos ópticos;
una pluralidad de subredes (912-1, 912-2, 912-3, 912-4), una primera subred (912-1) de la pluralidad de subredes (912-1, 912-2, 912-3, 912-4) que incluye un primer grupo de puertos ópticos para comunicación con un primer grupo de servidores y un segundo grupo de puertos ópticos para comunicación con un segundo grupo de servidores;
una pluralidad de elementos (177-1, 177-2, 177-3, 177-4) de enrutamiento óptico de nivel inferior dispuestos para enrutar pasivamente señales ópticas basándose en una longitud de onda de una señal óptica recibida y un puerto de entrada del elemento (177-1, 177-2, 177-3, 177-4) de enrutamiento óptico de nivel inferior en donde se recibe la señal, una pluralidad de elementos (177-1, 177-2, 177-3, 177-4) de enrutamiento óptico de nivel inferior que incluye un primer elemento (177-1) de enrutamiento óptico de nivel inferior; y
una pluralidad de elementos (175-1, 175-2, 175-3, 175-4) de enrutamiento óptico de nivel superior dispuestos para enrutar pasivamente señales ópticas basándose en una longitud de onda de una señal óptica recibida y un puerto de entrada del elemento (175-1, 175-2, 175-3, 175-4) de enrutamiento óptico de nivel superior en donde se recibe la señal, en donde
el primer y segundo grupo de puertos ópticos están dispuestos para comunicarse con el primer elemento (177-1) de enriam iento óptico de nivel inferior,
el primer elemento (177-1) de enriam iento óptico de nivel inferior está dispuesto para enrutar señales entre la primera subred (912-1) y cada uno de la pluralidad de elementos (175-1, 175-2, 175- 3, 175-4) de enriam iento óptico de nivel superior,
cada uno de los elementos (175-1, 175-2, 175-3, 175-4) de enrutamiento óptico de nivel superior está dispuesto para enrutar señales entre cada uno de los elementos (175-1, 175-2, 175- 3, 175-4) de enrutamiento óptico de nivel inferior y cada uno de la pluralidad de elementos (307-1, 308-1, 307-2, 308-2, 307-3, 308-3, 307-4, 308-4) de conmutación óptica activos, y en donde
al menos la primera subred (912-1) es una red de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, y
el elemento (170) de enrutamiento óptico pasivo superior es el primer elemento (177-1) de enrutamiento óptico de nivel inferior.
11. El sistema de red de centro de datos de la reivindicación 10, en donde los elementos (307-1, 308-1, 307-2, 308-2, 307-3, 308-3, 307-4, 308-4) de conmutación óptica activos incluyen una pluralidad de primeros elementos (307-1, 307 2, 307-3, 307-4) de conmutación ópticos activos y una pluralidad de segundos elementos (308-1, 308-2, 308-3 308 4) de conmutación ópticos activos, en donde los elementos (307-1, 307-2, 307-3, 307-4) de conmutación ópticos activos de la primera pluralidad tienen una velocidad de conmutación mayor que los elementos de conmutación ópticos activos de la segunda pluralidad (308-1, 308-2, 308-3308-4).
12. El sistema de red de centro de datos de la reivindicación 11, en donde la primera pluralidad de elementos (307-1, 307-2, 307-3, 307-4) de conmutación óptica activos incluye una pluralidad de conmutadores OLT, y la segunda pluralidad de elementos (308-1, 308-2, 308-3, 308-4) de conmutación óptica activos incluyen una pluralidad de conmutadores ópticos.
13. El sistema de red de centro de datos de la reivindicación 11 o la reivindicación 12, que comprende además un controlador (1410) dispuesto para controlar el enrutamiento de señales de un flujo de datos entre las subredes (912 1, 912-2, 912-3, 912-4) asignando un elemento (307-1, 308-1, 307-2, 308-2, 307-3, 308-3, 307-4, 308-4) de conmutación óptico activo a cada flujo de datos entre las subredes (912-1, 912-2, 912-3, 912-4), la asignación para incluir la asignación bien sea de un elemento de conmutación óptico activo de la primera pluralidad de elementos (307 1, 307-2, 307-3, 307-4) de conmutación ópticos activos o un elemento de conmutación óptico activo de la segunda pluralidad de elementos (308-1, 308-2, 308-3, 308-4) de conmutación ópticos activos.
14. El sistema de red de centro de datos de la reivindicación 13, en donde la asignación se basa en un tamaño y/o duración del flujo entre subredes.
15. El sistema de red de centro de datos de la reivindicación 13 o la reivindicación 14, en donde la asignación incluye categorizar el flujo como un flujo de ratón o un flujo de elefante,
el controlador para asignar el flujo a un elemento de conmutación óptico activo de la primera pluralidad de elementos (307-1, 307-2, 307-3, 307-4) de conmutación ópticos activos si el flujo se clasifica como un flujo de ratón, y
el controlador para asignar el flujo a un elemento de conmutación óptico activo de la segunda pluralidad de elementos (308-1, 308-2, 308-3, 308-4) de conmutación ópticos activos si el flujo se categoriza como un flujo de elefante.
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