基于散热片拓扑结构的数据中心互连结构及数据通信方法与流程

文档序号:12464466阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于散热片拓扑结构的数据中心互连结构,其特征在于,包括服务器、机柜、底层阵列波导光栅、顶层阵列波导光栅,其中,每个机柜内设置若干个服务器和一个底层阵列波导光栅,每个服务器分别与该底层阵列波导光栅互连;所述顶层阵列波导光栅有若干个,每个都与该数据中心互连结构中所有的底层阵列波导光栅相连;所述服务器包括主机、光收发模块、光电转换模块和可调谐发射机,光收发模块用以收发光信息,光电转换模块用于实现光信号和电信号的转换,可调谐发射机用于按照需求发送不同波长的光。

2.根据权利要求1所述的基于散热片拓扑结构的数据中心互连结构,其特征在于,所述底层阵列波导光栅、顶层阵列波导光栅均采用同规格的N*N型阵列波导光栅,即有N个输入端口和N个输出端口。

3.根据权利要求1所述的基于散热片拓扑结构的数据中心互连结构,其特征在于,在每个机柜内,设定服务器的编号是从K+1至N,其中,K代表顶层阵列波导光栅的个数,且K<N,编号为K+j的服务器的光输出端口与底层阵列波导光栅的第K+j个输入端口相连,编号为K+j的服务器的光输入端口与底层阵列波导光栅的第K+j个输出端口相连。

4.根据权利要求1所述的基于散热片拓扑结构的数据中心互连结构,其特征在于,所述底层阵列波导光栅与顶层阵列波导光栅的连接规则如下:底层阵列波导光栅共有N个,编号为1至N;顶层阵列波导光栅共有K个,编号为1至K;编号为m的底层阵列波导光栅的第n个输入接口与编号为n的顶层阵列波导光栅的第m个输出接口相连;当m≤K时,编号为m的底层阵列波导光栅的第n个输出接口与编号为n的顶层阵列波导光栅的第K+1-m个输入接口相连,当m>K时,编号为m的底层阵列波导光栅的第n个输出接口与编号为n的顶层阵列波导光栅的第N+K+1-m个输入接口相连。

5.基于权利要求1-4任一项所述的基于散热片拓扑结构的数据中心互连结构的数据通信方法,其特征在于,包括步骤:

(1)根据服务器、顶层阵列波导光栅、底层阵列波导光栅之间的连接关系,定义服务器的地址为(X,Y),X代表该服务器所在的底层阵列波导光栅的编号,1≤X≤N;Y代表该服务器与底层阵列波导光栅连接端口的编号,K+1≤Y≤N;

(2)当源服务器(a1,b1)需要发送数据给目的服务器(a2,b2)时,首先判定两个服务器是否是在同一底层阵列波导光栅内,即a1==a2是否成立,若成立,该传输为机柜内传输,则源服务器(a1,b1)直接将自身地址信息和要发送的数据加载到波长为λP的光信号上,P=(b1+b2-2)mod(N),并发送到目的服务器(a2,b2),完成数据的传输,若不成立,则执行步骤(3);

(3)定义c=|a1-a2|,并判定c的值,若c<K,则执行第(4)步,若K≤c≤N-K,则执行第(5)步,若c>N-K,则执行第(6)步;

(4)判定两个机柜中,地址为(a1,b3)和(a2,b3)的两个服务器是否同时没有被占用,其中,K+1≤b3≤K+c,若没有符合条件的服务器,则执行第(7)步,若有,先查看(a1,b1)和(a2,b1)服务器组或者(a1,b2)和(a2,b2)服务器组是否有满足条件的,若满足,直接选取其中满足条件的一组进行操作,即b3=b1或b3=b2,否则,随机从满足条件的服务器中选取一组进行操作;源服务器首先按照机柜内传输的方法,将自身地址信息和目的服务器地址信息以及需要传输的数据传输到服务器(a1,b3),再将该信息经过光电电光转换,将信号加载到波长为λQ的光信号上,Q=K-1+c,传输至服务器(a2,b3),再按照机柜内传输的方法,将信息传输到目的服务器(a2,b2),完成信息的传递;

(5)判定两个机柜中,地址为(a1,b4)和(a2,b4)的两个服务器是否同时没有被占用,其中,K+c≤b4≤2K-1+c,若没有符合条件的服务器,则执行第(7)步,若有,先查看(a1,b1)和(a2,b1)服务器组或者(a1,b2)和(a2,b2)服务器组是否有满足条件的,若满足,直接选取其中满足条件的一组进行操作,即b4=b1或b4=b2,否则,随机从满足条件的服务器中选取一组进行操作;源服务器首先按照机柜内传输的方法,将自身地址信息和目的服务器地址信息以及需要传输的数据传输到(a1,b4),再将该信息经过光电电光转换,将信号加载到波长λO的光信号上,O=2K+c,传输到服务器(a2,b4),再按照机柜内传输的方式,将信息传输到目的服务器(a2,b2),完成信息的传递;

(6)判定两个机柜中,地址为(a1,b5)和(a2,b5)的两个服务器是否同时没有被占用,其中,c+1≤b5≤N,若没有符合条件的服务器,则执行第(7)步,若有,先查看(a1,b1)和(a2,b1)服务器组或者(a1,b2)和(a2,b2)服务器组是否有满足条件的,若满足,直接选取其中满足条件的一组进行操作,即b5=b1或b5=b2,否则,随机从满足条件的服务器中选取一组进行操作;源服务器首先通过机柜内传输的方式,将自身地址信息和目的服务器地址信息以及需要传输的数据传输到(a1,b5),再将该信息经过光电电光转换,将信号加载到波长λM的光信号上,M=c+K-1,传输到服务器(a2,b5),再按照机柜内传输的方式,将信息传输到目的服务器(a2,b2),完成信息的传递;

(7)编号为a1和编号为a2的底层阵列波导光栅没有找到可以直接相连的服务器,此时,需要另外一个底层阵列波导光栅中的服务器作为跳转,且该服务器满足条件:可以与源服务器和目的服务器所在的底层阵列波导光栅通过前面步骤(4)、(5)、(6)的方法相连,则通过上面三步中的方法,先将信息传输到该底层阵列波导光栅中编号为(a3,b6)的服务器,再传输到目的服务器,完成信息的传递;若找不到满足要求的服务器,则判定该请求被拒绝。

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