用于数据中心的可编程物理网络拓扑的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]网络拓扑是计算机网络的各种元件的布局。网络的拓扑结构可以物理地或逻辑地表示。物理拓扑是指网络的物理结构，包括其组件的放置，诸如设备位置以及电缆位置。逻辑拓扑是指网络内的数据流，而不管网络的物理设计。许多不同的常见的网络拓扑是已知的，诸如，例如，点对点、总线、星形，环形以及网格拓扑。
[0002]数据中心是用于容纳计算机系统以及相关联的组件，诸如，例如，通信系统以及存储系统的设施。许多数据中心当前以基本上同样的方式来连接。机架用计算机填充，每一计算机都利用短电缆连接到架顶式交换机。每一架顶式交换机都连接到较高级别的“聚合交换机”，这些聚合交换机利用比较长距离的铜电缆或光缆连接起来。这种数据中心配置对于简单的网络拓扑表现良好。
【发明内容】
[0003]提供本
【发明内容】
是为了以精简的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本
【发明内容】
并不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。
[0004]一般而言，此处所描述的可编程物理网络拓扑技术涉及编程地重新布线网络拓扑的方法。在一个实施例中，该技术使用带有高密度连接器的机架，以便相邻机架与高密度电缆(例如，许多电导体或光纤导体的)相互连接。可编程物理网络拓扑技术的此实施例进一步将物理层交换机集成到机架中。物理层交换机将来自机架之外电缆的信号路由到机架内设备或者其他支架之外设备。
[0005]更具体而言，在一个实施例中，可编程物理网络拓扑技术将网络的某些物理层集成到每一机架中。例如，机架在它们的侧面具有一个或多个高密度连接器，物理高密度模拟矩阵交换机(例如，物理纵横交换机)集成到每一机架中。高密度模拟矩阵交换机或纵横交换机以矩阵方式将多个输入端连接到多个输出端。高密度模拟矩阵交换机的输入端和输出端被排列为，以便来自高密度连接器中的任何一个的信号可以被路由到其他高密度连接器中的一个，或者直到在机架本身中端接的线路。在机架内端接的连接与计算机组件连接，诸如，例如，连接到计算机的网络接口卡，或较高层(例如，以太网)交换机或者其他联网装备。高密度电缆在相邻机架之间附连。每一高密度模拟矩阵交换机都可以具有控制连接，该控制连接可以被用来命令它在机架中的计算机组件之间建立某些连接模式。
[0006]在此布局中，管理员(例如，网络管理员)可以创建任何所希望的布线图一一无论是人工地，例如，通过使用电子表格，或者对于具有常规模式的网络(例如，CLOS(克洛斯)网络)编程地。布线图最终表达定义要被建立的连接对的所希望的连接模式一一例如，“机架A中的端口 4将连接到机架L中的端口 29”。在可编程物理网络拓扑的一个实施例中，集中式计划组件可以确定针对所有机架中的所有高密度模拟矩阵交换机的满足所希望的连接模式的配置。从每一所希望的源到目的地，通常将有许多不同的可能的路径穿过机架，当创建所希望的连接模式时，集中式计划组件可以确定哪一个或哪些路线将最好地平衡所有路径上的负载。
[0007]附图简述
[0008]参考以下描述、所附权利要求书以及附图，将更好地理解本公开的具体特征、方面和优点，附图中:
[0009]图1描绘了可编程物理网络拓扑技术的一个实现的示例性示意图。
[0010]图2描绘了图1所示出的实现的另一示例性示意图。
[0011]图3是用于实施此处所描述的可编程物理网络拓扑技术的一个示例性实施例的示例性架构。
[0012]图4是用于实施此处所描述的可编程物理网络拓扑技术的一个示例性实施例的另一示例性架构。
[0013]图5描绘了用于实施可编程物理网络拓扑技术的再一个示例性架构。
[0014]图6是可以被用来实施可编程物理网络拓扑技术的示例性计算环境的示意图。
【具体实施方式】
[0015]在下面的对可编程物理网络拓扑技术的描述中，将参考构成了本发明的一部分的附图，附图作为例图示出了其中可以实施此处所描述的可编程物理网络拓扑技术的示例。应该理解，在不偏离所要求保护的主题的范围的情况下，可以利用其他实施例，也可以进行结构更改。
[0016]可编程物理网络拓扑技术
[0017]下面几节提供了背景信息，可编程物理网络拓扑技术的概述，以及用于实施本技术的示例性架构。还提供了可编程物理网络拓扑的各实施例以及组件的细节。
【背景技术】
[0018]
[0019]在计算技术中，网络虚拟化是指将硬件和软件网络资源以及功能组合为单一，基于软件的实体，虚拟网络的过程。数据中心中的许多资源现在是虚拟化的:例如，存储、计算、内容分发，以及网络连接。然而，在不物理地重新布线数据中心中的电缆的情况下，网络的基础物理拓扑当前难以改变。
[0020]难以改变网络的物理线路的原因有许多。首先，物理地重新布线数据中心中的电缆易于出错。尽管许多网络拓扑简单，但是，网络中的最新发展，诸如克洛斯网络的发展，要求非常复杂的布线。其次，物理地重新布线电缆是费力的。尽管现代的虚拟化环境允许计算以及存储资源在没有任何人为干预的情况下被分配，但是，物理线路不能响应于消费者请求被自动地改变。此外，尽管虚拟局域网(LAN)和虚拟专用网络(VPN)可以被重新编程，但是，在某些情况下，这可能具有性能或灵活性方面的成本。不能准确地按所希望的方式对组件进行布线是使消费者构建他们自己的数据中心的一个因素。再其次，由于它费力，手动布线慢一一尽管许多其他资源可以在数秒内被分配，物理线路通常只能在数小时内改变。
[0021]许多数据中心当前以基本上同样的方式来连接:机架用计算机填充；每一计算机都利用短电缆连接到架顶式交换机；每一架顶式交换机都连接到较高级别“聚合交换机”；聚合交换机利用比较长距离的铜电缆或光缆连接起来。这对于简单拓扑表现良好。然而，诸如，例如，克洛斯网络之类的现代的网络需要越来越复杂的布线。简单地正确地连接线路是比较复杂的网络的部署的障碍。
[0022]1.2技术的概述
[0023]可编程物理网络拓扑技术的一个实施例100将网络的某些物理层集成到每一机架中。在此实施例中，机架102在它们的侧面中的每一个具有一个或多个高密度连接器104，物理高密度模拟矩阵交换机106 (例如，物理纵横交换机)集成到机架中。每一高密度模拟矩阵交换机都106还具有控制连接，该控制连接可以被用来命令它建立某些连接模式。
[0024]此高密度模拟矩阵交换机106 (例如，纵横交换机)的输入端和输出端被排列为，以便来自高密度连接器104中的任何一个的信号可以被路由到其他高密度连接器104中的一个，或者直到在机架本身中端接的线路108，如图1所示。在机架内端接的连接108旨在与机架102中的组