具有组合式电路分组交换架构的光网络

摘要

本公开涉及具有组合式电路分组交换架构的光网络。光网络包括耦接到分组交换机的顶部联网端口、第一媒体转换器、第二媒体转换器和底部联网端口。所述第一媒体转换器耦接到所述顶部联网端口，所述第一媒体转换器中的每一个包括具有电路交换功能的第一ASIC收发器。所述第二媒体转换器经由光缆耦接到所述第一媒体转换器以接收光信号。所述第二媒体转换器中的每一个包括具有电路交换功能的第二ASIC收发器。所述底部联网端口耦接到所述第二媒体转换器。所述第一ASIC收发器和所述第二ASIC收发器被配置为从所述顶部联网端口中的一个向所述底部联网端口中的任一个发送信号，并且从所述底部联网端口中的一个向所述顶部联网端口中的任一个发送信号。

权利要求

1.一种光网络，包括：

多个顶部联网端口，所述多个顶部联网端口耦接到一个或多个顶部联网设备；

一个或多个第一媒体转换器，所述一个或多个第一媒体转换器耦接到所述多个顶部联网端口，所述一个或多个第一媒体转换器中的每一个包括被配置为将来自所述多个顶部联网端口的电信号转换为光信号的第一ASIC收发器，其中，所述第一ASIC收发器具有电路交换功能；

一个或多个第二媒体转换器，所述一个或多个第二媒体转换器经由一个或多个光缆耦接到所述一个或多个第一媒体转换器以接收所述光信号，所述一个或多个第二媒体转换器中的每一个包括被配置为将所述光信号转换为电信号的第二ASIC收发器，其中，所述第二ASIC收发器具有电路交换功能；

第三多个光连接器，所述第三多个光连接器布置在所述第一媒体转换器与所述第二媒体转换器之间；

其中，所述一个或多个第一媒体转换器包括第一多个第一媒体转换器，并且所述一个或多个第二媒体转换器包括第二多个第二媒体转换器，其中，所述第一多个第一媒体转换器的数量等于所述第二多个第二媒体转换器的数量；

其中，所述光连接器中的每一个耦接到所述第一多个第一媒体转换器并且耦接到所述第二多个第二媒体转换器中的一个；

多个底部联网端口，所述多个底部联网端口耦接到所述一个或多个第二媒体转换器，其中，所述第一ASIC收发器和所述第二ASIC收发器被配置为从所述顶部联网端口中的一个向所述底部联网端口中的任一个发送信号，并且从所述底部联网端口中的一个向所述顶部联网端口中的任一个发送信号。

2.如权利要求1所述的光网络，其中，所述第三多个光连接器的数量等于所述第一多个第一媒体转换器的数量或所述第二多个第二媒体转换器的数量，并且所述光连接器将所述第一媒体转换器中的任一个连接到所述第二媒体转换器中的任一个。

3.一种光网络，包括：

多个顶部联网端口，所述多个顶部联网端口耦接到一个或多个顶部联网设备；

一个或多个第一媒体转换器，所述一个或多个第一媒体转换器耦接到所述多个顶部联网端口，所述一个或多个第一媒体转换器中的每一个包括被配置为将来自所述多个顶部联网端口的电信号转换为光信号的第一ASIC收发器，其中，所述第一ASIC收发器具有电路交换功能；

一个或多个第二媒体转换器，所述一个或多个第二媒体转换器经由一个或多个光缆耦接到所述一个或多个第一媒体转换器以接收所述光信号，所述一个或多个第二媒体转换器中的每一个包括被配置为将所述光信号转换为电信号的第二ASIC收发器，其中，所述第二ASIC收发器具有电路交换功能；

第三多个光连接器，所述第三多个光连接器布置在所述第一媒体转换器与所述第二媒体转换器之间；

其中，所述一个或多个第一媒体转换器包括第一多个第一媒体转换器，并且所述一个或多个第二媒体转换器包括第二多个第二媒体转换器，其中，所述第一多个第一媒体转换器的数量等于所述第二多个第二媒体转换器的数量；

其中，所述光连接器中的每一个耦接到所述第一多个第一媒体转换器中的一个并且耦接到所述第二多个第二媒体转换器；

多个底部联网端口，所述多个底部联网端口耦接到所述一个或多个第二媒体转换器，其中，所述第一ASIC收发器和所述第二ASIC收发器被配置为从所述顶部联网端口中的一个向所述底部联网端口中的任一个发送信号，并且从所述底部联网端口中的一个向所述顶部联网端口中的任一个发送信号。

4.如权利要求3所述的光网络，其中，所述第三多个光连接器的数量等于所述第一多个第一媒体转换器的数量或所述第二多个第二媒体转换器的数量，并且所述光连接器将所述第一媒体转换器中的任一个连接到所述第二媒体转换器中的任一个。

5.如权利要求1所述的光网络，进一步包括：控制器，所述控制器连接到所述一个或多个第一媒体转换器中的每一个以及所述一个或多个第二媒体转换器中的每一个，其中，所述控制器被配置为控制所述第一ASIC收发器和所述第二ASIC收发器将信号从所述顶部联网端口路由到所述底部联网端口或从所述底部联网端口路由到所述顶部联网端口。

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6.如权利要求5所述的光网络，其中，所述控制器经由IC总线连接到所述一个或多个第一媒体转换器中的每一个以及所述一个或多个第二媒体转换器中的每一个。

7.如权利要求5所述的光网络，其中，所述第二ASIC收发器耦接到多个底部联网端口，并且所述控制器被配置为控制所述第二ASIC收发器向所述多个底部联网端口中的每一个分配相同的带宽。

8.如权利要求7所述的光网络，其中，所述控制器被配置为控制所述第二ASIC收发器改变所述多个底部联网端口的带宽，使得所述多个底部联网端口中的第一底部联网端口的带宽不同于所述多个底部联网端口中的第二底部联网端口的带宽。

9.如权利要求5所述的光网络，其中，所述第一ASIC收发器耦接到多个顶部联网端口，并且所述控制器被配置为控制所述第一ASIC收发器向所述多个顶部联网端口中的每一个分配相同的带宽。

10.如权利要求9所述的光网络，其中，所述控制器被配置为控制所述第一ASIC收发器改变所述多个顶部联网端口的带宽，使得所述多个顶部联网端口中的第一顶部联网端口的带宽不同于所述多个顶部联网端口中的第二顶部联网端口的带宽。

说明书

具有组合式电路分组交换架构的光网络

背景技术

[0001] 由于布线和重新布线通常由人来执行，因此数据中心拓扑的管理费力、费时又昂贵。数据中心中的部署和应用是高度动态的，因此拓扑经常被超额配置以满足各种系统需求。

附图说明

[0002] 参照以下附图根据一个或多个不同的实施例详细地描述本公开。附图仅被提供用于说明性目的，并且仅描绘典型实施例或示例实施例。

[0003] 图1图示了根据一个示例实施例的光网络。

[0004] 图2是图示了根据一个示例实施例的光网络的框图。

[0005] 图3是根据一个示例实施例的ASIC收发器的框图。

[0006] 图4图示了根据一个示例实施例的另一种光网络。

[0007] 图5是图示根据一个示例实施例的光连接器到多个媒体转换器的连接的图。

[0008] 图6A图示了根据一个示例实施例的应用于媒体转换器和三个端点的带宽分配技术。

[0009] 图6B图示了根据一个示例实施例的应用于媒体转换器和三个端点的另一种带宽分配技术。

[0010] 图6C图示了根据一个示例实施例的应用于媒体转换器和三个端点的又一种带宽分配技术。

[0011] 图6D图示了根据一个示例实施例的应用于媒体转换器和三个端点的再一种带宽分配技术。

[0012] 图7图示了根据一个示例实施例的另一种光网络。

[0013] 图8图示了根据一个示例实施例的又一种光网络。

[0014] 附图并非是穷举的，并且不将本公开限制于所公开的精确形式。

具体实施方式

[0015] 超大规模可组合数据中心架构需要高带宽联网。已知所有交换机的带宽都有限。例如，根据端口宽度和所需带宽，可以将交换机的250个I/O引脚配置为32个(100Gb/s)或
128个(25Gb/s)端口。结果，交换机结构提供了连通性，并且增加新带宽或重新配置现有带宽通常需要对数据中心的大部分区域重新布线。拓扑重新配置涉及手动重新连接光缆，这需要大量的时间和成本。例如，这也导致了对于具有数千个服务器和数百个架顶式(TOR)交换机的数据中心的过多的布线。此外，传统的静态网络并未随着工作负载会随时间变化而得到优化，从而导致以成本为代价的过度配置，或者以性能为代价的配置不足。

[0016] 本文公开的技术提供了被设计以提供高带宽和简化布线的光网络。在光网络中，采用了媒体转换器。媒体转换器具有可以用作电路交换机的引脚互换能力/功能。结合分组交换功能，这些技术提供了可以根据需要重新提供/重新分配带宽的可重新配置的拓扑。这使分组与电路交换机之间能够实现无缝过渡，从而可以提供诸如降低布线成本和为服务器提供灵活带宽等优势。

[0017] 现在参考图1。图1图示了根据一个示例实施例的光网络100。光网络100包括多个顶部联网端口102和多个底部联网端口104。顶部联网端口102可以是一个或多个TOR交换机的一部分或诸如路由器的其他网络设备的一部分。底部联网端口104可以是布置在一个或多个服务器机架中的服务器的端口或一个或多个网络设备(例如路由器)的端口。顶部联网端口102经由电缆108耦接到第一媒体转换器(MC)06。底部联网端口104经由电缆112耦接到第二媒体转换器110。第一媒体转换器106和第二媒体转换器110经由一个或多个光缆114(图1中示出了一个)彼此连接。

[0018] 第一媒体转换器106布置为与顶部联网端口102相距距离D1，而第二媒体转换器106布置为与底部联网端口104相距距离D2。第一媒体转换器106和第二媒体转换器110间隔开距离D3。在一些实施例中，D3大于D1，D1约等于D2。作为非限制性示例，D1和D2最大约0.5米，而D3最大约30米。当图1的拓扑应用于数据中心时，可以对该配置进行更灵活的部署。例如，用更长的光缆来替换光网络100中的电缆使得能够实现底部联网端口104与顶部联网端口102之间的快速通信。

[0019] 第一媒体转换器106包括第一专用集成电路(ASIC)收发器，所述第一ASIC收发器被配置为将来自多个顶部联网端口的电信号转换为光信号。然后，光信号经由光缆114发送到第二媒体转换器110。第二媒体转换器110包括第二ASIC收发器，所述第二ASIC收发器被配置为将光信号转换成电信号，并且经由电缆112将电信号发送到相应的底部联网端口104。

[0020] 从底部联网端口104到顶部联网端口102的信号发送遵循类似的机制。底部联网端口104经由电缆112将电信号发送到第二媒体转换器110。第二媒体转换器110的第二ASIC收发器被配置为将来自底部联网端口的电信号转换为光信号，并且经由光缆114将光信号发送至第一媒体转换器106。第一媒体转换器106的第一ASIC收发器被配置为将来自第二媒体转换器110的光信号转换为电信号，并且经由电缆108将电信号发送至相应的顶部联网端口102。

[0021] 第一ASIC收发器和第二ASIC收发器中的每一个均具有电路交换功能。电路交换功能允许第一ASIC收发器和第二ASIC收发器将信号从顶部联网端口中的一个发送到底部联网端口中的任一个，并将信号从底部联网端口之一发送到顶部联网端口中的任一个。这些技术在路由信号分组或故障切换缓冲方面提供了更好的灵活性。例如，当顶部联网端口102中的一个停止服务时，由停止服务的交换机端口处理的来自底部联网端口104的信号可以由第一媒体转换器106的第一ASIC收发器切换到另一个交换机端口。作为另一个非限制性示例，当电缆108中的一个断开时，来自底部联网端口104的本应经由断开的电缆发送到交换机端口的信号可以由第一媒体转换器106的第一ASIC收发器切换到经由不同的电缆108的另一个交换机端口。

[0022] 图2是图示了根据一个示例实施例的光网络200的框图。光网络200包括第一电端点202、第二电端点204、第一媒体转换器206和第二媒体转换器208。第一电端点202经由第一电链路210连接到第一媒体转换器206。第二电端点204经由第二电链路212连接到第二媒体转换器208。第一媒体转换器206和第二转换器208经由光链路214彼此连接。应该理解的是，尽管图2示出了第一媒体转换器206和第二转换器208中的每一个都连接到一个电端点，但是本公开不限于此。第一媒体转换器206和第二转换器208中的每一个可以连接到多个电端点。电端点例如可以是顶部联网端口、底部联网端口或其他网络部件。

[0023] 第一媒体转换器206包括面向第一电端点202的第一物理接口(PHY)206a、面向第二媒体转换器208的第二物理接口206b以及第一ASIC收发器206c。第二媒体转换器208包括面向第一媒体转换器206的第三物理接口208a、面向第二电端点204的第四物理接口208b以及第二ASIC收发器208c。第一ASIC收发器206c和第二ASIC收发器208c被配置为将光信号转换为电信号，或将电信号转换为光信号。第一物理接口206a和第四物理接口208b是可以支持诸如以太网、PCI Express、InfiniBand、Gen‑Z链路或其他电通信协议等协议的电接口，并且可以连接到服务器或交换机。第二物理接口206b和第三物理接口208a是支持波分复用(WDM)技术的光学接口。

[0024] 作为非限制性示例，第二物理接口206b和第三物理接口208a被配置为使用粗波分复用(CWDM)，粗波分复用可以使用不同的颜色组合6根光纤中的每根上的4个链路。

[0025] 在一些实施例中，可以将6根光纤捆扎在单根带状电缆中。第一物理接口206a和第四物理接口208b支持可用于以上协议的24个通道。例如，当用于以太网时，第一物理接口206a和第四物理接口208b可以配置用于25Gb/s(不归零(NRZ))或50Gb/s(4级脉冲幅度调制(PAM4))电通道，因此它们可以最佳地连接到6个QSFP‑56(四通道小型可插拔)端口或3个QSFP‑DD(双密度)端口，并在单根带状电缆上支持上至1.2Tb/s。

[0026] 在一些实施例中，第一媒体转换器206和第二媒体转换器208可以被配置为执行光学操作，诸如自动协商、链路训练、自测和眼睛安全措施的执行。

[0027] 图3是根据一个示例实施例的ASIC收发器300的框图。ASIC收发器300包括ASIC302和集成光学器件304。ASIC 302包括电串行器/解串器(SERDES)306、引脚互换电路308和光SERDES 310。电SERDES 306在其左侧耦接到电通道，以接收来自电端点的电信号。电信号在电SERDES 306处被串行化并提供给引脚互换电路308。引脚互换电路308可以由外部控制器编程以执行电路交换功能，该功能可以将连接到电SERDES 306的任何电通道映射到连接到集成光学器件304的任何光路。然后，电信号经过光SERDES310，并由集成光学器件304转换为光信号，以输出到光路。

[0028] 集成光学器件304可以采用激光技术来发送光信号。作为非限制性示例，可以在集成光学器件304中实现垂直腔表面发射激光器(VCSEL)技术。引脚互换电路308可以被配置用于电路交换机。当VCSEL或光纤出现故障时，可以将电通道重新路由到健康的光路。利用引脚互换电路308处的电路交换功能，如果重新分配了足够的备用路由，则可以恢复光网络中的完全连接。这样，ASIC 302可以用于容错或在光网络中重新分配带宽。作为另一个非限制性示例，集成光学器件304可以是硅光子元件。

[0029] 图4图示了根据一个示例实施例的另一种光网络400。光网络400包括耦接到分组交换机404的多个顶部联网端口402(为简单起见仅标记其中之一)和多个底部联网端口406(为简单起见仅标记其中之一)。在一些实施例中，分组交换机404可以被诸如路由器的其他网络设备代替。顶部联网端口402可以是一个或多个TOR交换机的一部分，而底部联网端口406可以是布置在一个或多个服务器机架中的服务器的端口或一个或多个其他网络设备(例如路由器)的端口。分组交换机404可以是被配置为将数据分组路由到顶部联网端口402和从顶部联网端口路由数据分组的半导体芯片。光网络400进一步包括多个第一媒体转换器(MC)408、多个第二媒体转换器410和多个光连接器412。每个第一媒体转换器408的一端经由电缆414(为简单起见仅标记其中一个)耦接到多个顶部联网端口402，而每个第二媒体转换器410的一端经由电缆416(为简单起见仅标记其中之一)耦接到多个底部联网端口
406。每个第一媒体转换器408的另一端经由光缆418耦接到光连接器412(为简单起见仅标记其中一个)。每个第二媒体转换器410的另一端经由光缆420耦接到一个相应的光连接器
412。即，在图4所示的实施例中，每个光连接器412耦接到多个第一媒体转换器408并且耦接到一个第二媒体转换器410，以将任一个第一媒体转换器408连接到任一个第二媒体转换器
410。

[0030] 如图4所示，作为非限制性示例，每个第一媒体转换器408耦接到六个顶部联网端口，而每个第二媒体转换器410耦接到六个底部联网端口。光网络400中的部件的数量不限于图4中的那些，并且可以根据实际需要进行扩展或减少。在一些实施方式中，将光网络400中的第一媒体转换器408、第二媒体转换器410和光连接器412的数量设置为相同，以提供易于管理和扩展的对称系统。

[0031] 在从分组交换机404到底部联网端口406的下行传输中，分组交换机404被配置为将数据分组/信号路由到相应的顶部联网端口402。顶部联网端口402被配置为经由电缆414将信号发送到第一媒体转换器408。每个第一媒体转换器408包括第一ASIC收发器(例如，图3的ASIC收发器)，该第一ASIC收发器被配置为将来自顶部联网端口402的电信号转换为光信号。然后，光信号经由光缆418发送到光连接器412。然后，光信号被路由通过光连接器
412，并经由光缆420发送到相应的第二媒体转换器410。每个第二媒体转换器410包括第二ASIC收发器(例如，图3的ASIC收发器)，该第二ASIC收发器被配置为将其从对应的光连接器
412接收的光信号转换成电信号并将该电信号经由电缆416发送到各个底部联网端口406。

[0032] 在从底部联网端口406到分组交换机404的上行传输中，底部联网端口406启动经由电缆416向第二媒体转换器410发送电信号。第二媒体转换器410的第二ASIC收发器被配置为将来自底部联网端口406的电信号转换成光信号，并且经由光缆420将光信号发送到对应的光连接器412。光连接器412被配置为经由光缆418将光信号路由到一个或多个第一媒体转换器408。第一媒体转换器408的第一ASIC收发器被配置为将来自光连接器412的光信号转换成电信号，并且经由电缆414将电信号发送到相应的顶部联网端口402。然后，来自底部联网端口406的信号通过分组交换机404路由到它们的目的地，例如，光网络400中的另一个底部联网端口406或外部节点。

[0033] 光连接器412为路由光网络400中的信号提供了进一步的灵活性。作为非限制性示例，如图4中所示，可以将每个光连接器412耦接到所有第一媒体转换器408以建立通信结构，该通信结构使得每个第一媒体转换器408(以及与之连接的顶部联网端口402)能够连接到任何第二媒体转换器410(以及与之连接的底部联网端口406)。每个光连接器412被配置为将其之上的光通道418汇聚成单个并行光缆420。

[0034] 图5是图示一个光连接器502到多个媒体转换器(MC)504(标记为504‑1、504‑2、504‑3、504‑4、504‑5、504‑6)的连接的图。光连接器502具有经由一个输入光缆506a和一个输出光缆506b(为简单起见，仅标记一对光缆506a和506b)耦接到每个媒体转换器504的一个输入端口和输出端口。在一些实施例中，光缆506a和506b中的每一个能够承载至少4个波长，代表连接到媒体转换器504的另一端的4个电链路/信道，并使得光缆506a和506b中的每一个进行四通道端口连接。在一些实施例中，光连接器502可以是多光纤推入式(MPO)光连接器。在示出的示例中，光连接器502将12根光纤聚集到单个平行光纤束508中。

[0035] 返回参考图4，第一媒体转换器408的第一ASIC收发器中的每一个和第二媒体转换器410的第二ASIC收发器中的每一个均具有结合图3所描述的电路交换功能。电路交换功能允许第一ASIC收发器和第二ASIC收发器将信号从顶部联网端口402中的一个发送到底部联网端口406中的任一个，并将信号从底部联网端口406中的一个发送到顶部联网端口402中的任一个。为了控制第一ASIC收发器和第二ASIC收发器执行电路交换，光网络400进一步包括耦接到每一个第一媒体转换器408和每一个第二媒体转换器410的控制器430。在一些实2
施例中，控制器430被配置为经由IC总线432与第一媒体转换器408和第二媒体转换器410通信。可以考虑其他通信协议。控制器430可以串联(如图4所示)或者并联(即，第一媒体转换器408和第二媒体转换器410中的每一个独立地耦接到控制器430)耦接到第一媒体转换器408和第二媒体转换器410中的每一个。

[0036] 控制器430可以获取系统信息作为基础来控制第一ASIC收发器和第二ASIC收发器执行电路交换。例如，系统信息可以指示光网络400的任何部分是否由于节点、链路或部件故障或节点(例如，底部联网端口406)的带宽需求而不在服务中。控制器430可以从光网络400的所有部件收集系统信息。本文公开的这些技术在路由信号分组或故障切换缓冲方面提供了更好的灵活性。例如，当顶部联网端口402中的一个停止服务时，由停止服务的交换机端口处理的来自底部联网端口406的信号可以由第一媒体转换器408的第一ASIC收发器切换到另一个交换机端口。作为另一个非限制性示例，当电缆414中的一个断开时，来自底部联网端口406的应该经由断开的电缆发送到交换机端口的信号可以由第一媒体转换器
408的第一ASIC收发器经由不同的电缆108切换到另一个交换机端口。在一些实施例中，为了执行引脚互换/电路交换，首先停止连接；重置第一媒体转换器408和第二媒体转换器
410；第一ASIC收发器和/或第二ASIC收发器基于来自控制器430的指令重新分配光路；重新训练光链路；然后恢复连接。

[0037] 可以调用第一ASIC收发器和第二ASIC收发器的电路交换功能，来为顶部联网端口402和/或底部联网端口406分配和重新分配带宽。现在参考图6A。图6A图示了根据一个示例实施例的应用于媒体转换器602和三个端点604(标记为604‑1、604‑2、604‑3)的带宽分配技术。端点604可以是如图1和4所示的底部联网端口或顶部联网端口。媒体转换器602耦接到控制器606以从控制器606接收指令。例如，在包括媒体转换器602和端点604的网络的启动期间，默认情况下，控制器606可以被配置为指示媒体控制器602向每个端点604分配平均的带宽。图6A中的每个链路608(标记为608a、608b、608c、608d、608e和608f)表示一个单位的带宽。作为非限制性示例，每个链路608为200Gb/s，并且为每个端点604分配400Gb/s的带宽。在一些实施例中，每个端点604可以配备有可以支持带宽分配的QSFP‑DD或QSFP56模块。

[0038] 图6B图示了根据一个示例实施例的应用于媒体转换器602和端点604的另一种带宽分配技术。在该实施例中，控制器606被配置为控制媒体转换器602减小到每个端点604的带宽。例如，遵循图6A中的实施例，每个端点604被重新分配具有一个链路而不是两个链路608，使得每个端点可以使用上至200Gb/s用于通信。在一些实例中，减小到端点604的带宽可以是对检测到一些端点604不需要如原始分配的那样多的带宽或者光网络中的一些带宽停止服务做出的响应或是由于维护。

[0039] 可以实现其他重新分配技术。例如，媒体转换器602可以断开最初分配给端点604‑1的链路608中的一个或两个，并且将链路重新分配给端点604‑2和/或端点604‑3。在图6C中图示了示例。在图6C中，分别向端点604‑1和604‑2分配一个链路608a和608c，而向端点604‑
3分配两个链路608e和608f。参考图6D，作为另一非限制性示例，分别向端点604‑1和604‑2分配一个链路608a和608c，而向端点604‑3分配第四链路，即最初分配给端点604‑1的608b，最初分配给端点604‑2的608d，608e，以及608f。控制器606可以基于端点的需求和带宽可用性来确定分配和重新分配决策。

[0040] 图7图示了根据一个示例实施例的另一种光网络700。光网络700包括耦接到分组交换机704的多个顶部联网端口702(为简单起见仅标记其中之一)和多个底部联网端口706(为简单起见仅标记其中之一)。在一些实施例中，分组交换机404可以被诸如路由器的其他网络设备代替。光网络700进一步包括多个第一媒体转换器708、多个第二媒体转换器710和多个光连接器712。每个第一媒体转换器708的一端经由电缆714(为简单起见仅标记其中一个)耦接到多个顶部联网端口702，而每个第二媒体转换器710的一端经由电缆716(为简单起见仅标记其中之一)耦接到多个底部联网端口706。每个第一媒体转换器708的另一端经由光缆718耦接到一个对应的光连接器712。每个第二媒体转换器710的另一端经由光缆720(为了简单起见仅标记其中之一)耦接到多个光连接器712。即，在图7所示的实施例中，每个光连接器712耦接到第一媒体转换器708中的一个并且耦接到多个第二媒体转换器710，以将任一个第一媒体转换器708连接到任一个第二媒体转换器710。

[0041] 光网络700进一步包括耦接到每个第一媒体转换器708并且耦接到每个第二媒体2
转换器710的控制器730。在一些实施例中，控制器730被配置为经由I C总线732与第一媒体转换器708和第二媒体转换器710通信。可以考虑其他通信协议。控制器730可以串联(如图7所示)或者并联(即，第一媒体转换器708和第二媒体转换器710中的每一个独立地耦接到控制器730)耦接到第一媒体转换器708和第二媒体转换器710中的每一个。光网络700中的部件的功能与图4中的相似并且可以参考前述内容。

[0042] 图8图示了根据一个示例实施例的另一种光网络800。光网络800包括多个顶部联网端口802(为简单起见仅标记其中之一)和多个底部联网端口804(为简单起见仅标记其中之一)。光网络800进一步包括多个第一媒体转换器806、多个光连接器808、多个第二媒体转换器810、多个第三媒体转换器812和多个第四媒体转换器814。每个第一媒体转换器808的上端经由电缆816(为简单起见仅标记其中一个)耦接到多个顶部联网端口802。每个第一媒体转换器808的下端经由光缆818耦接到光连接器808。每个光连接器808的下端经由光缆820(为了简化而仅标记其中之一)耦接到多个第二媒体转换器810。每个第二媒体转换器
810的下端经由光缆822耦接到对应的第三媒体转换器812的上端。每个第三媒体转换器812的下端经由光缆824耦接到对应的第四媒体转换器814的上端。每个第四媒体转换器814的下端经由电缆826(为简单起见仅标记了其中之一)耦接到多个底部联网端口804。光网络
800的架构提供了三个交换平面，如由顶部联网端口802与第一媒体转换器806之间、第二媒体转换器810与第三媒体转换器812之间、以及第四媒体转换器与底部联网端口804之间的交叉标记所标识的。该架构提供了在光网络800中路由数据的进一步的灵活性。在一些实施例中，代替在第一媒体转换器806与第二媒体转换器810之间插入光连接器808，可以在第三媒体转换器812与第四媒体转换器814之间插入光连接器808。

[0043] 总之，本文公开的技术提供了一种简单的分布式交换架构，其可以被部署到光网络并且可以被应用于任何拓扑以适应为了管理光网络而做的改变。该分布式交换展示了电路交换的可行性，因为可以将控制器配置为向端点分配带宽或重新分配带宽，或者控制引脚互换/电路交换重新路由信号，以避免链路或网络部件出现故障。交换架构将服务器机架连接到一组包含电路交换功能的媒体转换器。此外，交换架构将另一组媒体转换器连接到TOR交换机的端口，并在这两组媒体转换器之间提供光连接。包括光连接器(例如，图4中的光连接器412，图7中的光连接器712，图8中的光连接器808)的混洗器允许交换机端上的每个媒体转换器到达服务器端上的每个媒体转换器。目的端媒体转换器将输入的光信号转换为用于QSFP电缆的电信号，该电缆插入相应的服务器中。可以将每个服务器配置用于全(例如4通道)、半(例如2通道)或四分之一(例如1通道)QSFP带宽。媒体转换器重新配置哪个特定的服务器通道连接到特定的交换机端口，从而为服务器提供灵活的带宽，这可以确保交换机的每个通道都被使用。相反，常规架构是固定的，并且需要大量的人工来重新布置电缆以调整节点的带宽。

[0044] 所公开的光网络使得能够灵活地将带宽分配给选定的服务器。服务器可能会在网络密集型操作(例如虚拟机迁移、下载数据或备份)期间请求额外的带宽。在一些实施例中，每个媒体转换器连接到多个四通道交换机连接器(例如，图4中的光连接器412，图7中的光连接器712，图8中的光连接器808)。可以将每个连接器预先配置为一个具有4条通道的端口、两个均具有2条通道的端口或四个均具有一条通道的端口，从而使媒体转换器能够提供具有四个通道、两个通道和单个通道的端口的混合。

[0045] 如本文所使用的，电路可以利用任何形式的硬件、软件或其组合来实施。例如，可以实施一个或多个处理器、控制器、ASIC、PLA、PAL、CPLD、FPGA、逻辑部件、软件例程或其他机制以构成电路。在实施中，本文描述的各种电路可以被实施为分立电路，或者所描述的功能和特征可以在一个或多个电路之中部分地或全部地共享。即使可以分别地描述或主张各种特征或功能元件作为单独的电路，这些特征和功能也可以在一个或多个公共电路之间共享，并且这种描述不应要求或暗示需要单独的电路来实施这样的特征或功能。

[0046] 通常，如本文所使用的词语“部件”、“引擎”、“系统”、“数据库”、“数据存储”等可以是指在硬件或固件中实施的逻辑，或者是指以诸如例如Java、C或C++等编程语言编写的、可能具有入口点和出口点的软件指令集。软件部件可以被编译并链接到可执行程序，被安装在动态链接库中，或者可以用诸如例如BASIC、Perl、或Python等解释性编程语言书写。应当理解的是，软件部件可从其他部件或从其本身调用，和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。被配置用于在计算设备上执行的软件部件可以被提供在计算机可读介质中，诸如致密盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘、或任何其他有形介质，或者可以被提供作为数字下载(并且可以原始地以要求在执行之前安装、解压缩或解密的压缩格式或可安装格式来存储)。这样的软件代码可以部分或全部地存储在执行计算设备的存储器设备上，以用于由计算设备执行。软件指令可以嵌入在诸如EPROM等固件中。将进一步理解的是，硬件部件可以包括诸如门和触发器等连接逻辑单元，和/或可以包括诸如可编程门阵列或处理器等可编程单元。

[0047] 在通常的用法中，除非特别指出或在逻辑上是必要的，否则术语“或”应始终以包括性含义来解释。例如，当术语“或”与术语“要么”配对时，如“要么A或要么B”中，排他性含义的“或”就被特别指出。作为另一个示例，排他性含义也可以通过在项目列表之后附加“排他的”或“但不是两者”来特别指出，例如在“A或B，排他的”和“A和B但不是两者”中。而且，不应将对单数形式的资源、操作或结构的描述理解为排除复数。除非另外具体规定，或在如所使用的环境内以其他方式被理解，否则条件语言(除其他外，比如“可(can)”、“可以(could)”、“可能(might)”、或“会(may)”)一般地旨在传达某些实施例包括(而其他实施例不包括)某些特征、元素和/或步骤。

[0048] 除非另外明确说明，否则本文档中使用的术语和短语及其变体应被解释为开放式的而不是限制性的。形容词(诸如“常规(conventional)”、“传统(traditional)”、“正常(normal)”、“标准(standard)”、“已知(known)”和类似含义的术语)不应被解释为将所描述的项限制为给定时间段或在给定时间可用的项，而是应该被理解为包含可能现在或将来的任何时候都可用或已知的常规、传统、正常或标准技术。在某些实例中，宽泛单词和短语(诸如“一个或多个”、“至少”、“但不限于”或其他类似的短语)的存在不应被理解为是指在这类宽泛短语可能不存在的情况下意图或要求更窄的情况。